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Ferramentas da Exloração Mineral Prof.Claudio Gerheim Porto porto@geologia.ufrj.br Métodos geoquímicos Métodos geofísicos Sensoreamento Remoto Métodos geológicos Levantamentos regionais Æ semi-detalhe Æ detalhe Principais técnicas empregadas na pesquisa mineral (1:25.000 ou maior)(1:50.000 ou maior) (1:100.000 ou menor) Visa detectar sinais de sistemas mineralizados em superfície através da amostragem de afloramentos de rocha ou do regolito (solos; saprolitos; aluviões etc.). Utiliza-se do espalhamento na superfície de metais relacionadas à mineralização através de halos de dispersão: » Halos primários – se formam durante a formação do depósito » Halos secundários – se formam após, durante a formação do regolito Dispersão hidromórfica: processos químicos Dispersão clástica: processos mecânicos Métodos Geoquímicos Tipos de levantamento baseado nos meios de amostragem Litogeoquimica: rocha fresca - halos primários Geoquimica de solos: halos secundários Geoquímica de sedimento de corrente: halos secundários nos aluviões ou trens de dispersão » Sedimentos finos: fração silte/argila - captura halos de dispersão hidromórfica » Concentrados de minerais pesados resistentes ao intemperismo (concentrados de batéia) – captura halos de dipersão clástica » Hidrogeoquimica: água corrente e água subterrânea » Biogeoquimica: vegetais » Atmogeoquimica: gases emanados pela presença de mineralização Métodos pouco convencionais – inovações mais recentes em áreas com coberturas transportadas em regiões áridas Planejamento com estudo orientativo Amostragem no campo Análises laboratoriais Interpretação para “follow-up” Sequência de trabalhos em levantamentos programas de prospeção geoquímica Levantamento geoquimico por sedimentos de corrente Levantamento geoquimico de solos 0 8 15 80 100 Latossolo amarelado c/ fragmentos de crosta, nódulos e microgossan. Zona nodular com blocos de crosta passando a nível tipo “Stone Line” c/ nódulos ferruginosos em matriz de latossolo vermelho. Crosta ferruginosa maciça c/ fragmentos de gossan. Saprólito c/ corpos de gossan e BIFs. Zona de transição c/ sulfetos secundários e Cu nativo. Rocha fresca metabásicas, metassedimentares e BIFs hidrotermalizados c/ corpos de sulfeto maciços a disseminados. Espessos regolitos em regiões tropicais – problema para a exploração: mascaram os sinais geoquímicos em superfície – requer inovações Métodos Geofísicos Os métodos existentes baseiam-se na propriedades petrofísicas das rochas: (parte mais “high tech” da pesquisa mineral) Propriedades físicas Métodos geofísicos Levantamento s Magnetismo Magnetometria Aéreos /terrestres Radioatividade Gamaespectrometria Aéreos /terrestres Condutividade Elétricos / Eletromagnéticos Aéreos /terrestres Densidade Gravimetria Aéreos /terrestres Elasticidade Sismica Terrestres Capaz de detectar corpos ou formações geológicas com diferentes graus de susceptibilidade magnética. Grau de susceptibilidade magnética é dada pela presença de minerais magnéticos nas rochas. Principais minerais magnéticos: » Magnetita » Ilmenita Rochas máficas e ultramáficas: sequências vulcânicas » Titanomagnetita » Pirrotita –sulfeto frequente em depósitos de metais base » Maghemite – relacionada ao regolitos Magnetismo detectado acumula os efeitos das rochas a grandes profundidades Magnetometria Gamaespectrometria Capaz de detectar radiações gama emitidas pela desintegração espontânea de elementos radioativos. Principais elementos detectáveis: » U e Th – em zircão e monazita » K- feldspato ou micas Detecção de halos de alteração hidrotermal Radiações captadas provém de apenas poucos centimetros o solo Métodos magnéticos e gamaespectrométricos são apenas captadores de sinais: muito aplicáveis em levantamentos aéreos regionais como auxílio ao mapeamento geológico regional e identificação de ambientes geológicos Æ levantamentos encomendados pelos Seviços geológicos para incentivar a pesquisa mineral Capaz de detectar corpos condutores através da emissão de um campo EM primário e detecção de campo secundário que se cria em resposta à presença de corpos condutores em subsuperfície. Aplicação visa detecção direta de corpos mineralizados principalmente de sulfetos maciços –alta condutividade Levantamentos aéreos em áreas masi restritas para testar alvos ja identificados Métodos eletromagnéticos Levantamentos aéreos Efeitos altura dos voôs Espaçamento das linhas de vôo Exemplo em Western Austrália: A- Tons vermelhos: Embasamento de pouco potencial metalogenético B- Tons azuis: Greenstone belts com maior susceptilidade magnética e maior potencial metalogenético C- Granitos intrusivos nos greenstones belts D- diques cortanto toda a área Linhas vôo 400m altura 60-100m Exemplo em Western Austrália: Integrando dados: » (a) Modelo digital de terreno MDT » (b) Gamaespecrometria RBG: Red K; Blue U; Green Th » (c) Mag: Granitos intrusivos nos greenstones belts Estrutura de impacto de meteorito (A) formações ferríferas bem aparente no MDT Granitos com alto K (C) Falha (D) Etapas de trabalho na Pesquisa Mineral 1. Levantamento regional: identificação de alvos para levantamentos de detalhes Levantamentos geoquímicos de sedimentos de corrente Aerogeofísica: » mag e gama » adensamento da aerogeofísica » EM se mag e gama já disponivel Sensoreamento remoto: imagens satélite, radar Reconhecimento geológico visando indentificar ambientes favoráveis Integração de dados Etapas de trabalho na Pesquisa Mineral 2. Prospeção: investigação dos indícios de mineralização detectada em superfície Abertura de malhas de prospeção: » Geoquímica de solo » Geofísica terrestre » Mapeamento Escavações subsuperfície: Poços e trincheiras Sondagens rasas: ex: trado mecânico Sondagens pioneiras: presença ou não de depósito Etapas de trabalho na Pesquisa Mineral 3. Avaliação do depósito: viabilidade econômica Sondagem exploratória para determinação forma, extensão, profundidade Shafts e Galerias exploratórias Cubagem do depósito: Presença ou não de jazida
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