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GEOLOGIA GERAL GEO: terra LOGIA: estudo, ciência Geologia: é uma ciência natural que estuda e investiga o meio natural do planeta. sua origem, seus materiais, suas transformações e sua história. “A geologia tenta entender a história geral da terra desde o momento em que se formaram as rochas até os dias atuais” É o estudo técnico da origem e formação da terra, das rochas e minerais. Através de observações diretas, métodos geofísicos, saber se é uma rocha magnética ou através de sondagem em geologia, abertura de furos e testemunho de sondagem. A geologia faz parte de todos os estudos técnicos realizados mundialmente. Geólogos desvendam mistérios como a origem do nosso planeta e do universo, a formação das rochas e dos minerais e ainda buscam e encontram os mais variados locais de matérias primas que fazem parte do nosso dia-a-dia. Geologia de Campo: Desenhar, registrar, através de fotos, medições com bússola, a litologia presente no local. Área de atuação do técnico: 1. Habilitação: Técnico em mineração CREA: Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia da Bahia Campos de Atuação: Mineração • Mina a Céu Aberto – MCA: atividades em superfície Na MCA, o técnico pode atuar no mapeamento em campo geológico, supervisor, controle dos equipamentos da mina, acompanhamento do testemunho de sondagem, descrevendo a geologia da rocha; • Mina Subterrânea – MSB: Atividades em subsolo Na MSB, o técnico vai supervisionar, fazer o estudo e análise geológica pra ver se não deixou algum veio de minério. Coletar amostras para avaliar em laboratório. • Laboratório: verificar o teor de minério, preparação de amostras. Pesquisa: • Campo: buscar e localizar jazidas minerais a possibilidade econômica. Meio Ambiente: • Fiscalização • Controle Água: • Perfuração para poços artesianos • Estudo de rebaixamento freático Solo: • Movimentção do terreno • Assoreamento causado por uso impróprio do solo. Ex: voçoroca: abertura que o rio faz no terreno na margem a depender do volume de água. Características importantes para o profissional (técnico em mineração) • Embasamento Técnico-científico; • Iniciativa; • Trabalho em equipe; • Aplicação das normas Técnicas Específicas; • Aplicação das Normas de Segurança; • Ter conhecimento da NR 22 – Norma Regulamentadora para mineração que dita normas técnicas e de segurança. • Conhecer e saber utilizar os EPI – Equipamento de proteção Individual como: protetor auricular, protetor respiratório (máscara), Bota, Luva. • e Equipamento de proteção Coletivo: Extintor, Quit de primeiros socorros OBS.: todos estes equipamentos de proteção tem que ter o CA – Certificado de Autorização do Inmetro – CA4327 • Ética; • Responsabilidade Social Função do Técnico: • Monitoramento e acompanhamento dos trabalhos da mina; • O técnico se tiver uma função de supervisor, verifica as frentes das galerias, onde segue todo um planejamento da mina. • Acompanha o geólogo ou engenheiro de mina no mapeamento das frentes de lavra. • Coleta amostras do minério, da carregadeira (caminhão) e faz análise em laboratório para controle do teor, os cálculos em laboratório – 1 kg de (Cr, cu) ROM (Run off mine – minério bruto da mina). Ferramentas do geólogo: lupa, bússola BÚSSOLA: • Ajustar a bussola: ela vai está apontando para o Norte geográfico, corrigir a declinação magnética passando para o norte magnético. OBS.: - 23° devido a inclinação da terra – Agulha branca aponta para p/ o norte magnético Agulha vermelha aponta para o Sul Bolha da bússola centraliza e tem um pino que trava – para tirar o megulho. • Medida local • Mapa IBGE, Exercito, CPRM, DNPM Tipos de Bussola: BRUNTON – custa R$ 450,00 mede direção de camada, estereograma CLAR – custa R$ 6000,00 – para tirar medidas estruturais, mede direção do mergulho da camada, a Clar faz 3 medidas, a agulha fica presa, aperta um botão e solta. DESENVOLVIMENTO DA MINA Ciclo de uma mina: 1. Prospecção – pesquisa mineral (autorizações alvará) 2. Desenvolvimento: abertura de acessos para lavrar o minério da reserva (jazida) como: rampa, galerias, poços, alargamento de realces e silos (onde guarda o material) 3. Operação 4. Fechamento 5. Pós-fechamento • Conhecimento Geológico É de suma importância conhecer a mina através da sondagem para poder efetuar o planejamento. Ex: teores, potência do corpo. • PLANEJAMENTO • Planejamento: curto, médio e longo prazo. O planejamento é necessário para o avanço de uma galeria, pois implica numa serie de operações que devem ser executadas corretamente, se formos instalar uma correia transportadora, a galeria precisa estar bem alinhada. O suprimento de materiais é fundamental para o bom andamento dos trabalhos, a falta de tirantes, telas de bits paralisará os trabalhos e a galeria não poderá ser avançada. Efetuar o planejamento da mina com uso de programas específicos softwares (auto CAD, datamine e outros). • Levar-se em conta os equipamentos existentes na mina, método de lavra, produção, ventilação. • Objetivo: máxima produtividade com menor custo. OBS.: 1 m de sondagem custa R$ 300,00 e 100m = 30.000,00R$ Setores e Departamentos de uma Empresa de Mineração: • Setor de mineração: lavra, transporte horizontal, segurança, manutenção, serviços gerais, desenvolvimento, administração, fiscalização • Beneficiamento: Britagem, concentração, deposição de rejeito • Serviços Complementares: portaria do poço, recebedoria em superfície, transporte vertical, pesagem e ensilagem, vigilância. • Serviços Administrativos: serviço de pessoal, almoxarifado, escritório central, fiscalização, secretaria. • Serviços Auxiliares: Ambulatório, balconistas para distribuição de material de consumo, telefonista. • Manutenção: serviços de oficina mecânica, manutenção elétrica, carpintaria, ferraria, solda e fundição. • Transporte de Superfície: Interno (até a planta de beneficiamento) e Externo (até o mercado). O transporte é o fator determinante para uma mina dar lucro ou prejuízo é o escoamento rápido do minério e do estéril, das frentes de produção até a superfície. Daí a importância do uso eficiente de uma combinação de carros de mina, correias transportadoras e veículos montados sobre pneus, que as operações mineiras subterrâneas tem competido com a mineração a céu aberto. Custos de Mineração mão-de-obra do operário mineiro mão-de-obra da administração material de consumo: explosivos, cabos, fios, acessórios, combustível serviços subterrâneos internos: ventilação, transporte, escoramento, iluminação consumo de eletricidade fornecimento de serviços da superficie: oficina mecânica, elétrica e manutenção. CARACTERÍSTICAS DE UMA MINA: Mina: Boca da Rampa: inclinação da rampa 8% até 12% (8° a 12°) graus, esta inclinação é para equilibrar a locomoção dos equipamentos e das pessoas, que estão na atividade (frentes de trabalho), visando a extração completa do minério de interesse planejado e a segurança no ambiente de trabalho. Desenho no caderno da rampa. Lavra: é o conjunto de operações necessárias ao aproveitamento industrial de uma jazida. Chôco: Matacos: grandes blocos de rocha, inviabiliza a produção, mas tem minério. Realce: é a rocha de minério, em forma de funil. Temperatura na mina subterrânea: a temperatura do ar dentro da mina depende de vários fatores como resistência da galeria, vazão de ar, clima e tempo. Quando a temperatura na superfície está fria (temperatura baixa), no subsolo também vai está frio, e quando tiver quente por exemplo no verão ( temperatura alta) no subsolo vaiestá quente. A temperatura permitida é de no mínimo 30° e máximo 34° vai depender do regimento de cada mina. Psicrômetro: equipamento/termômetro. MECANICA DE ROCHAS Estuda as propriedades dos maciços rochosos, ou seja, a maneira como a rocha se comporta. As respostas que a rocha dá, sua reação pode ser de ordem natural (ações geradas pela natureza sem intervenção do homem/ tectônicas: placas litosféricas. E de ordem induzida/Atectonicas (peso induzido, desmonte). • Setor de Geotecnia – é a ciência que estuda o comportamento mecânico das rochas e prever a respostas aos esforços a que ele é submetido. • Lida com obras de infraestrutura tanto em solo como em rocha. • Atua em projetos de escavações a céu aberto e subterrânea (geologia de engenharia, mecânica de solos, mecânica de rochas) através de investigação geológica, mapeamento geológico para definir a litologia e os contatos dos tipos de rochas envolvidos, descrever a descontinuidade do maciço rochoso (juntas, falha) – Descrição Geotécnica. • Descrição Geotécnica: é o termo técnico usado na geotecnia para descrever a descontinuidade mecânica (movimentos e forças) do maciço rochoso que tenha nenhuma ou baixa resistência à tração. Descreve os tipos de juntas, planos de acamamento, xistosidade, zonas de fraqueza, falhas. • teor de minério, sondagem, estudo, pesquisa, estrutura e composição das rochas Análise de Tensão Tensão: é uma grandeza física derivado de outra grandeza a força, não podem ser medidas diretamente mas estimadas pelos seus efeitos, a deformação. Tensão Natural: causada pela intervenção do homem. Tensão Induzida: resultante de escavação. Falha: caracteriza-se como um movimento de placas tectônicas entre os blocos (deslocamentos dos corpos, blocos) devido a formação. Uma fratura na rocha havendo ruptura, há deslocamento. Elementos Geométricos das Falhas: Movimento Dextrógiro (sentido horário) Movimento Levógiro (sentido antihorário) Falha Normal Falha inclinada Falha recumbente (desenho caderno 2) Dobras: curvatura de uma camada rochosa causada por compressão (sinclinal, anticlinal) – vai se modelando... Ductil:Dobra e não quebra. É mais permeável e maleável de se trabalhar. Ructil: rompe e quebra/deformação. Rift: quebra – estrutura de bacia tectônica, marcada por falhas de gravidade. Hot Sport: ponto quente, região com forte fluxo calórico, pela diminuição da espessura da crosta. Cisalhamento: com o atrito da rocha, fragmentos é chamado, os blocos se escorregam. Fraturas: Em relação a densidade das fraturas: pouco denso=poucas fraturas, mais denso=mais fraturas/ não existe deslocamento. Grau de fraturamento: é a soma das fraturas das rochas. Juntas: houve fratura, porém não houve movimento. A origem da junta é ligado a processos /esforços adiastróficos, ou seja, não tectônicos. Ex.: o magma ao chegar na superfície que se esfria sofre deformações trincamento. Maciço Rochoso: é um meio descontínuo formado pelo material. Descontinuidade das rochas baixa ou nenhuma resistência. Estabilidade da rocha: comportamento das estruturas, a capacidade de suportar o carregamento (peso). Tem que ter o conhecimento do tipo de rocha e estrutura na galeria. Rochas Coesivas – são rochas resistentes tipo gnaisses, granito, basalto. Energia geotérmica: injeta água nos furos. Cisalhamento: com o atrito das rochas, os blocos se escorregam havendo a fragmentação das rochas. Preenchimento: com areia, silte, argila, brecha. Estereograma: Sistema de análises das falhas, estudo do tamanho, da forma destas falhas no maciço rochoso, as tensões e pressões– estudo geotécnico, cujo objetivo: • verificar fraturas geradas • análise do solo • prever o meio de correção. Rede Equiárea de Schmidt: Instrumento para resolver problemas de Estabilidade / Rede Eteriográfica N 90° N 120° / 30° NE Esta seta significa, um ponto de risco na galeria, evitar movimento, pois pode acarretar em desmoronamento • Como está mergulhada a camada, a profundidade, se existe alguma falha (qtos m) – comportamento do maciço rochoso. SISTEMA RQD – Rock Quality Designation (Designação da Qualidade da Rocha) É um estudo geotécnico cujo objetivo é verificar a estabilidade do maciço rochoso, e da qualidade da rocha, baseado no testemunho de sondagem. É a percentagem da soma dos fragmentos superiores a 10cm pelo comprimento da manobra. Fundamentos na observação de um grande número de escavações subterrâneas, Barton ET AL (1974), propôs uma classificação definida como um índice de qualidade Q. OBS.: desenho e exercicio no caderno 3. Q = RQD Jr Jw onde 0,001 < Q < 100000 Jn Já SRF RQD – Tamanho dos blocos Jr – Indice de rugosidade das fraturas Ja – Indice de alteração das paredes das fraturas Jw – Condições de percolação da água, fluxo SRF – Indice do estado de tensões do maciço “stress” da rocha ORIGEM E ESTRUTURA DA TERRA Datação da terra: idade estimada em 4,5 bilhões de anos – datação em meteoritos supostamente formados no mesmo período que a terra. Universo teve sua origem há 15 bilhões de anos durante o big bang. A via láctea nossa galáxia se formou há 8 bilhões de anos. Forma da terra: elipsóide Constituição Interna da Terra: Crosta: A crosta é dividida em crosta continental (mais espessa e menos densa) e crosta oceânica (menos espessa e mais densa). Manto: desde a base da crosta até a segunda descontinuidade (2900km). Núcleo: desde a descontinuidade do manto até o centro da terra. Tectônicas de Placas: formação das placas – Falhas, Dobras. Côncava Convexo Sinclinal Anticlinal Formação da Crosta terrestre: formada por rochas graníticas e basálticas Pangéia: único bloco. América do Sul e África – terrenos pré-cambriano, a caatinga e a savana na Africa são semelhantes (vegetação) Carta Geologica: idade dos fundos oceânicos • Intensa atividade vulcânica • Formação de novas rochas • Morfologia das funções oceânicas – profundezas oceânicas – cadeias mesoceanicas Orogênese - formação de montanhas – , quando as placas se encontram, convergem-se e se chocam formando as montanhas. Movimento convergente x movimento divergente Paleogeografia Sismologia – abalos sísmicos, movimentação de falhas (sismos) fluxo de calor – terremotos – geomagnetismo. Monitoramento de eventos sísmicos induzidos pela lavra: controle através de sismograma, selagem de fraturas e piquetas – coloca gesso na rachadura para monitorar se houve abalo sísmico, deslocamento. Ensaios mecânicos – ensaio de resistência das rochas. Epicentro – local onde aconteceu o fenômeno de sismos. Através das coordenadas Norte e Sul é capaz de identificar a ocorrência. Geologia do Brasil: escudos brasileiros, bacias sedimentares brasileiras se formaram através do movimento das placas tectônicas. Seção geológica – formação de Bacias (ambiente, tipo de rocha, a época que se formou. Estratigrafia: é a ciência que ordena as rochas, sistematizando-as a partir das mais antigas até as mais jovens. meso- oceanico (Africa) OBS.: A previsão é que daqui a 150 milhões de anos, as partes altas montanhas com o este tempo vai erodir e depositar no mar, futuramente vai se formar uma cordilheira, montanha entre o mar. AZIMUTE E RUMO Azimute: é o ângulo que essa linha faz com a direção norte-sul, medido a partir do Norte ou do Sul para a direita ou a esquerda variando de 0° a 360° - N,S,Ee W Rumo/Sistema de Quadrantes: ângulo horizontal entre a direção norte-sul e alinha medido a partir do Norte ou do Sul na direção da linha, porém não ultrapassando 90°. 0° a 90° - N,S,E e W AZIMUTE Direção Mergulho N43° 50° SE RUMO Direção Mergulho N 43° E 50° SE PLANO, LINHA, ATITUDE/DIREÇÃO E MERGULHO Atitude: orientação de um plano ou de uma linha no espaço. É composto por direção e mergulho. Direção: ângulo horizontal • Como está mergulhada a camada, em profundidade, se existe alguma falha, quantos metros, comportamento. Magnetosfera: • Terra como imenso imã de barra dipolar; • Eixo magnético distante 11,5 graus do eixo geográfico (declinação magnética) • Campo magnético da terra é irregular, portanto, diferentes intensidades; • Migração dos pólos em 0,2 graus por ano. NM NV Norte Geográfico: quando é medido a partir da direção do Pólo Norte Norte Magnético: quando é medido a partir do Norte magnético indicado pela bússola Origem das rochas: plutonismo, netunismo (a terra era só água) e vulcanismo. • Ciclo de Wilson 1. Estágio embrionário 2. Estágio Juvenil 3. Estágio de maturidade 4. Estágio de senilidade 5. Estágio Terminal 6. Estágio Geosutura MAPAS GEOLÓGICOS – CURVAS DE NÍVEL TOPOGRAFIA: GRAFIA DO RELEVO (COTA, ALTURA) Escala: 10 e 100 km2 - 1: 10.000 5 e 25 km2 - 1: 5.000 >5 - 1: 2.000 Como se forma a mineralização? Sill: a forma como se formou a mineralização contato concordante, esta formação da Ferbasa. Dique: descordante Diferenciação.: os materiais no magma, onde os minerais mais pesados vão descendo se cristalizando e os mais leves sobem. O Cromo por ser mais pesado se concentra na forma de sill. Compressão das galerias: a galeria vai se comprimindo devido a região de altíssima tensão, gravidade onde pode até fechar, para solucionar este problema coloca-se trilhos de ferro, escoramentos. Gravidade:energia, tensões de alta e menor intensidade, onde quanto mais nas galerias maiores as tensões. Cristalização: é a transformação do magma líquido em sólido, formando cristais, minerais. Rochas É um agregado de materiais geológicos sólidos formado de um ou mais minerais característicos. Formação das Rochas: primárias (é a gênese da rocha) x secundárias (posterior a rocha) Rochas ígneas ou magmáticas: 1° grupo Rochas vulcânicas ou plutônicas. Rochas vulcânicas: quando o magma se solidifica na superfície. – extrusiva (se solidifica rapidamente/temperatura alta), cristalização rápida, porosidade maior que a intrusiva. Ex.: basalto. Rochas plutônica:se forma no interior da crosta – Intrusiva – Ex.: gabro, granito Rochas Sedimentares: 2° grande grupo – sedimentos que quando solidificados irão se depositar horizontalmente formando rochas. (argila, calcáreo, aluvião, filito). Conglomerado – rocha sedimentar. OBS.: grande volume de vazios devido sua granulometria. Rochas Metamórficas: 3° grupo – processo de transformação, alto grau, alteração de forma, composição mineralógica, minerais se reorganizaram. Ex.: Quartzitos (rocha formada por quartzo, feldspatos e mica), Gnaisses, xistos. Rocha Basalto: origem vulcânica, extrusiva, de cor negra (escura máfica), através do derramamento de materiais --- resfriamento de material, em fusão (elevar um ou mais elemento sólido ao estado líquido ou vice-versa transformando em um só produto), uma “lava”. Rocha Granito: origem ígnea, contém minerais como quartzo, feldspato, mica. Rocha Norito: Rochas máficas: apresentando cores escuras ex.: mica preta Rochas félsicas: cores claras ex.: feldspato rosa Rochas Ornamentais: Tipos: Mármore – sedimentar ou metamórfica, calcário custo maior Granito – ígnea custo maior Principais usos: pavimentação, arte fúnebre e religiosa, peças de mobiliário. Textura: refere-se aos grãos, componentes da rocha quanto à forma, arranjo entre os grãos e suas relações de contato. Ex: partículas grossas: Arenito, finas: Folhelho (rocha sedimentar) Densidade da rocha: é a massa por unidade de volume de rocha g/cm3, t/m3. As rochas de baixa densidade se deformam e se rompem. Permeabilidade: possui a passagem de água Porosidade: é a razão entre o volume interno do espaço aberto. Rocha intacta: rocha firme ou compacta/impermeável, livre de descontinuidade de fraturas. Rocha frágil: pouco resistente, absorção de líquido, porosa. Aparelho Gravímetro Mede a densidade da rocha – peso, volume, densidade. Minerais: Mineral: é um elemento ou composto químico, resultante de processos geológicos inorgânicos, de composição química e estrutural definida, encontrados naturalmente na crosta terrestre. ambiente que se formou – origem da rocha – é através do mineral que descobrimos a formação e origem da rocha. os minerais (feldspatos, quartzo, mica) formam as rochas e são mais abundantes. • Características dos minerais: dureza, densidade • Escala de MOHS Estrutura Cristalina: organização dos átomos (a forma dos minerais). Depósito Mineral: Corpo ou conjunto de corpos de minério especialmente associados. Hematita: mineral de ferro, brilho metálico Cobre (cu): metal, extraído dos minerais: Calcopirita – 33% de cobre brilho amarelo pirita dar o tom amarelo (?) Bornita: 65% de cobre composição azul Mineral: piroxênio Rocha Encaixante /rocha mãe do cobre piroxenito Oxidação: agregar oxigênio ao mineral Minério: é uma rocha formada por ganga (estéril) + mineral de minério, aproveitável economicamente. Minério oxidado: processo de aproveitamento de uma parte do minério, utilizando tecnologias e assim formando placas. Mineral de minério Mineralóide: água, petróleo. Flotação: separação física do que é rejeito e minério (partículas). Quartzo Bornita tira Piroxênio (Fe2Cu4S5) malaquita Cu Feldspato Calcopirita azurita Magnetita: minério composto de ferro e níquel. Argila: não ´mineral e nem rocha, são partículas que sedimentou Argila – folhelho – filito—rocha ardósia Teatito – nome científico dado a “pedra sabão”formado pelo mineral talco. Ganga: “Estéril” no subsolo e “rejeito” no beneficiamento Diluição: relação entre o minério e estéril. Cromo (Cr): metal – o Cr dar o tom verde na esmeralda Níquel: liga metálica, utilizada em moedas, motores marítimos, encontrado em meteoros. Clivagem: se quebra em planos Cristal: substância química sólida com estrutura cristalina. São corpos homogêneos, com arranjo tridimensional, periódico de átomos, de íons, ou de moléculas e pode ser definido como sólidos poliédricos limitados por faces planas que exprimem um arranjo interno.OBS.: é um mineral dês de que possua faces planas. Cristaloquímica: parte da mineralogia que investiga a relação entre: Composição química Estrutura Interna Propriedade dos minerais Principais minerais de rochas ígneas: • Feldspato • Quartzo – Composição química: SiO2 • Biotita (mica preta): mineral máfico, rico em Fe, Mg e Ca • Piroxênio • Magnetita • Granada • Turmalina – preta, azul, rosa • Ilmenita – utilizada para revestimento espacial. • Zircão GEMAS: minerais preciosos (pedras preciosas) que são transformados para comercializar – valor econômico. Características: raridade, dureza, tamanho, cor, transparência, brilho, pureza. IBGM: Instituto brasileiro de gemas e metais. Tipos de Gemas – pedras preciosas: • Alexandrita • Ametista • Água marinha • Andaluzita • Apatita • Esmeralda• Berilo verde • Brasilianita • Calcita • Citrino • Cornalina • Diamante • Esmeralda • Jade • Safira • IBGM – Instituto Brasileiro de Gemas e Metais Formação do Diamante Carvão – Carvão mineral – Grafite – Diamante Rocha: Kimberlito PESQUISA MINERAL Processo para levantamento e pesquisa, em que se trata de uma concentração de minerais que pode ser economicamente aproveitado: • A área pesquisada tem que ter a autorização do DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral), licença ambiental. • O subsolo pertence a união por lei. Royalty: é uma percentagem destinada ao dono da propriedade. • Reconhecimento Geológico: Sinais de minérios na superfície através de aparelhos magnéticos para detectar o corpo mineral. Principais técnicas empregadas na pesquisa mineral: Métodos Geofísicos – eletromagnéticos. Envolve o estudo daquelas partes profundas da terra que não podemos ver através de observações diretas, medindo suas propriedades físicas. Ex.: gravimetria, magnetometria, IP (potencia iônica), poços, trincheiras. Vantagem : Sai mais barato coletar amostras em geofísica do que fazer uma sondagem, invasivo, não destrutivo e menos perigoso. Aerogeofísicos: realizado a bordo. Métodos Geoquímicos - através de sedimento de corrente, amostra de solo, amostra de rochas. Sensoriamento Remoto Métodos Geológicos – levantamentos regionais –semi-detalhe-Detalhe (Escalas) 1:100000 1:50000 1:25000 1:1000000 (significa 1 p/ cada 10km) Estudo de Amostragem Prospecção: método ou técnica de localizar e avaliar jazidas minerais, prospector, busca vestígios de minerais, verifica o terreno para ver a possibilidade econômica. Sondagem: consiste na perfuração, execução de furos longos na superfície terrestre, através da coroa diamantada, sonda, em abertura subterrânea, cujo diâmetro varia de 5 a 20 cm, podendo atingir 60cm e tem por objetivo: • Coletar amostragem dos terrenos; • Localizar corpos; • Verificar a continuidade de corpos já descobertos em extensão ou profundidade; • Obter testemunho, amostra de rocha para identificar as descontinuidades do maciço rochoso (localização de falhas). “viagem no centro da terra” Haste – são tubos ocos, transmitem a peça de corte no fundo do furo os movimentos de rotação e penetração para o avanço de sondagem e conduzem água e lama. • Através do aparelho sonda (possuindo uma coroa que vai cortando dentro do tubo fica a amostra/testemunho da rocha), o geólogo começa a fazer furos para confirmar a presença de minerais. Faz-se o mapeamento da área, observa a terra, através de fotografias, fotos aéreas, escavações. Após a confirmação é feito o acompanhamento da quantidade de minério para saber se é economicamente viável. Coroa Diamantada: ferramenta de corte de uma sondagem (alto custo) composta de matriz de aço que é o elemento de fixação dos diamantes à ferramenta. Camisa – a medida que vai cortando a rocha, o testemunho fica (entra na camisa). Operação: consiste na realização de manobras. OBS.: utiliza água c/ betonita para segurar a rocha e não desmoronar. Testemunho: é a amostra dos furos de sondagem, ou seja, verificar a composição mineralógica, os minerais, a litologia, o tipo de rocha da área estudada. Só se faz a sondagem quando comprovar a existência de minério, pois o custo é alto, tem que ter viabilidade econômica. Casa dos testemunhos: é retirado o material do subsolo e colocado em uma caixa. Amostragem: é a ação de recolher amostras representativas da qualidade ou das características medias. Motivos: capital – decisões – Base de Dados – amostras (financiamento) Amostra: é uma parte ou porção extraida de um conjunto por métodos. Procedimento de coleta de Amostra na mina: • O técnico pega na carregadeira (caminhão) as amostras; • Análise; • Controle do teor • Teor médio • Faz os cálculos em laboratório – 1 kg de ROM (Cr, cu). Quanto é analisado: uma mina de ouro com 56 milhões de toneladas, 13442m de furos de sondagem. Testemunho representa 0,0000002% da massa do corpo de minério. • População: é o conjunto de amostras. Ramo da geologia que envolve o estudo da terra através de observações • Conhecer o perfil da região • Amostragem de seca e de chuva • Saber o que está coletando • Calcula a tonelada pelo teor • Amostras a partir 500g do total • É feito o furo de sondagem; • O geólogo desenha o corpo mineralógico e passa p/ o planejamento.; • Lançar os dados nos programas softwares (Data Mayer) • Interpretação: cubagem, vai dividir em quadrados, calcula o teor médio que foi estimado (vai dar uma idéia do quanto aproximada), cada 1m foi analisada 70g de amostra de cobre em 3kg. • Teores do Depósito: se é viável • Deposito mineral: ambiente geológico, é uma massa ou volume rochoso no qual substancias minerais ou químicas estão concentradas, em quantidade suficiente para indicar um potencial mineral econômico. • Como nasce um Deposito Mineral: resulta da ação de processos geológicos. Através das substancias minerais que estão presentes em seus depósitos em concentrações superiores aquelas com que participam na composição química media da crosta terrestre acima de seu Clarke (fator de concentração). • Teor: quanto maior for o teor, que é o grau de concentração dessas substâncias no depósito mineral, mais valioso será, pois somente a partir de um valor mínimo de teor é que são substancias úteis. Incerteza: é a diferença entre o valor obtido (medido) e o valor verdadeiro. Acurado e preciso Acurado sem precisão Greenstone Belts: Greenstone belts significa “cinturões de rochas verdes” este nome se refere a presença abundante do mineral clorita. São estruturas dos terrenos que apresentam depósitos mineralizados. Este núcleo corresponde aos blocos mesoarqueanos, processo de formação se deu na Escala de tempo geológica compreendido entre 2 bilhões e 800 milhões de anos atrás, compondo um conjunto de rochas máficas e ultramáficas, gnáissico-magmaticas e granitos – Depositos magmáticos. São responsáveis por grande parte dos depósitos minerais nesta região como ouro (jacobina), cobre (caraíba) Cromo (Andorinha), prata, níquel, onde vem contribuindo para a economia da região e do país. Cráton São Francisco: foram realizados estudos geológicos e os geólogos pesquisaram os terrenos e descreveram com nomes científicos dando nome os depósitos de nossa região de Cráton São Francisco. RESERVA E RECURSO MINERAL É uma concentração ou deposito na crosta terrestre, de material natural, sólido, em quantidade e teor e qualidade, onde seu aproveitamento econômico é factível na atualidade. São materiais rochosos que efetiva ou potencialmente possam ser utilizados pelo ser humano. A reserva mineral pode ser distinguida em três classes de reserva: inferida, indicado e medido. Recurso: • Inferido • Indicado • Medido Reserva: • Provável • Provada O estudo detalhado de um recurso ou reserva mineral pode levar a viabilidade técnica- economica de um deposito mineral. DNPM LIÇENÇAS ESTUDOS AUTORIZAÇÕES OUTORGAS • Requerimento Alvará de pesquisa • Relatório de pesquisa aprovado pelo DNPM LL Liçença de Localização EIA/RIMA • Portaria de Lavra LI Liçença de Implantação Captação de agua LO Liçença de Operação OBS.: • PRAD – Plano de Recuperação de Áreas Degradadas. Decreto n° 97.632, de 10 de abril de 1989 – obrigatoriedade. O PRAD é para ser revisto sempre que necessário, pois a empresavai se desenvolvendo... e empresa trabalhe em parceria com o órgão ambiental. • A ABNT trata da Norma NBR – 13030 Provisão Ambiental/Provisão da Empresa – tem que está no Plano o valor gasto no encerramento da mina para revitalizar a área. • Degradação: “conjunto de processos resultantes de danos no meio ambiente pelos quais se perdem ou se reduzem algumas de suas propriedades tais com qualidade produtiva dos recursos ambientais” • Recuperação: Decreto Federal 97.632/89 – “o retorno do sítio degradado a uma forma de utilização, de acordo com um plano preestabelecido para o uso do solo, visando a obtenção de uma estabilidade do meio ambiente” TIPOS DE DEPÓSITOS • Supérgeno (em superfície): é um ambiente geológico onde estão concentradas substancias minerais. Para formar um deposito supergeno depende exclusivamente da existência de uma rocha- mãe que através do intemperismo, alterações físicas e químicas, altas pressões e temperatura existentes no interior da terra (solo) vai agir transportando, eliminando e concentrando os minerais junto ao manto na superfície. Apresenta solos jovens por se concentrar próximo à superfície. A partir da formação do deposito é que vamos identificar quais os minérios, que se concentraram. A localização de um depósito mineral não acontece de um dia para outro e vai se concentrar em um local e “ele está onde ele ocorre” OBS.: Os depósitos de Caraíba e da Ferbasa são depósitos tipo magmático, o processo de formação é semelhante, porém cada um tem sua característica própria, o que diferencia do deposito magmático é que o supergeno é que este ocorre junto ao manto, na superfície. • (desenho no caderno) • Sedimentar • Magmático • Hidrotermal • Vulcano sedimentar • Metamórfico Teores do Depósito: se é viável OBS.: depósito, processo de formação e ambiente geológico. NOÇÕES DE GEOLOGIA DO PETRÓLEO Origem do petróleo: a partir de matéria orgânica – plantas e algas – bacias – processo de sedimentação rápida. Para que se forme uma acumulação petrolífera são necessários os seguintes requisitos: 1. Presença de rochas geradoras: • Expulsão de óleo (petróleo) da rocha geradora. OBS.: água = + densa Óleo = - denso 2.Migração: • para se ter uma acumulação de petróleo é necessário que, após o processo de geração, ocorra a migração e que esta se tenha seu caminho interrompido pela existência de alguma armadilha geológica, por exemplo uma falha. 3.Presença de rochas reservatório: • é qualquer rocha porosa 4.Presença de rochas capeadoras 5.Trapas ou armadilhas 6.Relações temporais adequadas OBS.: Rocha permeável/porosa: que deixa o petróleo passar Rocha impermeável: que não deixa o petróleo passar OBS.II - Na formação do petróleo, tem ser numa anticlinal para que o petróleo se armazene, se for numa sinclinal o petróleo passa e vai para a superfície. Como se forma um campo petrolífero: é encontrado em rocha sedimentar em ambientes marinhos existindo sapropelicos e algas. A formação de petróleo (hidrocarbonetos), sendo três tipos de rochas presentes para encontrar petróleo: 1. Rocha capeadora – é uma rocha selante, não porosa e não permeável; 2. Rocha Reservatória – Armazenar, porosa e permeável; 3. Rocha geradora – produz o petróleo rico em matéria orgânica, ou seja, hidrocarboneto. PRINCIPAIS ETAPAS DA INDÚSTRIA DO PETROLEO • Exploração • Perfuração • Desenvolvimento • Produção – trazer o produto para a superfície • Transporte • Refino do petróleo e processamento do gás • Petroquimica Método de Prospecção de Petroleo É um método para saber a formação da estrutura (descontinuidade dos estratos) – Rocha sedimentar. ondas sísmicas/ método geofísico / psicografia perfil geologico alguns furos obs.: não precisou fazer sondagem. Ressalta-se que na sondagem utiliza a coroa, na sondagem de petróleo utiliza broca. (?) Formula – Quantidade do Petróleo/Barril VoR (bbl – barris) = VRRT (m3) x NP x o x So x FR x 6,29 FVF VRRT – Volume Total de Rocha Reservatório c/ óleo em m3; VoR – Volume de oleo Recuperado em Barris; NP – Razão da rocha Total efetivamente do reservatório (Net Play) O – Porosidade So – Saturação de óleo; 6,29 – Constante m3 para barril; FVF – Fator Volumetrico da formação ou encolhimento do óleo; FR – Fator de Recuperação. Considere: a área total do reservatório com óleo = 10 km2 espessura média total do reservatório com óleo igual a 130m, FR = 0,8 Porosidade igual 0,2 ; Saturação de óleo 0,8 FVF = 1,3 NP = 0,3 R = 241.536000 bbl (barris) – no caderno Curiosidades: • cerâmica contém feldspato, quartzo e H2O. A argila com o aquecimento 800°C junto com o feldspato, quartzo e H2O, aquecido 1000° produz a cerâmica, para dar brilho é preciso ser aquecido a 1800°C (esmalte). • Piloto: surgiu do petróleo; • Petróleo: sedimento formado de elementos orgânicos (animais) • Óculos: metal, vidro (quartzo) • Caetité: tem o urânio que é radioativo. DADOS DA FERBASA • Formação geológica do Depósito de Andorinha- da Ferbasa: Bushveld. É um depósito magmático (cromita), sendo uma formação antiga. DADOS DA CARAIBA • A rocha de caraíba é dúctil – rompe e não sofre deformação ANÁLISE NO LABORATÓRIO DOS MINERAIS No laboratório é que se identifica a composição científica dos minerais na Rocha p/ análise. Rocha Minerais Granulação Brilho Orientação Forma Cor do mineral Calcareo Origem sedimentar calcita Fina indefinido camada -- marrom Metassonatito Orig.metamorfica piroxênio Média Vítreo aleatória granular Rosa, verde, preto Xisto Mica Preta Biotita Média Vítreo micáceo Banda granular preta Quartzito Mica branca Quartzo verde Fina vítreo aleatória granular Branca verde Andezito Feldspato sódico, mica, quartzo Fina -- aleatória granular cinza PESQUISA: Definição Mineração – Geologia – Mina a céu aberto – Mina Subterrânea – Lavra – Estéril - Mineral – Minério – Rocha – Testemunho de Sondagem - TRABALHOS DE GEOLOGIA • Ciclo de Wilson – o que é, exemplifique cada fase com ocorrências conhecidas no mundo. • Bacia sedimentar – • CRATON – o que é, como se forma, fale sobre o Craton São Francisco. • Estratigrafia SEMINARIO: TIPOS DE DEPÓSITOS • Supérgeno (em superfície) • Sedimentar • Magmático • Hidrotermal • Vulcano sedimentar • Metamórfico OBS.: depósito, processo de formação e ambiente geológico. ATIVIDADE PEQUISA MINERAL • Trabalhar com os alunos no laboratório de informática, uma tabela/ planilha no Excel, lançar a descrição das rochas – litologia da rocha. EXERCICIO ESTABILIDADE DE ROCHAS/GALERIAS 1) Quais os sete fatores que influenciam o desenvolvimento sistemático? • Topográficos: somente grandes ravinas (escavação provocada por enxurrada) podem justificar túneis de extração, mergulho não é grande: túnel ou poço vertical, mergulho entre 50 – 60°: poço vertical ou plano inclinado, mergulho < 12°: poço vertical, poço inclinado para transporte com caminhões, correias transportadoras. • Geológicos: natureza e condição geomecanica dos terrenos atravessados (falhados, aqüíferos); importância da exploração mineral. • Distribuição de teores: ocorrência de concentrações valiosas na jazida, especialmente faixas ricas (ore shoots), influenciam diretamente a locação dos desenvolvimentos sistemáticos. • Profundidade da Jazida:pouco profunda < 500m; medianamente profunda: 500 – 1000m; profunda: > 1000m • Transporte do minério: o sistema de transporte afeta a regularidade, locação e quantidade de vias de acesso; o transporte está intimamente ligado ao tipo de carregamento subterrâneo do material desmontado. • Drenagem e Esgotamento: • Ventilação: problemas de ventilação (carvão, profundidade, calor) podem exigir grande circulação de ar fresco e exigir vias duplas, triplas, quádruplas, mas o numero mínimo é de duas vias de acesso, sendo para segurança e ventilação, cujo objetivo: obter transporte rápido e econômico, boa ventilação, eficiente esgotamento de água, rápido acesso de homens e materiais às frentes de trabalho. 2) Fale sobre a Estabilização de Galerias. O principal objetivo na estabilização de galerias é fazer a manutenção dessas aberturas subterrâneas após as mesmas sofrerem carregamentos do maciço rochoso que a envolve e reage contra a perda de equilíbrio devido às tensões das rochas. O escoramento deve ser projetado para resistir às deformações induzidas pelo peso das rochas, utilizando parafusos de teto de 5/8” de diâmetro e coquilha de 32mm resistem, em aço comum, à carga de ruptura de 7,51t e em aço especial a 13,625t. 3) Comente sobre o carregamento e transporte de uma mina. O transporte é o fator determinante para uma mina dar lucro ou prejuízo é o escoamento rápido do minério e do estéril, das frentes de produção até a superfície. Daí a importância do uso eficiente de uma combinação de carros de mina, correias transportadoras e veículos montados sobre pneus, que as operações mineiras subterrâneas tem competido com a mineração a céu aberto. 4) Quais os objetivos da apropriação de custos em uma mineração subterrânea? Definir a produtividade da mina Definir componentes mais importantes do custo de produção Definir o custo unitário de produção ($/ton) Definir a produtividade do minério (ton/homem/turno Minas profundas: 55 a 70% do custo total é mão-de-obra Minas pouco profundas: 75 a 90% do custo é mão-de-obra 5) Quais as parcelas componentes do custo de mineração? mão-de-obra do operário mineiro mão-de-obra da administração material de consumo: explosivos, cabos, fios, acessórios, combustível serviços subterrâneos internos: ventilação, transporte, escoramento, consumo de eletricidade fornecimento de serviços da superficie: oficina mecânica, elétrica e manutenção. 6) Cite os principais métodos de lavra. Explotação por caimento de blocos “block caving methods” Explotação por caimento de subníveis “sublevel caving methods” Camaras e pilares “room and pillars” Explotações por corte e enchimento “CUT and fills stopes” 7) Explique a divisão do jazimento e suas características. A exploração do mineral útil deve seguir um planejamento prévio, definido de modo a possibilitar o arranque da produção diária prevista e tornar a jazida acessível e dividida em seções aprpropriadas (setores, níveisblocos) que permitem arrancar, de maneira progressiva e sistemática, os minerais desejados, possuindo as seguintes características: Transportar com facilidade todos os materiais necessários (madeira, ferramentas, materiais de construção, máquinas) Permitam o arranque independente das frentes de explotação; Permitam a extração fácil do minério Tenha ventilação independente Permita introduzir facilmente os materiais de reenchimento. Atividade de Pesquisa de Campo Defina com suas palavras quais são as técnicas de pesquisa, sequencias cronológicas, métodos geofísicos e geoquímicos a serem utilizadas para pesquisar Cromita em um ambiente. • Geoquimica – através de sedimento de corrente, amostra de solo, amostra de rochas. • Geofísica – gravimetria, magnetometria, IP (potencia iônica), poços, trincheiras. • Sondagem – rockdrill (roto percusivo), sil diamantado (rotativo) • Cubagem de minerio • Topografia – plano aritmético, abertura de picadas, linha base e transversal. • Mapa Geologico – topográfico, metalogenético. • Perfil da área OBS.: se não conhecermos o terreno fazemos a pesquisa bibliográfica. Ver perfil desenhado no caderno. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO DESENVOLVIMENTO DE LAVRA NA MINA: Os equipamentos estão diretamente ligados a lavra de uma operação de mina, pois são estes equipamentos que irão extrair o minério de interesse. • Scaller – equipamento de batida de choco. • Carregadeira Toro – equipamento de produção e outros serviços. • Jumbo – DD420 se refere a um equipamento de galeria c/ 4 metros. • Jumbo – DT 1130 – Túnel perfuração 11m. • Fandril – perfuração • Cabout – DS 420 OBS.: patolar é equilibrar a máquina. Perfuração com equipamentos tipo Jumbo: OBS.: a depender do tipo e composição da rocha no momento de perfuração pode ocorrer desvio do furo e ficar torto. Perfuração Top Hammer (martelo de topo) • Perfuração com menor diâmetro ou maior, depende do furo, alinhamento, limpeza, qualidade do furo e carregar de forma correta. 1. Rotativa 2. Down 3. Top Hammer • Hidraulico • pneumático Bit Haste martelo Rocha Suporte de Rocha na Galeria: • Bout ou tirante - parafusos que coloca na galeria, na rocha, coloca tela no teto, concreto/cimento, cabo de aço. O tirante guenta 25t • Injeta cimento ou tirante após a perfuração anterior. SITES: Ig.com.br – informações sobre as empresas de mineração, dólar. geologiaUFPR – materiais didáticos (geofísica aplicada). Literatura Virtual: www.livraria.ufv.br Livros: Geologia plataforma Sul americana Introdução a Mecanica das Rochas Autor: Izabel Christina Duarte Azevedo Eduardo Antonio Gomes Marques Tel: (0xx31) 3899 – 2234 Email: editora@mail.ufv.br VIDEOS: Infinitamente pequeno (antigo) e Infinitamente grande (eterno) Panorama do Setor brasileiro na América do Sul.
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