Apostila-Pesquisa-Mineral-3

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<p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>INSTITUTO FEDERAL DE CIÊNCIA, EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA DE</p><p>MINAS GERAIS – CAMPUS OURO PRETO</p><p>APOSTILA DE PESQUISA MINERAL</p><p>FELIPE DE ORQUIZA MILHOMEM</p><p>3º BIMESTRE DE 2012</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>2</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>1. PROSPECÇÃO DE SUPERFÍCIE – PROSPECÇÃO COM MARTELO</p><p>Uma vez que se tenham iniciado os trabalhos de pesquisa, o responsável deve se</p><p>encarregar de direcionar os trabalhos para etapas de maior detalhamento, como a</p><p>sondagem. Antes do aprofundamento em técnicas mais detalhadas, entretanto, é</p><p>realizada a pesquisa com técnicas de superfície e subsuperfície.</p><p>Tais técnicas incluem a prospecção com martelo, por poços e trincheiras,</p><p>geofísica, entre outras.</p><p>A prospecção com martelo é utilizada como etapa preliminar, permitindo a</p><p>observação de afloramentos e características gerais do terreno. Pode também ser</p><p>utilizada na etapa de elaboração do mapa geológico. Em geral, a experiência do</p><p>pesquisador conta muito nesta etapa.</p><p>Nesta etapa, a pesquisa é realizada através da busca por indícios de</p><p>mineralizações. Esses indícios podem ser:</p><p>• toponímia nas cartas topográficas,</p><p>• geomorfologia,</p><p>• vegetação,</p><p>• coloração de solos,</p><p>• minerais guias e</p><p>• gossans.</p><p>A toponímia (topo [lugar] + nímia [nome]) estuda nomeação de locais que</p><p>possam identificar existência de mineralizações pré-conhecidas. Exemplos = faisqueira:</p><p>lugar onde se encontram restos de cascalho; grupiara: cascalho encontrado em topo de</p><p>morros; altos do Nordeste brasileiro: presença de quartzo; córrego do ouro, etc.</p><p>As características das rochas também auxiliam na identificação de</p><p>mineralizações. Pode ser realizada, por exemplo, observação dos aspectos morfológicos</p><p>da área. Afloramentos promissores percebidos por isso podem ser, por exemplo, cristas</p><p>de morros silicificadas e gossans [chapéus de ferro]. Gossans ou Chapéu de Ferro são</p><p>rochas que originalmente continham sulfetos e que foram submetidas a um processo de</p><p>alteração supergênica. A cor avermelhada é uma característica importante dos Gossans.</p><p>Ela se debe a transformação de sulfetos originais ricos em ferro em compostos</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>3</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>oxidados. Os Gossans são o resultado da alteração física e química das rochas como</p><p>conseqüência da ação de agentes como a chuva, o vento, sol ou as águas subterrâneas.</p><p>Esses processos produzem a alteração dos sulfetos, dissolução e precipitação de outros</p><p>minerais e uma importante lixiviação nas rochas.</p><p>A formação de um Gossan depende de fatores distintos, como a paragênese</p><p>original dos sulfetos, clima, relevo, tipo de rocha encaixante, nível freático, etc.</p><p>Ocorrências de gossan são importantes pois indicam a possível existência de minério</p><p>em profundidade.</p><p>Exemplo de formação de Gossan.</p><p>Gossans indicam presença de ferro em profundidade.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>4</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Cada tipo de rocha apresenta um padrão próprio de topografia, vegetação,</p><p>drenagem e solo. Este padrão poderá se diversificar substancialmente com pequenas</p><p>alterações de composição mineralógica da rocha, mas, por outro lado, rochas bem</p><p>diferentes poderão ter padrões semelhantes.</p><p>Observação de plantas também pode demonstrar a presença de mineralizações.</p><p>planta violácea calamina se desenvolve sobre alguns depósitos de zinco. Fosfato é</p><p>nutriente de plantas. Plantas exuberantes podem indicar presença de fosfato no local.</p><p>1.1 DICAS</p><p>Algumas dicas sobre o procedimento a ser adotado para as anotações de campo,</p><p>para que se tenha o maior detalhamento possível dos dados coletados é colocada a</p><p>seguir:</p><p>Os dados de campo são registrados em uma caderneta de campo cuja capa deve</p><p>ser dura tanto para proteção quanto para auxiliar na tomada de medidas de camadas com</p><p>a bússola. As dimensões aproximadas são de 15x20cm. As folhas devem ser, de</p><p>preferência, quadriculadas em tom cinza esmaecido facilitando o desenho esquemático</p><p>de afloramentos e de seções geológicas.</p><p>Anote o roteiro de cada percurso e os valores de quilometragem se o mesmo for</p><p>realizado com jipe. A descrição dos dados é, normalmente, puntual: descreve-se</p><p>afloramento por afloramento e estes são numerados sequencialmente na caderneta. Esta</p><p>descrição é acompanhada de seções (perfis longitudinais) e colunas (empilhamento de</p><p>camadas) geológicas esquemáticas correspondentes a cada percurso ou local.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>5</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>A linguagem deve ser clara, direta, sem palavras desnecessárias. Frases curtas</p><p>facilitam a compreensão do assunto. Evite usar termos rebuscados que dificultem o</p><p>entendimento. O uso de abreviaturas nas descrições de afloramento é fato corriqueiro ao</p><p>se buscar ganhar tempo e espaço na caderneta. Procure manter, entretanto, uma</p><p>padronização de abreviaturas para que a caderneta não se torne um amontoado</p><p>hieroglífico incompreensível para colegas que trabalham na equipe ou para quem vai</p><p>transcrever as informações para banco de dados em computador.</p><p>Na 1a página da caderneta, além do nome do responsável, coloque o telefone de</p><p>contato (se a caderneta for extraviada esta informação é importante), a empresa, a</p><p>campanha de campo ou o projeto, a data de início (e fim) do serviço, a lista de</p><p>abreviaturas (se não seguirem um padrão), a declinação magnética usada na bússola e</p><p>outros dados de interesse geral.</p><p>2. PROSPECÇÃO EM SUBSUPERFÍCIE – TRINCHEIRAS E POÇOS</p><p>2.1 TRINCHEIRA</p><p>Tem por objetivo complementar as informações adquiridas durante o</p><p>mapeamento geológico de detalhe. Os principais meios utilizados correspondem à</p><p>abertura de poços, trincheiras e sondagens (rotativas, trado, Banka).</p><p>Eles permitem verificar o litotipo e investigar as variações estruturais,</p><p>estratigráficas e litológicas das formações geológicas profundas. Além disso, permitem</p><p>obter amostras das zonas mineralizadas para serem analizadas.</p><p>Trincheiras são escavações (valas) pouco profundas, retilíneas, de larguras e</p><p>comprimento variados. Sua profundidade é de cerca de 2 m, aproximadamente.</p><p>Tem como objetivos:</p><p>• Visualizar os contatos</p><p>• Determinar o caráter das rochas subjacentes</p><p>• Verificação do estilo estrutural</p><p>• Coletar amostras superficiais</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>6</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>A prospecção por trincheiras é usada nos casos em que se supõe a existência de</p><p>capeamento pouco espesso e de consistência razoável. Se o terreno for inconsistente, a</p><p>abertura da trincheira pode ser impraticável, devido segurança do trabalhador.</p><p>Sua utilização é feita com inexistência de máquinas para movimentar a terra.</p><p>Com a utilização de ferramentas manuais, a altura é limitada. Em caso de se querer</p><p>maiores alturas, poderá se construir patamares laterais (socalcos).</p><p>No caso da primeira trincheira não apresentar resultado positivo, uma segunda</p><p>será feita, perpendicularmente a primeira; se algum corpo for revelado por uma das</p><p>trincheiras, o mesmo deverá ser acompanhado por uma trincheira em toda a sua</p><p>extensão segundo a sua direção, até que seja completamente demarcado.</p><p>As trincheiras devem ser feitas sistematicamente, ou seja, com espaçamento fixo</p><p>e pré-determinado. As características da trincheira (espaçamento, altura, etc)</p><p>dependerão das características topográficas e dureza do terreno.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>7</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>2.2.POÇOS</p><p>A prospecção por poços é aplicada para áreas onde o capeamento do corpo</p><p>mineral a ser mapeado é relativamente espesso para a econômica execução de uma</p><p>trincheira, mas não muito duro, pedregoso ou altamente aqüífero.</p><p>Normalmente os poços apresentam uma abertura circular ou retangular, no caso</p><p>da última (mais comum) as suas dimensões mínimas são 1,0 x 1,5 m.</p><p>A escavação é comumente feita com ferramentas manuais (picareta,</p><p>os testemunhos são fragmentos de</p><p>rocha, enquanto nas Rotativas, a depender do material perfurado, são amostras íntegras</p><p>e contínuas (têm aspecto de cil</p><p>Normalmente, o testemunho é lavado, removendo a lama que o envolve, e, após</p><p>a descrição inicial, os intervalos mais interessantes são partidos ao meio, utilizando</p><p>aparelhos denominados “divisores de testemunho”.</p><p>O testemunho partido ao meio é enviado para análise. O teor do minério no</p><p>intervalo considerado é obtido por média ponderada entre o volume do minério e o teor</p><p>do minério no testemunho e nas amostras de calha.</p><p>6.6 Recuperação</p><p>A recuperação corresponde ao avan</p><p>relação ao tamanho do testemunho recuperado. Por exemplo, se o avanço proporcionado</p><p>durante uma manobra da sondagem foi de 3 metros (o equivalente ao comprimento do</p><p>barrilete) e o testemunho nele contido foi de 2,4 metr</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Testemunho de sondagem</p><p>Testemunho de Sondagem é o nome dado as amostras coletadas por ocasião da</p><p>realização dos Furos de Sonda. Nos tipos a percussão os testemunhos são fragmentos de</p><p>rocha, enquanto nas Rotativas, a depender do material perfurado, são amostras íntegras</p><p>e contínuas (têm aspecto de cilindro).</p><p>Testemunhos de sondagem</p><p>Normalmente, o testemunho é lavado, removendo a lama que o envolve, e, após</p><p>a descrição inicial, os intervalos mais interessantes são partidos ao meio, utilizando</p><p>aparelhos denominados “divisores de testemunho”.</p><p>testemunho partido ao meio é enviado para análise. O teor do minério no</p><p>intervalo considerado é obtido por média ponderada entre o volume do minério e o teor</p><p>do minério no testemunho e nas amostras de calha.</p><p>Recuperação</p><p>A recuperação corresponde ao avanço da sondagem (metros avançados) em</p><p>relação ao tamanho do testemunho recuperado. Por exemplo, se o avanço proporcionado</p><p>durante uma manobra da sondagem foi de 3 metros (o equivalente ao comprimento do</p><p>barrilete) e o testemunho nele contido foi de 2,4 metros, a recuperação foi de:</p><p>54</p><p>é o nome dado as amostras coletadas por ocasião da</p><p>realização dos Furos de Sonda. Nos tipos a percussão os testemunhos são fragmentos de</p><p>rocha, enquanto nas Rotativas, a depender do material perfurado, são amostras íntegras</p><p>Testemunhos de sondagem</p><p>Normalmente, o testemunho é lavado, removendo a lama que o envolve, e, após</p><p>a descrição inicial, os intervalos mais interessantes são partidos ao meio, utilizando</p><p>testemunho partido ao meio é enviado para análise. O teor do minério no</p><p>intervalo considerado é obtido por média ponderada entre o volume do minério e o teor</p><p>ço da sondagem (metros avançados) em</p><p>relação ao tamanho do testemunho recuperado. Por exemplo, se o avanço proporcionado</p><p>durante uma manobra da sondagem foi de 3 metros (o equivalente ao comprimento do</p><p>os, a recuperação foi de:</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>55</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>100</p><p>R = 2,4 80%</p><p>3</p><p> </p><p>× = </p><p> </p><p>Os valores de recuperação aceitáveis encontram-se sempre acima de 90% (para</p><p>cada metro perfurado, no mínimo, 0,9m de testemunho recuperado).</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>56</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>ARIOLI, E.E. Amostragem Litológica na Prospecção Mineral e no Mapeamento</p><p>Geológico. Mineropar. Curitiba, 2006.</p><p>AUGUSTO, O. Sondagem. 3° Módulo, CECON Ensino Profissional. Curso Técnico em</p><p>Mineração.</p><p>COSTA, A.P.L. Pesquisa e prospecção mineral. Notas de aula. IFRN.</p><p>GROSSI SAD, J.H. e VALENTE, J., “Reservas e Recursos Minerais – Uma Revisão”,</p><p>ed. IBRAM, Belo Horizonte (MG), Brasil, 1996;</p><p>GROSSI, J.; VALENTE, J. Guia Prático para Calculo de Recursos e Reservas Minerais.</p><p>2003.</p><p>LACERDA, C.M.M. Apostila de Pesquisa Mineral. Notas de aula. IFMG, 2008.</p><p>LICHT, O.A.B et alii. Prospecção Geoquímica: depósitos minerais metálicos, não-</p><p>metálicos, óleo e gás. Rio de Janeiro. CPRM, 2007, 780 p.</p><p>LIMA, M.P. Apostila de Pesquisa Mineral. Notas de Aula. UFPA. Faculdade de</p><p>Engenharia de Minas. 2008.</p><p>MARANHÃO, R.J.L. Introdução à Pesquisa Mineral, 4ª ed., Banco do Nordeste do</p><p>Brasil, ETENE, Fortaleza, 796p. 1983.</p><p>MESQUITA, M.J.M. Prospecção. Notas de aulas. Instituto de Geociências,</p><p>UNICAMP.</p><p>MOON, C. J.; WHATELEY, E.G. & EVANS, A.M. Introduction to Mineral</p><p>Exploration, 2th edition. Blackwell Publishing, USA, 2006.</p><p>NETO, M.T.O.C. e ROCHA, A.M.R. Noções de Prospecção e Pesquisa Mineral para</p><p>Técnicos de Geologia e Mineração. IFRN, Rio Grande do Norte, 2010, 267 p.</p><p>PEREIRA, R.M. Fundamentos de Prospecção Mineral. Rio de janeiro, 2003, 167p.</p><p>VASCONCELLOS, E.M.G. Conceito de Geoquímica. Notas de aulas. Departamento de</p><p>Geologia, UFPR.</p><p>pá,</p><p>alavanca, etc.), por vezes com equipamentos de ar comprimido (marteletes), raramente</p><p>com máquinas mais possantes. A retirada do material desmontado é feita com um balde</p><p>içada para a superfície via um sistema de roldanas ou sarilho.</p><p>São usados para:</p><p>• Visualizar os contatos;</p><p>• Determinar o caráter das rochas subjacentes;</p><p>• Verificação do estilo estrutural;</p><p>• Coletar amostras superficiais.</p><p>Cuidados básicos devem ser feitos. Alguns deles:</p><p>• Não deixar que o material escavado seja empilhado próximo à boca do</p><p>poço;</p><p>• Uso de equipamento de segurança (botas, luvas, capacete, óculos</p><p>protetores, etc.);</p><p>• Cercar a área par evitar queda de animais.</p><p>Para proteger os poços das águas superficiais os mesmo devem ser cobertos e</p><p>circundados por valetas. Quando o poço atinge o corpo mineral, prolonga-se um pouco</p><p>mais o suficiente para atravessá-lo, se possível até atingir a sua lapa. Sempre que</p><p>possível, os vários poços são locados sistematicamente, por princípio análogo ao das</p><p>trincheiras.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>8</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Algumas dimensões características dos poços:</p><p>• até 1 metro de profundidade, seção retangular de 0,8 m x 0,5 m;</p><p>• de 1 a 3 metros, seção retangular de 1,8 m x 0,8 m, ou quadrada de 1,0 m</p><p>x 1,0 m;</p><p>• abaixo de 3 metros de profundidade, programam-se poços circulares com</p><p>1,5 m ou 1,8 m de diâmetro, ou poços retangulares com degraus e seção</p><p>de 3,6 m x 0,8 m.</p><p>2.2 ETAPAS DA ABERTURA DE UM POÇO</p><p>Para a abertura dos poços, são realizadas as seguintes etapas:</p><p>1. A escavação do poço deverá ser iniciada após a limpeza superficial de uma área</p><p>de 4,00 x 4,00 m e a construção de uma cerca, no desta, constituída de madeira</p><p>ou com quatro fios de arame farpado fixados em mourões.</p><p>2. No caso de escavação de poço próximo a edificações ou em áreas urbanas,</p><p>deverá ser mantido ao redor do poço um isolamento resistente e seguro contra o</p><p>acesso de pessoas e animais, com dimensões de acordo com a área disponível, e</p><p>sinalização de advertência.</p><p>3. Para evitar a entrada de água da chuva no poço deverá ser providenciado a</p><p>abertura de um sulco para drenagem no perímetro da área cercada.</p><p>4. A dimensão mínima do poço a ser aberto será 1,10 m. A sua forma deverá ser de</p><p>preferência circular, para maior segurança e rendimento.</p><p>5. A escavação deverá ser executada com picareta, enxadão e pá e prosseguirá</p><p>normalmente até uma profundidade que possibilite lançar para fora o material</p><p>escavado. Para o prosseguimento da escavação, deverá ser instalado um sarilho</p><p>munido de corda, para a entrada e saída dos trabalhadores e retirada do material</p><p>escavado.</p><p>6. Durante a fase de execução, por razões de segurança, a Empreiteira deverá</p><p>manter uma corda de reserva estendida junto à parede do poço e firmemente</p><p>fixada na superfície do terreno. Nas paredes do poço deverão ser escavados os</p><p>degraus, dispostos segundo duas fileiras diametralmente opostas que facilitem</p><p>escalar o poço com o auxílio da corda de reserva.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>9</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>7. No caso de serem detectados quaisquer indícios de instabilidade, por menores</p><p>que sejam, deverá ser imediatamente providenciado o escoramento das paredes</p><p>do poço.</p><p>8. O escoramento a ser adotado deverá garantir a estabilidade nos pontos</p><p>considerados instáveis, sem prejudicar a inspeção visual das paredes. Para tanto,</p><p>o escoramento deverá ter aberturas retangulares, verticais, com largura suficiente</p><p>para permitir o exame de toda a seqüência vertical do terreno.</p><p>9. Caberá única e exclusivamente ao Empreiteiro a responsabilidade de verificar a</p><p>estabilidade das paredes dos poços em execução, interrompendo os trabalhos de</p><p>escavações tão logo seja verificado indício de desmoronamento, que possa</p><p>colocar em risco a integridade dos trabalhadores.</p><p>10. A Fiscalização opinará sobre a necessidade de dar continuidade ao poço, no caso</p><p>de insegurança para o trabalho. Se seu aprofundamento for necessário, o</p><p>escoramento será feito pela própria Empreiteira, com base em sua experiência</p><p>neste tipo de serviço.</p><p>11. Em poço escavado em terrenos ricos em matéria orgânica, deverá ser</p><p>providenciada ventilação forçada, de modo a expulsar eventuais emanações de</p><p>gases tóxicos.</p><p>12. Todo solo retirado do poço deverá ser depositado ao seu redor, em ordem</p><p>seqüencial, de maneira a formar um anel, fora da área cercada, onde a</p><p>distribuição vertical dos materiais atravessados fique reproduzida sem escala.</p><p>13. O controle da profundidade do poço será feito através de medida direta entre o</p><p>fundo do poço e um ponto de referência na superfície natural do terreno.</p><p>14. Quando a escavação estiver a uma profundidade de 0,10 m acima da cota</p><p>prevista para a retirada da amostra indeformada, deve-se evitar o písoteamento</p><p>do terreno sobrejacente à superfície do topo da amostra.</p><p>15. No caso de se atingir o nível freático a operação de escavação deverá ser</p><p>interrompida, anotando-se sua profundidade. No caso de artesianismo, deverá</p><p>ser registrado o nível estático.</p><p>16. O nível d'água deverá ser medido todos os dias antes do inicio dos trabalhos e na</p><p>manhã seguinte após a conclusão do poço.</p><p>17. O poço será considerado concluído nos seguintes casos: •</p><p>i. quando atingir a profundidade prevista pela programação dos</p><p>trabalhos;</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>10</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>ii. quando houver insegurança para a continuidade dos trabalhos;</p><p>iii. quando ocorrer infiltração acentuada de água que tome pouco</p><p>produtiva a escavação;</p><p>iv. quando ocorrer, no fundo do poço, material não escavável por</p><p>processos naturais.</p><p>18. No final de cada jornada de trabalho a boca do poço deverá ser coberta por uma</p><p>tampa, apoiada sobre um cordão de solo, que impeça a entrada de águas pluviais</p><p>e animais. Tal procedimento deverá também ser aplicado na conclusão do poço,</p><p>caso haja interesse em mantê-lo aberto.</p><p>19. Não havendo interesse na manutenção do poço aberto, após a conclusão dos</p><p>serviços, este deverá ser totalmente preenchido com solo.</p><p>20. Para efeito de identificação, no local do poço deverá ser cravada uma tabuleta</p><p>contendo no mínimo os seguintes dados:</p><p>i. número do poço;</p><p>ii. profundidade;</p><p>iii. cotada boca, quando fornecida.</p><p>3. PROSPECÇÃO HIDRÁULICA</p><p>Quando se dispõe de bastante água, esta pode ser um valioso auxílio para a</p><p>pesquisa, tanto na remoção como no transporte das cobertura, ou mesmo do material</p><p>mineralizado. Se a água está em cotas mais elevadas, é canalizada e são feitos recortes</p><p>laterais no canal, permitindo desviar para os declives dos flancos.</p><p>Por erosão, a água abre sulcos no terreno, seguindo as linhas de maior</p><p>declividade, ou acompanhando valetas, previamente delineadas. Tornando mais</p><p>econômica a abertura de trincheiras inclinadas, com o auxílio de algum desmonte por</p><p>enxada, e transporte pelas águas, da cobertura de solo.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>11</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>4. PROSPECÇÃO GEOFÍSICA</p><p>4.1 INTRODUÇÃO</p><p>A prospecção geofísica é, fundamentalmente, um procedimento superficial em</p><p>termos de ocorrências profundas. Visa à determinação de jazidas minerais ou de</p><p>estruturas geológicas pela medição superficial de grandezas físicas. Na maioria das</p><p>vezes envolve métodos aéreos (AEROGEOFÍSICA) e, secundariamente, os terrestres</p><p>(GEOFÍSICA TERRESTRE), já que quando se utiliza os terrestres, o alvo já foi</p><p>determinado por outro método. A classificação dos métodos em aéreo e terrestre se</p><p>refere apenas ao modo de operação e não tem significado físico.</p><p>A aerogeofísica é mais rápida e mais barata que a geofísica terrestre. Um</p><p>exemplo é o custo do quilômetro analisado: 25 dólares por quilômetro na aerogeofísica</p><p>contra 350 dólares para a geofísica terrestre aproximadamente.</p><p>Partindo-se das principais propriedades físicas gerais das rochas, como</p><p>densidade, magnetismo, elasticidade e condutividade elétrica,</p><p>foram criados os</p><p>processos geofísicos que se seguem:</p><p>Tabela I: métodos de investigação geofísica</p><p>PROPRIEDADES MÉTODOS</p><p>Densidade Gravimétrico/Gravimetria</p><p>Susceptibilidade Magnética Magnético/Magnetometria</p><p>Condutividade Elétrica Elétrico/Eletromagnético</p><p>Radioatividade Radiométrico/Radiometria</p><p>Elasticidade Sísmico/Sísmica</p><p>Condutividade Térmica Térmico/Termometria</p><p>Luminescência Luminescência</p><p>Som Acústico</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>12</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>A prospecção geofísica serve como complemento para os serviços de</p><p>mapeamento geológico, realizados em etapas posteriores. É utilizada no reconhecimento</p><p>de grandes áreas e antecede os trabalhos de sondagem</p><p>Antes de empregar um método de prospecção geofísica em uma área, o</p><p>prospector deve definir qual ou quais métodos de prospecção geofísica serão utilizados.</p><p>Alguns aspectos deverão ser considerados através de estudos preliminares. São eles:</p><p>1) Caracterização geológica geofísica do alvo (através de estudos</p><p>bibliográficos): é dependente tanto do alvo como do ambiente em que ele se encontra</p><p>inserido;</p><p>2) Propriedades físicas dos materiais: a seleção dos métodos de investigação</p><p>utilizados é dependente da existência de um contraste das propriedades físicas em sub-</p><p>superfície.</p><p>3) Razão sinal/ruído: em geral, as medidas geofísicas englobam efeitos de</p><p>interesse, ditos sinal, como também efeitos indesejáveis, conhecidos como ruídos. O</p><p>sinal mais o ruído é chamado medida, leitura, observação, dado, resposta ou</p><p>informação.</p><p>Uma razão sinal/ruído (S/R) muito baixa pode tornar proibitiva a aplicação da</p><p>geofísica, pois as medidas se tornarão como uma amálgama de efeitos indistinguíveis.</p><p>Tipos de Ruídos:</p><p>Ruídos Instrumentais</p><p>Ruídos Operacionais: erros na leitura, erros posicionamento instrumento,</p><p>topografia acidentada , vegetação densa.</p><p>Ruídos do Terreno (geológicos, topográficos ): ocorrências minerais,</p><p>espessura manto intemperismo relevo topográfico</p><p>Ruídos parasitários: tempestades magnéticas, correntes telúricas, linhas alta</p><p>tensão, oleodutos, instalações industriais</p><p>Com relação às suas vantagens e desvantagens, cabe citar alguns:</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>13</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>� Vantagens:</p><p>1) Não-invasivo: Métodos geofísicos geralmente são não-invasivos e podem ser</p><p>usados sem afetar o local.</p><p>2) Dados quantitativos: Técnicas geofísicas rendem dados quantitativos que</p><p>podem ser usados junto com teoria bem desenvolvida para identificar estrutura de sub-</p><p>superfície.</p><p>3) Cobertura espacial e vertical: Técnicas geofísicas oferecem freqüentemente</p><p>a capacidade de mapeamento de grandes áreas e propagando relativamente depressa a</p><p>grandes profundidades. Esta característica distingue técnicas geofísicas claramente de</p><p>métodos hidrológicos (que se concentram freqüentemente em dados de fonte pontual -</p><p>poços) ou de métodos geoquímicos (que normalmente confiam na análise de amostras</p><p>coletadas em pontos discretos).</p><p>4) Integrativo: Métodos geofísicos não só provêem informação sobre o</p><p>problema ambiental (enfoque primário é superior a alguns metros), mas também sobre a</p><p>geologia de subsuperfície (de alguns metros a dezenas de metros).</p><p>� Desvantagens:</p><p>1) Equipamento caro: Muitas ferramentas de amostragem hidrológica e</p><p>geoquímica podem ser obtidos por algumas centenas de dólares. Em contraste,</p><p>equipamentos geofísicos custam milhares de dólares.</p><p>2) Falta de portabilidade: Alguns equipamentos geofísicos podem ser pesados</p><p>ou incômodos, tornando o transporte para locais distantes no campo difícil. Além disso,</p><p>muitos tipos de equipamento requerem freqüente recarga, tornando-se dependente da</p><p>disponibilidade de um gerador ou de uma fonte de energia elétrica padrão.</p><p>3) Manipulação de dados: Técnicas geofísicas rendem dados que significam</p><p>pouco sem interpretação adicional, cálculos, ou modelamento. Assim, uma</p><p>compreensão da base teórica para vários métodos geofísicos de campo é requerida.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>14</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>4.2 AEROGEOFÍSICA</p><p>Entre os métodos aerogeofíscos comumente utilizados encontram-se a</p><p>magnetometria, a radiometria (gamaespectometria) e a eletromagnetometria (EM).</p><p>Dos citados, o mais amplamente utilizado nos levantamentos geofísicos</p><p>regionais corresponde ao método magnético. Os sensores e/ ou transmissores são</p><p>instalados na aeronave e possuem compensações que eliminam os efeitos do vôo. As</p><p>análises por avião ou helicóptero cobrem grandes áreas e viabilizam locais inacessíveis</p><p>à geofísica terrestre, ou quando estas áreas devem ser estudadas rapidamente. O relativo</p><p>baixo custo destas análises são atrativos para projetos de Exploração Mineral e</p><p>Geotécnicos.</p><p>Avião com equipamento para medição de propriedades físicas.</p><p>4.2.1 Magnetometria</p><p>É o método que mede as variações do campo magnético terrestre. As variações</p><p>(anomalias) no campo geomagnético são produzidas em função do teor de minerais com</p><p>alta susceptibilidade magnética contido nas rochas da crosta, tais como magnetita,</p><p>ilmenita e pirrotita. Como esses minerais participam na composição de várias rochas da</p><p>crosta, o método magnético é o método geofísico mais utilizado na exploração mineral</p><p>devido sua rapidez, o baixo custo e a resposta do método.</p><p>A concentração de minerais magnéticos produz distorções locais no campo</p><p>magnético da Terra, que podem ser detectadas e fornecem informações sobre a</p><p>superfície. A faixa de variação de susceptibilidade magnética é muito maior do que de</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>15</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>densidades. Rochas básicas apresentam valores altos de susceptibilidade magnética e</p><p>rochas ácidas apresentam valores baixos. A susceptibilidade das rochas sedimentares é,</p><p>geralmente, muito baixa.</p><p>Em um levantamento magnético, as anomalias observadas seriam praticamente</p><p>as mesmas com ou sem a presença dos sedimentos, razão pela qual as medidas</p><p>magnéticas são relacionadas diretamente com feições do embasamento ou presença de</p><p>intrusivas básicas.</p><p>A magnetometria permite delinear as estruturas geológicas presentes, mesmo</p><p>quando estas se encontram encobertas por sedimentos. Porém, é bom que fique claro</p><p>que mesmo quando detectadas as anomalias magnéticas são difíceis de serem</p><p>interpretadas, em termos de composição das rochas e forma dos corpos anômalos.</p><p>4.2.2 Gamaespectrometria</p><p>A radiação gama é detectada na superfície terrestre e resulta da desintegração de</p><p>elementos radioativos. A desintegração é decorrente da instabilidade do núcleo do</p><p>átomo radioativo que libera energia pela emissão de partículas alfa, beta e radiação</p><p>gama.</p><p>As principais fontes de radiação gama provêm da desintegração natural do</p><p>potássio (40K), urânio (238U) e tório (232Th) que estão presentes na composição da</p><p>maioria das rochas em superfície. Entretanto somente podem ser detectadas até</p><p>aproximadamente 40 cm de profundidade.</p><p>As emissões de radiação gama são influenciadas por diversos fatores, sendo sua</p><p>medição prejudicada pela umidade, cobertura vegetal e intemperismo, que afetam não</p><p>medidas por mobilização química e física. O relevo também pode influenciar as</p><p>aferições devido a lixiviação dos materiais que podem ser misturados, confundindo a</p><p>interpretação.</p><p>A prospecção de elementos radioativos é realizada como quaisquer outras</p><p>substâncias minerais úteis, através de fases e etapas bem definidas. Basicamente,</p><p>envolve as seguintes fases:</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>16</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>• Prospecção regional;</p><p>• Prospecção detalhada;</p><p>• Avaliação ou definição de reservas.</p><p>Entretanto, antes de se iniciar uma campanha de prospecção de minerais</p><p>radioativos, alguns requisitos são necessários:</p><p>• O conhecimento da geologia do mineral, incluindo a tipologia dos depósitos;</p><p>• O conhecimento geológico do território a ser pesquisado em diferentes níveis de</p><p>informação;</p><p>• A disponibilidade de documentação cartográfica geológica e topográfica, mapas</p><p>gamaespectrométricos, além de fotos aéreas, imagens de satélite, radar, etc,</p><p>necessárias ao planejamento e execução das investigações.</p><p>Normalmente detecta-se a radiação gama através de um cintilômetro ou contador</p><p>Geiger. Os instrumentos radiométricos foram desenvolvidos primordialmente para a</p><p>detecção de urânio, mas logo apareceram outras aplicações importantes.</p><p>São usados mapas ternários (ternary maps) para identificar os 3 elementos</p><p>radioativos principais, de acordo com sua abundância. Assim, é produzido um mapa</p><p>colorido, que demonstra a abundância de cada elemento.</p><p>Atualmente o método é muito usado para mapeamento geológico, identificando</p><p>as litologias pelo conteúdo radioativo. Outra aplicação comum consiste em injetar uma</p><p>solução radioativa artificial (traçador) no subsolo ou em um aqüífero, para acompanhar</p><p>a trajetória dessa solução. O objetivo nesse caso pode ser, por exemplo, verificar a</p><p>possibilidade de infiltrações que possam vir a contaminar o aqüífero.</p><p>Em laboratório pode-se também determinar com precisão a quantidade com que</p><p>os elementos radioativos ou seus isótopos comparecem numa rocha. Este estudo poderá</p><p>revelar vários aspectos da história geológica dessa rocha, ou estabelecer comparações</p><p>entre vários tipos semelhantes de um mesmo tipo de rocha. Por exemplo, se elas podem</p><p>ter se formado a partir da mesma fonte de magma, no caso de rochas ígneas, ou se</p><p>derivam da mesma rocha-fonte, através da erosão, no caso de rochas sedimentares.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>17</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>4.3 GEOFÍSICA TERRESTRE</p><p>Enquanto a aerogeofísica é utilizada para grandes áreas (reconhecimento), a</p><p>geofísica terrestre tem seu emprego nas investigações de maior detalhe.</p><p>4.3.1 Método gravimétrico</p><p>A prospecção gravimétrica envolve medidas das variações do campo de</p><p>gravidade terrestre. Deseja-se, com isso, identificar e caracterizar as massas locais de</p><p>maior ou menor densidade que as formações encaixantes a partir de irregularidades do</p><p>campo medido na superfície. Tais irregularidades, denominadas anomalias, são</p><p>interpretadas como resultado das variações na densidade dos materiais da subsuperfície,</p><p>provocadas por estruturas geológicas ou corpos rochosos com diferentes densidades. A</p><p>tabela abaixo contém os intervalos de variação da densidade de alguns tipos materiais</p><p>geológicos:</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>18</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Esses contrastes de densidade geram variações locais no campo gravítico da</p><p>Terra de pequena magnitude, mas que podem ser medidos com equipamentos próprios</p><p>para isso.</p><p>As medições da aceleração da gravidade (g) são efetuadas utilizando-se</p><p>gravímetros. Medidas de g são efetuadas sobre a superfície terrestre, em terra, lagos e</p><p>oceanos. Mais recentemente, com o advento do sistema de posicionamento global por</p><p>satélite (GPS= Global Positioning System) de alta precisão, começa a ser utilizada a</p><p>gravimetria aérea ou aerogravimetria em locais de difícil acesso.</p><p>A interpretação quantitativa da anomalia gravimétrica consiste em, partindo-se</p><p>da curva de anomalia, determinar a fonte da anomalia, ou seja, as características físicas</p><p>do corpo ou estrutura geológica causadora da anomalia. As características físicas são a</p><p>sua profundidade, extensão lateral e contraste de densidade.</p><p>Com relação aos fatores que controlam a densidade das rochas, cita-se:</p><p>• densidade dos grãos;</p><p>• porosidade;</p><p>• fluido que preenche os poros.</p><p>4.3.2 Método Sísmico</p><p>Nesse método são medidos impulsos elásticos, reações de corpos geológicos à</p><p>campos físicos. Geralmente há aplicações de energia no terreno por choques mecânicos</p><p>(comumente explosões) e são medidos os tempos de percurso das ondas produzidas,</p><p>pelo intervalo entre a ação e a recepção, na superfície dos impulsos elásticos, das ondas</p><p>diretas refletidas e refratadas.</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Princípio de sismicidade: refração de ondas.</p><p>Como a profundidade de penetração desses campos depende do espaçamento</p><p>entre os pontos de transmissão e de recepção, é possível condição da variação das</p><p>propriedades físicas dos terrenos em profundidade.</p><p>O método sísmico é, portanto, bem apropriado para</p><p>profundidades dos contatos das formações.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Princípio de sismicidade: refração de ondas.</p><p>Como a profundidade de penetração desses campos depende do espaçamento</p><p>entre os pontos de transmissão e de recepção, é possível condição da variação das</p><p>propriedades físicas dos terrenos em profundidade.</p><p>O método sísmico é, portanto, bem apropriado para determinação da</p><p>profundidades dos contatos das formações.</p><p>19</p><p>Como a profundidade de penetração desses campos depende do espaçamento</p><p>entre os pontos de transmissão e de recepção, é possível condição da variação das</p><p>determinação das</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>4.3.3 Métodos Elétricos</p><p>Os métodos elétricos dependem, primeiramente, das grandes diferenças de</p><p>condutividade elétrica, entre formações contínuas.</p><p>de jazidas metálicas, pois os minerais metálicos são comumente bons condutores.</p><p>método também é muito utilizado na pesquisa de água subterrânea, que também é um</p><p>bom condutor de eletricidade.</p><p>Na prática, em vez da condutividade, é mais con</p><p>resistividade dos terrenos. Essa</p><p>alterações fundamentais com a perda de umidade, nas amostras.</p><p>Assim, nesse método, utiliza</p><p>que vai permitir a determinação da variação da resistividade em subsuperfície.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Métodos Elétricos (método resistivimétrico)</p><p>Os métodos elétricos dependem, primeiramente, das grandes diferenças de</p><p>condutividade elétrica, entre formações contínuas. São bastante aplicado</p><p>de jazidas metálicas, pois os minerais metálicos são comumente bons condutores.</p><p>método também é muito utilizado na pesquisa de água subterrânea, que também é um</p><p>bom condutor de eletricidade.</p><p>Na prática, em vez da condutividade, é mais conveniente a determinação da</p><p>resistividade dos terrenos. Essas resistividades devem ser medidas “in loco”, pois há</p><p>alterações fundamentais com a perda de umidade, nas amostras.</p><p>Assim, nesse método, utiliza-se uma fonte artificial de corrente elétrica no solo</p><p>que vai permitir a determinação da variação da resistividade em subsuperfície.</p><p>20</p><p>Os métodos elétricos dependem, primeiramente, das grandes diferenças de</p><p>São bastante aplicados na prospecção</p><p>de jazidas metálicas, pois os minerais metálicos são comumente bons condutores. O</p><p>método também é muito utilizado na pesquisa de água subterrânea, que também é um</p><p>veniente a determinação da</p><p>devem ser medidas “in loco”, pois há</p><p>se uma fonte artificial de corrente elétrica no solo,</p><p>que vai permitir a determinação da variação da resistividade em subsuperfície.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>21</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Exemplo de levantamento elétrico.</p><p>A resistividade das rochas não alteradas (normais) é quase totalmente devida à</p><p>umidade, contida nos poros, planos de juntas e fraturas. A corrente elétrica aplicada</p><p>pode ser contínua ou alternada. A aplicação e a verificação da corrente e do campo</p><p>elétrico produzido pode ser verificada por contato direto ou por indução.</p><p>Os levantamentos podem ser feitos de duas formas:</p><p>• Sondagens elétricas (SE): detecta-se a variação vertical da resistividade a partir</p><p>do aumento do espaçamento dos eletrodos em sucessivas leituras.</p><p>• Caminhamento elétrico: neste caso, são detectadas também as variações laterais</p><p>de resistividade, mantendo-se fixa a distância entre eletrodos e movendo-se todo</p><p>o arranjo na superfície.</p><p>O arranjo de eletrodos mais utilizado é o Schlumberger, pois este tipo de arranjo</p><p>é o que apresenta melhor resolução e maior profundidade de investigação.</p><p>Neste</p><p>arranjo, os eletrodos, são dispostos linearmente na superfície e distribuição</p><p>aproximadamente regular.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>22</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Dispositivo de medida das sondagens elétricas através</p><p>do arranjo Schlumberger.</p><p>Por meio dos dois elétrodos externos A e B (eletrodos de corrente) é introduzida</p><p>no terreno uma corrente contínua fornecida por uma série de pilhas ou por um gerador;</p><p>através de dois elétrodos centrais M e N (eletrodos de potencial) é medida a diferença</p><p>de potencial gerada no subsolo da passagem da corrente entre A e B. As medidas de</p><p>diferença de potencial (ddp) e de intensidade de corrente (I) são efetuadas com</p><p>instrumentos de precisão, dotados de anulador dos potenciais espontâneos existentes no</p><p>terreno.</p><p>5. AMOSTRAGEM</p><p>5.1 Introdução</p><p>A experiência com amostragem é fato corrente no cotidiano. Basta lembrar</p><p>como um cozinheiro verifica o tempero de um prato que está preparando, como alguém</p><p>testa a temperatura de um prato fumegante de sopa, como são realizadas as pesquisas de</p><p>intenção de voto ou ainda um médico detecta as condições de um paciente através de</p><p>exames de sangue. Em todos os casos, o objetivo é o mesmo: obter informações sobre o</p><p>todo, baseando-se no resultado de uma amostra.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>23</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Entretanto, um procedimento amostral pode trazer resultados errados sobre o</p><p>resultado. Assim, é desejável que se obtenham amostras que resultem em resultados</p><p>confiáveis. Para que ocorra esta representatividade, é preciso adotar critérios e métodos</p><p>que permitam manter os erros de cada etapa, desde a coleta da amostra, até a</p><p>interpretação dos dados, dentro dos limites aceitáveis e controlados.</p><p>Em todas as fases da prospecção mineral são coletadas amostras nos corpos</p><p>mineralizados; entretanto, durante a exploração geológica e a prospecção em superfície,</p><p>a amostragem é menos densa e pouco regular, já que as amostras são recolhidas apenas</p><p>em afloramentos, trincheiras ou poços-testes. O objetivo da amostragem nessas duas</p><p>etapas é dar uma ideia do teor médio do minério na superfície a fim de compará-lo</p><p>com os teores críticos em jazidas semelhantes, para decidir sobre a conveniência ou não</p><p>de avaliar detalhadamente o depósito.</p><p>Na fase de avaliação dos depósitos, a amostragem é mais completa e</p><p>conduzida de forma regular, devido à abertura de novos poços ou trincheiras, e à</p><p>implantação de furos de sonda segundo malhas regulares de perfuração ou à execução</p><p>de galerias de pesquisa. No fim da fase de avaliação deve ficar definido o teor médio do</p><p>minério e as propriedades qualitativas e tecnológicas do material até certa profundidade.</p><p>De forma geral, a base de todas as avaliações geológicas está na amostragem.</p><p>Amostragem deficiente resultará numa avaliação não-confiável da área em questão.</p><p>5.2 Objetivos da amostragem</p><p>A amostra é uma porção reduzida de um corpo ou população infinitamente</p><p>maior, que resume em si mesma determinadas características do todo.</p><p>Ao se realizar uma amostragem, deve-se levar em conta que um depósito</p><p>mineral é uma mistura de minerais em proporções que variam de ponto a ponto da</p><p>sua massa. Consequentemente, as proporções de seus metais também variam de um</p><p>local a outro. Assim, é extremamente improvável que uma ÚNICA AMOSTRA</p><p>represente com eficiência a composição global do depósito.</p><p>O aumento do número de amostras, portanto, aumenta a certeza dos dados</p><p>adquiridos. A amostragem deve então buscar o equilíbrio entre o menor número de</p><p>amostras e o maior grau de precisão possível.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>24</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Assim, os objetivos gerais da amostragem litológica podem ser assim</p><p>relacionados:</p><p>� Representar depósitos naturais ou artificiais (estoques e rejeitos) de rochas,</p><p>minerais e minérios.</p><p>� Determinar propriedades física e químicas dos materiais amostrados.</p><p>Os dados que são assim obtidos devem então ser aplicados para:</p><p>(a) classificação de rochas, minerais e minérios;</p><p>(b) avaliação de potencialidade econômica;</p><p>(c) cubagem de reservas;</p><p>(d) seleção de processos de tratamento e transformaçãoindustrial;</p><p>(e) interpretação dos processos de formação.</p><p>5.3 Princípios da amostragem litológica</p><p>1 - A amostragem deve ser sempre sistemática, independente da etapa e dos</p><p>objetivos do trabalho.</p><p>Isto significa que ela deve sempre obedecer aos critérios e métodos da sua teoria.</p><p>Não existe vantagem em se recorrer a procedimentos mais fáceis, quando eles</p><p>prejudicam os resultados, pois talvez seja preferível não ter dados a tê-los falsos ou com</p><p>erros acima dos limites aceitáveis.</p><p>2 - Toda amostragem envolve erros, em todas as etapas, desde a coleta até a</p><p>interpretação dos dados.</p><p>Estes erros devem ser mantidos sob controle, por métodos apropriados, para que</p><p>se mantenham conhecidos e dentro dos limites admissíveis para cada caso. É fácil de</p><p>verificar o quanto este princípio deixa de ser obedecido nos projetos de prospecção e</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>25</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>mapeamento, pelas raras referências feitas nos textos aos limites dos erros observados</p><p>em cada tipo de amostragem.</p><p>3 - Uma amostra só pode representar uma zona de homogeneidade para um</p><p>determinado atributo.</p><p>Isto pode corresponder a uma zona visivelmente uniforme do corpo amostrado,</p><p>por meio de alguma propriedade aparente (variações litológicas e zonas de alteração</p><p>intempérica, por exemplo), ou uma zona de influência determinada estatisticamente. O</p><p>primeiro tipo de zona homogênea tem valor somente quando é confirmado e coincidente</p><p>com o segundo, pois a representatividade é um conceito estatístico.</p><p>4 - A escolha de qualquer esquema de amostragem exige a definição do</p><p>comportamento estatístico dos atributos pesquisados através do corpo amostrado.</p><p>Toda amostragem sistemática exige uma fase inicial para determinação do</p><p>comportamento estatístico dos atributos investigados, que é definido pelo coeficiente de</p><p>variabilidade, e planejamento do esquema de amostragem.</p><p>5.4 Coeficiente de variabilidade dos depósitos minerais</p><p>O coeficiente de variabilidade é um conceito estatístico de aplicação universal</p><p>para a caracterização do comportamento estatístico dos atributos medidos numa</p><p>população. A sua equação é simples:</p><p>Cv d / x 100%= ⋅</p><p>Onde:</p><p>d: desvio-padrão dos valores</p><p>x: média dos valores</p><p>O coeficiente de variação é a principal expressão quantitativa utilizada para</p><p>definir a regularidade dos corpos mineralizados. Lembre-se que para um mesmo</p><p>depósito mineral, vários coeficientes de variação podem ser obtidos (teor, volume e</p><p>parâmetros de qualidade). Por exemplo, em depósitos de minério de ferro, tem-se</p><p>coeficientes de variação em relação a sua espessura, densidade, aos teores de Fe2O3,</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>26</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>P2O5, sílica, etc. Depósitos de bauxita, além do teor de Al2O3 deve ser determinada sua</p><p>variabilidade em relação ao teor de sílica e minérios de nióbio a relação entre Ca/Nb</p><p>deve ser controlada.</p><p>Assim, este coeficiente é parâmetro fundamental para a escolha dos métodos de</p><p>amostragem litológica, como será visto nos próximos itens. Ele permite classificar os</p><p>depósitos minerais em três categorias de variabilidade:</p><p>• Depósitos regulares;</p><p>• Depósitos irregulares;</p><p>• Depósitos muito irregulares e</p><p>• Depósitos extremamente irregulares.</p><p>Tabela de classificação dos depósitos minerais em função de sua</p><p>regularidade</p><p>Regularidade Principais depósitos</p><p>Regulares (V até 40%)</p><p>Jazidas de Fe, Mn, Ni, Co, S, bauxita, argilas, gipstia, sais,</p><p>magnesita, caulim, materiais de construção, alguns depósitos de</p><p>carvão</p><p>Irregulares (40% < V > 100%)</p><p>Jazidas de fluorita, barita, grafite, coríndon, asbestos,</p><p>carbonatitos, minérios de U, bauxita fosforosa, minério de</p><p>ilmenita maciça, associada com</p><p>magetita e hematita, minérios</p><p>de Cu e Ni em rochas básicas ultrabásicas, tc.</p><p>Muito Irregulares (100% < V > 150%)</p><p>Jazidas de tungstênio em tactitos, depósitos de ouro e minérios</p><p>de estanho, Pb, Zn, greisens, etc.</p><p>Extremamente Irregulares (V > 150%)</p><p>Pegmetitos com berilos, tantalita, columbita, cassiterita,</p><p>muscovita, platina e pedras preciosas, vários depósitos de</p><p>tactitos,e tc.</p><p>5.5 Processos para a coleta de amostras</p><p>A tomada de amostras é uma das fases mais difíceis da investigação dos</p><p>depósitos minerais. Há diferentes métodos de amostragem cujo emprego é função dos</p><p>fatores geológicos que condicionam a variabilidade natural.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>27</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>A amostragem pode produzir material que eventualmente contenha teor maior</p><p>ou menor que o teor real, ou ainda pode fornecer material com granulação diferente da</p><p>verdadeira, etc.</p><p>Caso a variabilidade da propriedade a ser investigada seja pequena, toma-se um</p><p>pequeno número de amostras, caso contrário um número maior. Em consequencia, é</p><p>necessário um conhecimento prévio sobre a variabilidade natural, para que melhor seja</p><p>definido o método a ser utilizado. Os dados prévios sobre a variabilidade são obtidos:</p><p>• por amostragem preliminar;</p><p>• por analogia com corpos mineralizados (dados bibliográficos);</p><p>• por definição da confiabilidade desejada ou da produção necessária;</p><p>Ressalta-se duas causas para a existência da variabilidade amostral:</p><p>• Perda de material durante a tomada de material;</p><p>• Contaminação por mistura de material não pertencente à amostra.</p><p>Por sua vez, esses erros podem estar sendo introduzidos por:</p><p>• pela existência de recipientes de coleta contaminados com material de</p><p>outra amostra;</p><p>• pela adição de material estranho na amostra (ex: desmoronamento da</p><p>parede de amostragem);</p><p>• pelo uso inadequado do equipamento</p><p>• por causa do retículo de amostragem.</p><p>Com relação aos métodos de amostragem, os mesmos serão apresentados a</p><p>seguir.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>28</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>SISTEMA MÉTODO</p><p>PONTUAL</p><p>Amostras individuais</p><p>Fragmentos</p><p>Rocha desmontada</p><p>LINEAR</p><p>Canal</p><p>Poço</p><p>Trincheira</p><p>Galerias</p><p>Sondagem</p><p>VOLUMÉTRICO Amostra total</p><p>PLANAR Camadas</p><p>Amostra Pontual (amostragem de fragmentos)</p><p>Método mais simples de amostragem. É uma amostra isolada, baseada na</p><p>aparente homogeneidade do depósito. Em etapas preliminares, amostras de mão</p><p>constituem a representação da população. Algumas características:</p><p>� Amostras pequenas: 0,5 a 2 kg</p><p>� Úteis para determinação de conteúdo mineralógico</p><p>� Rochas resistentes são difíceis de coletar</p><p>� Às vezes ocorre alteração da amostra aflorante</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Algumas regras para tornar mais significativa a amostragem por amostras</p><p>individuais:</p><p>� Coletar amostras de interesse;</p><p>� Coletar amostras no contato</p><p>� Coletar amostras de rocha fresca;</p><p>� Coletar amostras com tamanhos idênticos</p><p>� Coleta em frentes de lavra: pilhas de minério ou caminhões usados para</p><p>transporte.</p><p>� Neste último caso, o ideal é que cada vagonete ou caminhão seja amos</p><p>embora nem sempre isso seja obedecido.</p><p>Caso o corpo tenha granulação fina e estrutura homogênea, alguns poucos</p><p>fragmentos são representativos. Dados sobre quantidade de fragmentos podem ser</p><p>encontradas na tabela a seguir:</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Amostragem de fragmento</p><p>Algumas regras para tornar mais significativa a amostragem por amostras</p><p>Coletar amostras de interesse;</p><p>Coletar amostras no contato corpo mineralizado/encaixante;</p><p>Coletar amostras de rocha fresca;</p><p>Coletar amostras com tamanhos idênticos</p><p>Coleta em frentes de lavra: pilhas de minério ou caminhões usados para</p><p>Neste último caso, o ideal é que cada vagonete ou caminhão seja amos</p><p>embora nem sempre isso seja obedecido.</p><p>Caso o corpo tenha granulação fina e estrutura homogênea, alguns poucos</p><p>fragmentos são representativos. Dados sobre quantidade de fragmentos podem ser</p><p>encontradas na tabela a seguir:</p><p>29</p><p>Algumas regras para tornar mais significativa a amostragem por amostras</p><p>Coleta em frentes de lavra: pilhas de minério ou caminhões usados para</p><p>Neste último caso, o ideal é que cada vagonete ou caminhão seja amostrado,</p><p>Caso o corpo tenha granulação fina e estrutura homogênea, alguns poucos</p><p>fragmentos são representativos. Dados sobre quantidade de fragmentos podem ser</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>30</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Fragmentos recolhidos devem ter o mesmo peso (aproximado) e quantidade</p><p>depende da variabilidade: Alguns estudiosos recomendam nunca usar esse método em</p><p>trabalhos de prospecção, mas apenas no controle de qualidade em frentes de lavra,</p><p>quando o método já foi comparado com canais e aprovado como suficientemente</p><p>preciso.</p><p>Mesmo as compostas ou coletadas em pilhas de estoque aplicam-se somente a</p><p>minérios cujos teores independem do comportamento do minério e do estéril à explosão,</p><p>ou estoques já homogeneizados.</p><p>Amostragem linear</p><p>A amostragem linear é usualmente empregada para detectar variações quando a</p><p>heterogeneidade do material não é imediatamente percebida, ou quando não se tem uma</p><p>tendência perceptível. Neste caso, a amostragem objetiva descobrir se as variações são</p><p>significativas ou não.</p><p>� Amostragem de canal</p><p>Esse processo consiste em abrir, sobre a face exposta do minério, pequenos</p><p>canais com largura e profundidade constantes, recolhendo o material retirado em uma</p><p>lona colocada em baixo do canal, quando o minério “aflora” nas paredes dos poços,</p><p>trincheiras e galerias, de tal forma que os fragmentos deslocados durante a abertura do</p><p>canal caiam sobre a lona.</p><p>Amostras de canal são recomendadas e utilizadas na pesquisa de rochas e</p><p>minérios tabulares. A principal característica da amostra de canal justifica a</p><p>universalidade da sua aplicação: a regularidade de volume da amostra ao longo de uma</p><p>dimensão do corpo amostrado.</p><p>São realizadas amostragens de canais paralelos e perpendiculares à direção da</p><p>mineralização, sendo a amostragem perpendicular a mais utilizada.</p><p>A amostragem é sempre da capa para a lapa. Quanto maior a granulometria do</p><p>minério, mais profundo devem ser os canais. As distâncias entre os canais devem ser</p><p>entre 10 a 20 m. Uma vez escolhida a distância, ela deve ser mantida durante todo o</p><p>trabalho. Numa mineralização irregular as distâncias entre os canais são diminuídas para</p><p>5 a 8 m. A largura e profundidade devem ser constantes em todos os canais e a extensão</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>31</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>deve cobrir a largura inteira da jazida. Na tabela a seguir, estão alguns dados sobre a</p><p>geometria do canal, de acordo com a variabilidade do minério.</p><p>Dimensionamento de amostras de canal</p><p>Em geral, o canal não deve ultrapassar 1,5 m de espessura. Caso a amostra tenha</p><p>espessura maior que isso, as amostras devem ser subdivididas, conforme mostrado na</p><p>figura a seguir.</p><p>Fracionamento de amostra de canal quando a camada ultrapassa o limite de 1,5 m.</p><p>As duas vantagens de realizar este procedimento são:</p><p>• evita erros de enriquecimento ou empobrecimento, quando se coleta mais</p><p>material rico do que pobre, ou vice-versa;</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>32</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>• há maior precisão nas informações sobre as variações de teores em</p><p>correspondência às mudanças litológicas.</p><p>O canal corta a rocha no sentido da espessura do corpo tabular. Em paredes</p><p>verticais, os canais são verticais quando o mergulho aparente é menor que 45° e</p><p>horizontais quando o mergulho for maior, conforme figura a seguir.</p><p>Amostragem vertical e horizontal em canais.</p><p>Por outro lado, quando o minério aparece na forma de veio ou apresenta-se no</p><p>teto ou piso de galerias e trincheiras, geralmente os canais são abertos</p><p>perpendicularmente ao minério.</p><p>Amostragem em afloramentos ou nos pisos</p><p>e tetos de galerias.</p><p>O espaçamento entre os canais pode ser determinado pela fórmula:</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>33</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>2</p><p>2 2</p><p>L×E</p><p>h=</p><p>t Cv×</p><p>Onde:</p><p>h – distância entre os canais;</p><p>L – extensão a amostrar (espessura)</p><p>E – erro percentual admissível</p><p>Cv – coeficiente de variabilidade</p><p>t – constante de student</p><p>Este tipo de amostragem é indicado em quase todos os depósitos minerais.</p><p>Porém não deve ser empregada em corpos de minério cuja forma seja altamente</p><p>irregular (a qualidade essencial dessa amostragem é a regularidade).</p><p>� Amostragem por trincheiras e poços</p><p>Trabalhos com trincheiras e poços são realizados para visualização e exame</p><p>direto do corpo. Além disso, uma característica é a coleta de amostras quando se tem</p><p>um capeamento pouco espesso.</p><p>Trincheiras são escavações lineares, executadas em terrenos horizontalizados,</p><p>com profundidade limitada a cerca de 2,5 m. São normalmente executadas em terrenos</p><p>de consistência baixa a média, quando o minério está exposto ou capeado com estéril</p><p>pouco espesso.</p><p>Poços são verticais, e normalmente são realizados em minérios brandos a</p><p>medianamente duros, não pedregosos e com aquifero mais profundo que a extensão</p><p>estimada para os poços.</p><p>Quando comparados com a amostragem por sondagem, verifica-se que a</p><p>execução de poços é mais lenta e mais dispendiosa, especialmente se os poços forem</p><p>mais profundos ou exigirem escoramento.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>34</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>À esquerda, exemplo de trincheira, e à direita, de um poço.</p><p>Por outro lado, exibem melhor o corpo, a amostragem é mais facilitada, o acesso</p><p>é imediato e permitem que dele saiam as galerias.</p><p>Algumas desvantagens:</p><p>• Intercalação entre estéril e minério;</p><p>• Presença de água;</p><p>• Instabilidade das paredes em terrenos friáveis.</p><p>� Amostragem por galerias</p><p>As galerias, do mesmo modo que poços e trincheiras, são serviços de pesquisas</p><p>que podem ser utilizados para fins de amostragem. Elas são utilizadas para investigar</p><p>corpos tabulares subterrâneos. Além da amostragem volumétrica, pode ser realizada a</p><p>amostragem por fragmentos, canais, etc.</p><p>Dentre os métodos que permitem amostragem, a abertura de galerias é o mais</p><p>caro e que exige maior técnica. Por isto só deve ser feita quando as possibilidades de</p><p>empregos de serviços de superfície se esgotam e quando as sondagens tem que ser</p><p>complementadas com serviços subterrâneos.</p><p>A amostragem praticada nas escavações subterrâneas é feita por meio de</p><p>fragmentos e canais. As escavações subterrâneas, quando utilizadas não só para</p><p>amostragem, mas também com a finalidade de definir a geometria do corpo devem ser</p><p>executadas no próprio corpo. Neste caso são estreitas e nem sempre regulares.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>35</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Esquema de acesso ao corpo de minério através de galeria</p><p>� Amostragem por sondagens</p><p>É o método mais rápido e de maior alcance que todos os outros. Além disso,</p><p>certos prospectos só são convenientes por meio de sondagens.</p><p>Tal método consiste na execução de furos de comprimento relativamente longo,</p><p>geralmente iniciados na superfície, e destinados ao fornecimento de amostras dos</p><p>terrenos subsuperficiais.</p><p>Amostragem de camadas</p><p>São usadas em veios ou camadas muito delgadas e de minérios irregulares, em</p><p>que o canal acaba sendo a superfície de exposição do corpo mineralizado, isto é, extrai-</p><p>se uma camada delgada de material ao longo da área aflorante. Não exstem regras para</p><p>o seu dimensionamento. Elas podem ter espessuras de 5 a 10 cm e extensão de 1 m, ou</p><p>correspondente à própria exposição.</p><p>Entretanto, essas amostras são geralmente tão demoradas e difíceis de se coletar</p><p>em materiais duros, que só devem ser coletadas em veios delgados de minérios</p><p>altamente irregulares, como filões auríferos com pepitas, ou para controlar outras</p><p>amostras em depósitos de pequena espessura.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>36</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Amostragem de volume (amostragem semi-industrial)</p><p>Essas amostras são normalmente usadas em avaliações de depósitos, para</p><p>determinação das características tecnológicas dos minérios, na escala de laboratório,</p><p>bancada ou industrial. Mas, mesmo nas fases iniciais de projetos, elas são usadas para</p><p>fornecer informações preliminares sobre minerais industriais.</p><p>Outros minérios podem exigir amostragem de volume, quando são altamente</p><p>irregulares em teores e granulação ou porque os erros das demais amostras são muito</p><p>grandes. Esses depósitos são normalmente de W, Sn, Mo, Au, Pt, micas e gemas.</p><p>Assim, elementos como ouro, prata e platina, que possuem teor da ordem de</p><p>alguns gramas por tonelada necessitam de grande volume de amostra para que a amostra</p><p>seja representativa. Assim, as amostragens de canal e de fragmentos não são utilizadas.</p><p>Não existem fórmulas disponíveis para a determinação de seus volumes, apenas</p><p>indicações genéricas. Na tabela a seguir estão algumas indicações dos volumes a serem</p><p>coletados de acordo com a aplicação.</p><p>Recomendações para dimensionamento para amostras de volume</p><p>5.6 Redução das amostras</p><p>Qualquer processo anterior dá grandes volumes de amostras. Análises</p><p>químicas necessitam de apenas pequenas dosagens. Necessidade, portanto, de</p><p>redução de peso das amostras antes do envio ao laboratório.</p><p>Se for utilizada apenas britagem, terá gasto de tempo e dinheiro para</p><p>liberação dos constituintes metálicos. Assim, usualmente, faz-se apenas britagem</p><p>inicial.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>37</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Redução de tamanho das amostras em comparação com o peso das mesmas</p><p>Peso da amostra em kg Diâmetro em cm</p><p>Mais de 450 4,45</p><p>450 a 90 2,54</p><p>90 a 18 1,27</p><p>18 a 4,5 0,64</p><p>4,5 a 2 0,48</p><p>Inferior a 2 Variável</p><p>Os equipamentos usados podem ser britadores (de mandíbulas e de rolos) e</p><p>moinhos (de disco ou de bolas).</p><p>• Na etapa inicial: britador de mandíbulas (para grandes amostras – 50</p><p>a 60 mm), britador de rolos (amostras menores – 1 a 15 mm);</p><p>• Na etapa final: moinhos de bola ou disco para uma fração mais fina</p><p>(0,15 a 0,05 mm)</p><p>A divisão das amostras pode ser feita principalmente por quarteamento em</p><p>pilha cônica ou por divisor Jones.</p><p>• Quarteamento em pilhas cônicas: homogeneização do material e formar</p><p>uma pilha cônica. O vértice é achatado e divide-se o material em quatro</p><p>porções. Duas frações em diagonal são reunidas e outras duas são rejeitadas.</p><p>Se for preciso amostra menor, repete-se o processo.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>38</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Quarteamento em pilha cônica</p><p>• Quarteador tipo Jones: a amostra seca é adicionada no quarteador na parte</p><p>central, de forma suficiente a cobrir o conjunto de calhas do mesmo. A</p><p>distribuição da amostra sobre as calhas também deve ser uniforme (não deve</p><p>ser concentrada em um dos lados da calha)</p><p>Quarteador Jones</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>39</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>6. SONDAGEM</p><p>6.1 Introdução</p><p>A Sondagem Geológica tem por objetivo abordar as rochas em profundidades</p><p>que não possam ser atingidas por trincheiras ou poços de pesquisa, podendo ser</p><p>sistemática ou assistemática (eventual), dependendo dos objetivos do estudo de</p><p>Pesquisa Mineral. Os objetivos podem ser definidos em:</p><p>• Amostragem dos terrenos;</p><p>• Exploração Mineral para depósitos metálicos;</p><p>• Localização de corpos recobertos (por água, solo ou rocha);</p><p>• Verificação da continuidade de corpos já descobertos, em extensão ou</p><p>profundidade;</p><p>• Localização de lençóis freáticos ou localização de águas subterrâneas;</p><p>• Extração de petróleo, gases, enxofre e sais solúveis;</p><p>• Estudo de fundações e barragens;</p><p>• Aberturas de furos para passagem de canos, cabos elétricos, etc.;</p><p>• Furos para drenagem de água ou para injeções de cimento com o objetivo de</p><p>vedá-las.</p><p>As Sondagens</p><p>sistemáticas obedecem a uma Malha de Sondagem definida por</p><p>perfís (ou seções) geológicos transversais e longitudinais. Perfís Diagonais</p><p>(intermediários) podem ser utilizados. A intersecção de um perfil transversal com um</p><p>longitudinal é denominada “Nó da Malha”, sendo justamente nesse local onde se deve</p><p>realizar o furo de sonda.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>40</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Parte de uma malha de sondagem</p><p>Uma sondagem assistemática ou eventual é realizada com os mais diversos</p><p>objetivos, como estabelecer a estratigrafia de uma área, comprovar a continuidade de</p><p>uma camada em profundidade etc. Geralmente são furos de sonda isolados. A</p><p>Sondagem Sistemática é somente utilizada em áreas que tem sido selecionada como</p><p>“Alvo” pela geologia, geofísica e/ou geoquímica. Com a sondagem se define as três</p><p>dimensões de um depósito, a geometria de sub-superfície é definida. A Sondagem</p><p>fornece a maior parte das informações para a avaliação final de um prospecto e, em</p><p>última análise, determinar se o prospecto é uma Jazida Mineral (passivo de se tornar</p><p>uma mina). Análises geoquímicas de testemunhos de sondagens (amostras) fornecem as</p><p>bases para determinar o teor médio do Depósito Mineral. Essas amostras são</p><p>cuidadosamente “guardadas” em caixas de madeira e ajuda a delinear a geometria do</p><p>Depósito Mineral, calcular seu volume e fornece importantes detalhes estruturais.</p><p>Com relação às suas vantagens e desvantagens, cita-se:</p><p>Vantagens:</p><p>• É quando a presença de água impede o uso de outros métodos de pesquisa, tais</p><p>como abertura de poços, trincheiras e galerias de pesquisa;</p><p>• As observações podem ser obtidas com maior rapidez que pelos outros</p><p>métodos de pesquisa;</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>41</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>• Grande valia na obtenção das informações preliminares antes de se executarem</p><p>obra de maior porte como a abertura de galerias de pesquisa, que por sua natureza é</p><p>mais cara e mais demorada;</p><p>• Grande alcance em profundidade, não tendo confronto com os outros métodos</p><p>de pesquisa.</p><p>Desvantagens:</p><p>• Nem sempre será o método de prospecção ou exploração mais barato;</p><p>• Às vezes não oferecem todas as informações desejadas;</p><p>• É uma técnica não muito empregada para: Veios estreitos e muito</p><p>mergulhantes; Corpos pequenos e irregulares ou de teor muito variável e ocorrências</p><p>esparsas.</p><p>6.2 Tipos de sondagem</p><p>Grosso modo existem dois tipos gerais de sondagem: Percussão e Rotativa. Na</p><p>Sondagem a Percussão um peso cai em queda livre sobre o conjunto de equipamentos</p><p>que penetra na rocha. Na Sondagem Rotativa a rocha é perfurada pelo movimento de</p><p>rotação que corta a rocha.</p><p>Tipos de sondagem</p><p>Basicamente, a escolha do método de sondagem irá depender das propriedades</p><p>físicas da rocha, principalmente dureza, abrasão, consistência e grau de fraturamento.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>42</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Classificação das rochas quanto à dureza.</p><p>Abrasão: maior ou menor capacidade de uma rocha para desgastar o material</p><p>que penetra no seu interior;</p><p>Consistência: as rochas podem ser repartidas em tenazes ou consolidadas e</p><p>inconsolidadas;</p><p>Tenacidade: a maior dificuldade consiste na penetração (por isso sondagens são</p><p>executadas com auxílio de máquinas);</p><p>Fraturas: modificam localmente as características das rochas, reduzindo a</p><p>resistências de forças mecânicas, criando áreas de maior permeabilidade onde podem</p><p>ocorrer perda do fluido de circulação, faixas de desmoronamento, zonas de abrasão, etc.</p><p>Na tabela a seguir estão as principais diferenças entre os principais métodos de</p><p>sondagem:</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>43</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Comparação entre os métodos de sondagens rotativa e a percussão</p><p>6.3 Sondagem à percussão</p><p>Na Sondagem a Percussão um peso cai em queda livre sobre o conjunto de</p><p>equipamentos que penetra na rocha. Esse peso desfere golpes ritmados contra o fundo</p><p>do poço de sondagem cortando a rocha em fragmentos. As Sondagens Percussivas</p><p>podem ser Manuais ou Mecânicas e com ou sem circulação de água.</p><p>A sondagem percussiva manual é constituída por um tripé, com uma roldana</p><p>na parte superior, por onde passa uma corda grossa ou um cabo de aço, que se liga a um</p><p>Peso de Bater contendo uma haste-guia</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>44</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Sondagem manual à percussão</p><p>O peso de bater é levantado por dois operários, puxando a corda que passa na</p><p>roldana. Um terceiro operário introduz a haste-guia no orifício do cabeçote e o peso é</p><p>deixado cair em queda livre, iniciando a penetração do amostrador.</p><p>A sondagem manual é utilizada para a pesquisa inicial de minérios</p><p>inconsolidados e aflorantes (argilas, areias, diatomitos, minerais pesados).</p><p>A Sondagem Percussiva Mecânica é utilizada apenas para furos verticais,</p><p>visando à prospecção de minérios horizontais a subhorizontais que ocorrem em pequena</p><p>profundidade e mostram uma distribuição regular de valores (teor e espessura). São</p><p>principalmente depósitos sedimentares e aquiferos, embora na maioria dos casos a</p><p>sondagem à percussão possa ser substituída com vantagens pela sondagem rotativa. Por</p><p>isso, a sondagem percussiva é mais utilizada em terrenos muito fraturados, em que seria</p><p>difícil realizar uma sondagem rotativa.</p><p>Outra utilização da sondagem percussiva seria para coleta de amostras para</p><p>ensaios de beneficiamento, pois tal técnica permite coletar grande quantidade de</p><p>amostras, possibilitando ensaios tecnológicos mais precisos.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>45</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Sondagem percussiva mecânica.</p><p>A Sondagem Percussiva apresenta como principal vantagem o baixo custo por</p><p>metro linear perfurado, possibilidade de coletar amostras maiores, inclusive para testes</p><p>industriais, melhor recuperação de materiais inconsolidados, quebradiços e muito</p><p>friáveis.</p><p>Como principais desvantagens citam-se, sem excluir outras, as seguintes: a</p><p>impossibilidade de realização de furos inclinados, ascendentes (em subsolo), baixo</p><p>rendimento em rochas duras, maior possibilidade de contaminação de amostras,</p><p>testemunhos de sondagem em fragmentos dificultando identificação petrográfica como</p><p>textura, composição, estrutura e mergulho.</p><p>6.4 Sondagem rotativa</p><p>A sondagem rotativa vertical é realizada para corpos superficiais ou profundos</p><p>com disposição horizontal a subhorizontal. As perfurações geralmente são implantadas</p><p>segundo malhas regulares de perfuração. As Sondagens Rotativas podem ser Manuais (a</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>46</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>trado, empire ou banka) ou Mecânica (a diamante, a grenalha ou calix e “rotary”). As</p><p>Sondagens Manuais são utilizadas em rochas inconsolidadas, para coleta de amostras de</p><p>solo de pouca profundidade entre outros.</p><p>Por seu turno, a sondagem rotativa inclinada é usada na pesquisa de corpos</p><p>inclinados (normalmente acima de 30° de inclinação). É um método caro, mas é ideal</p><p>para jazidas com grandes mergulhos e as perfurações algumas vezes não obedecem a</p><p>uma malha regular.</p><p>Exemplo de sondagem inclinada</p><p>Os tipos de sondagem rotativa podem ser visualizados na tabela a seguir.</p><p>Tipos de sondagem rotativa</p><p>Perfuração Manual</p><p>Perfuração</p><p>mecânica</p><p>Sondagem a trado Sondagem a diamante</p><p>Sondagem empire ou banka Sondagem a granalha</p><p>Sondagem rotary</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>47</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>6.4.1 Sondagem rotativa manual</p><p>� Trado manual</p><p>A perfuração a trado é um método de perfuração rotativa em formações não</p><p>consistentes. O material desagregado é trazido para a superfície pelas hélices de</p><p>ferramenta. Os furos permanecem desobstruídos e firmes, mesmo em formações</p><p>“soltas”, embora não seja usado fluxo de ar ou água para limpeza.</p><p>O furo é feito lentamente, pois após algumas voltas</p><p>o operador tem que levantar</p><p>a ferramenta para retirar o material preso na caçamba. Ao atingir o nível freático é</p><p>necessário descer um ou mais tubos que protejam a parede do poço, evitando seu</p><p>desmoronamento. Para continuar a perfuração na zona saturada é necessário diminuir o</p><p>diâmetro da caçamba para poder perfurar por dentro do tubo de revestimento. Quando</p><p>da presença de muita água, o avanço se torna muito difícil, pois há a formação de lama</p><p>no fundo, tornando-se quase impossível a retirada do material. Outra condição</p><p>desfavorável para o trado manual é que quanto maior for o diâmetro do trado, mais</p><p>pesado ficará o serviço.</p><p>Devido a adaptações para melhor desempenho em determinados tipos de</p><p>litologia, existem vários tipos de Trados Manuais: em hélice (argila), caçamba (areia e</p><p>solos em geral), boca de lobo (para pequenos furos onde é necessário o emprego de</p><p>força percussiva e rotativa daí poder ser utilizado em solos mais resistentes, porém de</p><p>pouca profundidade < 1,0 m).</p><p>Trado manual</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>48</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>� Sondagem Empire ou Banka</p><p>Método manual que consiste em se introduzir uma tubulação no terreno</p><p>inconsolidado e recolher o material que ficou retido no interior da mesma.</p><p>Obtida a furação inicial com uma alavanca pesada, uma sapata lisa ou dentada é</p><p>parafusada ao lance de tubo de 1,5 m e diâmetro de 4 polegadas. O tubo é introduzido</p><p>no furo e verticalizado. Aparafusa-se em seguida um cabeçote especial na extremidade</p><p>livre da tubulação e monta-se a plataforma sobre o mesmo.</p><p>Sondagem tipo Empire ou Banka</p><p>Dois a quatro homens sobem na plataforma e a tubulação é girada para apertar as</p><p>juntas, em seguida, inicia-se a perfuração continuando a girar a tubulação com</p><p>alavancas ou braços de madeira equipados com punhos e ligados a um dispositivo que</p><p>morde a tubulação. Aprofundada a tubulação verifica-se sua verticalidade, fator</p><p>importante na condução da perfuração.</p><p>Terminado o furo destaca-se o dispositivo de rotação remove-se a plataforma e</p><p>prende-se a tubulação com um dispositivo mordedor e através de alavancas presas a</p><p>esse dispositivo tenta-se sacar a tubulação.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>49</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>É indicada na pesquisa de aluviões com espessuras de no máximo 30 m a 40 m</p><p>dependendo da consistência da aluvião, em áreas de acesso difícil e com disponibilidade</p><p>de trabalhadores braçais. Indicadas para depósitos aluvionares, tailings de minas, argila,</p><p>bauxita e minério de ferro laterítico, Camadas muito úmidas, Geoquímica de</p><p>profundidade em solos saturados de água, testes de solo para Geotecnia.</p><p>Atualmente é um método pouquíssimo utilizado.</p><p>6.4.2 Sondagem rotativa mecânica</p><p>As Sondagens Rotativas Mecânicas principais são: a diamante, a grenalha ou</p><p>calix e “rotary”. A mais utilizada em Pesquisa Mineral é a Sondagem a Diamante em</p><p>que se desejam testemunhos contínuos para estudo petrográfico (textura, estrutura</p><p>incluindo mergulho, mineralogia etc) e litogeoquímico. Não são indicadas para rochas</p><p>inconsolidadas, pulverulentas, de matriz mole ou rochas muito fraturadas.</p><p>Nas sondagens rotativas as rochas perfuradas são cortadas pelo movimento de</p><p>rotação de um elemento cortante (broca, trépano ou coroa), que fica em contato, direto</p><p>com as rochas.</p><p>O material cortado é trazido à superfície graças a um fluido de perfuração água,</p><p>lama ou ar), que circula sob pressão no interior do furo, ou fica retido em tubos</p><p>especiais (barriletes).</p><p>� Sondagem a diamante</p><p>A sondagem rotativa a diamante é o método mais utilizado na exploração</p><p>mineral e definição de jazidas e desenvolvimento de lavra, justamente porque obtem</p><p>diretamente as amostras (testemunhos), propiciando oportunidade para uma série de</p><p>ensaios na rocha a ser explorada.</p><p>Neste processo, a perfuração é realizada com auxílio de uma coroa de forma</p><p>anelar, contendo inúmeros diamantes encravados, que, girando a alta velocidade, corta o</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>50</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>terreno segundo uma seção circular, separando um cilindro do material penetrado do</p><p>resto da rocha.</p><p>Coroa diamantada</p><p>Com equipamentos relativamente leves, de fácil transporte e manuseio, são</p><p>obtidas amostras (testemunhos) desde a superfície até grandes profundidades, que</p><p>retratam fielmente as características físicas, químicas e geológicas das rochas</p><p>atravessadas.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>51</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Equipamento para sondagem diamantada</p><p>O equipamento é constituído por:</p><p>1. máquina responsável pela força motriz, que origina o movimento</p><p>rotativo;</p><p>2. bomba que injeta água no furo para diminuir a abrasão sobre a coroa e</p><p>remover as partículas de formação atravessada;</p><p>3. um tripé que permite manter a sondagem na posição correta e também</p><p>facilitar a retirada da composição;</p><p>4. a coluna de perfuração, contendo hastes, barrilete, calibrador e coroa</p><p>diamantada, que é acoplada ao cabeçote da máquina responsável pelo</p><p>movimento de rotação, através dp mandril.</p><p>Possui diversas vantagens:</p><p>1. testemunhos contínuos;</p><p>2. furos em qualquer direção (inclusive ascendentes);</p><p>3. sondas leves e portáteis até pesadas para furos profundos, oferecendo</p><p>assim grande flexibilidade para atender todos os tipos de serviços.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>52</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Como restrições (desvantagens) temos:</p><p>1. as despesas elevadas, e</p><p>2. o método é mal adaptável a cascalhos, argilas, enfim em rochas com</p><p>características físicas muito heterogêneas, que provocariam choques e</p><p>quebra dos diamantes ou o empastamento da coroa impedindo a ação</p><p>abrasiva dos diamantes. Nestes casos os diamantes devem ser</p><p>substituídos por inserções de carboneto de tungstênio ou aços especiais.</p><p>� Sondagem a grenalha (cálix)</p><p>Este método tem um princípio de funcionamento semelhante ao da sondagem</p><p>diamantada, sendo que, nas formações atravessadas, a perfuração do terreno é efetuada</p><p>por seção, através de coroas lisas extremamente duras. Estas são comprimidas sobre os</p><p>grãos de quartzo ou esferas de aço de pequeno diâmetro (grenalha), que por abrasão no</p><p>fundo do poço, vão cortando as rochas.</p><p>Só são utilizadas em terrenos de dureza média, como folhelhos e calcários. E só</p><p>são econômicas em perfurações de grandes diâmetros, com furos verticais ou de</p><p>inclinação inferior a 300 m com a vertical</p><p>� Sondagem rotary</p><p>O processo de perfuração é realizado com o auxílio de trépano ou broca,</p><p>que,girando rapidamente no terreno, corta e reduz a rocha a pequenos fragmentos, à</p><p>medida que ocorre a penetração nas formações.</p><p>O fluido de perfuração, que é bombeado através de hastes, sai com forte pressão</p><p>por orifícios existentes na broca e sobe ainda com grande pressão até a superfície,</p><p>carregando o material cortado e efetuando, desta forma, a limpeza do furo.</p><p>Apostila de Pesquisa Mineral</p><p>53</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>Na superfície, a lama de perfuração é dirigida para um tanque de decantação e</p><p>peneirada, para se recuperarem os fragmentos das rochas cortadas, que constituem as</p><p>amostras de calha indicativas das formações atravessadas.</p><p>Não é uma sondagem propriamente de amostragem de terreno. A sondagem</p><p>rotary é de grande importância no campo da pesquisa e lavra do petróleo e gases</p><p>combustíveis, no qual suplantou totalmente a sondagem por percussão mecânica.</p><p>Seu emprego nas demais operações mineiras é excepcional. Mas suas</p><p>adaptações, em graus variados, têm aplicação muito grande, desde a execução de furos</p><p>para o desmonte a explosivo, para captação de águas subterrânea ou túneis, com alguns</p><p>metros de diâmetro usando–se máquinas especiais denominadas tuneleiras ou toupeiras.</p><p>Sondagem rotary</p><p>Felipe de Orquiza Milhomem</p><p>6.5 Testemunho de sondagem</p><p>Testemunho de Sondagem</p><p>realização dos Furos de Sonda. Nos tipos a percussão</p>