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Reservas conceitos classificação Avaliação de reservas Para que se possa dimensionar os trabalhos necessários para a avaliação de reserva dos depósitos minerais é preciso definir alguns parâmetros: • Tamanho e natureza dos corpos mineralizados • Tipo de reserva • Método de cubagem mais adequado Reservas • São calculadas durante a fase de avaliação. • Dependendo do tipo de depósito desenvolve -se: – Sondagem a trado – Sondagem rotativa ou banka – Poços e Trincheiras – Trabalhos mineiros: chaminés, galerias, inclinados • Todos dispostos em malha regular. Reserva • A solução do problema do cálculo de reserva é baseada na: teoria da amostragem • Modelo do depósito → plano de amostragem • O plano de amostragem permite conhecer o depósito em 3D e delimitar um volume de minério cuja reserva será avaliada. Cálculo de reserva Princípio: • O trabalho técnico do cálculo de reserva deve levar em consideração que os valores estimados podem apresentar variações em relação aos valores reais, • devido à solução adotada para a pesquisa do depósito mineral! Reserva Depósito hipotético cuja função T(v) é conhecida. A reserva é obtida pela integração numérica da função T(v) no domínio do depósito V. T(v) V Falha geológica Reserva • Matematicamente, o cálculo de reserva nada mais é do que a integração numérica da função teor dentro do depósito de volume V: R= ∫ T(v).dv v T - expressa em peso por unidade de volume T(v) V Falha geológica • Conhecer a função T(v) implica em ter, a cada ponto do depósito, o valor do teor e, a função que o descreve matematicamente. R= ∫ T(v).dv Reserva v T(v) V Falha geológica Como conhecer o T(v)? Solução do problema: • Parâmetros geológicos e geométricos interpretados a partir dos resultados obtidos nos pontos de amostragem! • AMOSTRAGEM! • Amostragem é o ato ou processo de seleção de amostras, que serão analisadas como representativas do depósito mineral. • Bernes (1980), se um número representativo de unidades de uma população é selecionado sem enviesamento, o valor médio dessas unidades irá aproximar-se da média da população. Amostragem • Amostragem executada ao longo de furos, por sondagem rotativa. Amostragem Mapa de localização dos pontos de amostragem para a pesquisa do depósito hipotético. Cada conjunto de furos em uma linha é uma secção de amostragem. Falha Geológica Resultados analíticos das linhas em barras proporcionais. Representações dos teores dos testemunhos de furos de sonda em barras proporcionais, conforme as seções de amostragem. Interpretação dos resultados analíticos • Etapa mais importante, dela depende a determinação dos parâmetros geológicos e geométricos: • Aplicando o Teor de corte delimita-se a zona mineralizada, economicamente lavrável. • Teor de corte é o menor teor graças ao qual compensa lavrar economicamente um bloco de minério que tenha relação de mineração nula (o bloco tem teor que paga as operações de produção, mas não paga a remoção de qualquer material estéril. Delimitação da zona mineralizada nas secções de amostragem. • Determinado os parâmetros geológicos e geométricos tem-se os elementos necessários para o cálculo de reserva. Delimitação da zona mineralizada nas seções de amostragem. Cálculo da reserva R = Σ Ti . V1 onde Ti é o teor no i-ésimo bloco e Vi o volume do i-ésimo bloco. n i=1 As técnicas existentes para a extensão dos teores para pontos não amostrados diferenciam os métodos para o cálculo reservas! Depósito hipotético, com localização das informações de pesquisa, subdividido em 21 blocos cujos volumes e teores podem ser agora determinados por algum método. • Todos os métodos procuram determinar os valores médios das variáveis de interesse: teor, densidade, espessura. • Onde a R pode ser determinada: R = VDT = (AE)DT Equações básicas de reservas R reserva em peso V volume D densidade aparente ou fator tonelagem T teor em percentagem (ppm ou g/t) A área superficial E espessuraR = VTSem D: R = VPara reserva expressa em volume: Amostragem de depósitos minerais Determinar: • A extensão da mineralização • A geometria do corpo mineralizado • Seus teores • Distribuição espacial dos teores Amostragem de depósitos minerais Condições necessárias para a representatividade: • A localização e distribuição das amostras • Unidade de amostragem • Preparação de amostras • Determinação analítica Amostragem de depósitos minerais Uma amostragem mal feita pode representar um prejuízo vultoso ou uma distorção de resultados de sérias consequencias técnicas. Classificação de reservas A quantificação de reservas minerais, em termos de teor e tonelagem, deve ser acompanhada de uma medida de grau de confiabilidade a elas associado. Inerente a: • Métodos de pesquisa utilizados • Métodos analíticos • Precisão da localização dos pontos de amostragem • Variabilidade apresentada pelo corpo de minério. Classificação de reservas • As classificações de reservas permitem expressar quantidades de minério de acordo com o grau de precisão e conhecimento a elas associado. • Fundamentais para a declaração de reservas minerais, convertidas em valores monetários e daí objeto de investimento, negociação e indenização. Recurso Total Identificado desconhecido demonstrado inferidoidentificadomedido Hipotético Em distritos conhecidos Especulativo Em distritos desconhecidos E c o n ô m ic o m a rg in a lm t e c o n ô m ic o S u b e c o n ô m ic o Aumento do grau de certeza geológica Recursos Classificação de recurso e reserva mineral - USGS Intervalo de probabilidade Reservas Reserva base Decréscimo de viabilidade econômica F a to re s e c o n ô m ic o s , g e o té c n u ic o s e a m b ie n ta is Recursos e reservas minerais • A expressão “Reserva mineral” implica que algum tipo de medição física do teor e da quantidade de concentração mineral tenha sido feita in situ... e que a extração seja viável e realizada com lucro hoje ou num futuro próximo. (Zwartendyk, 1972) • Do contrário, deverá ser mantido como recurso geológico. • A reserva corresponde a uma pequena fração do recurso (1/5 a 1/3), de acordo com o estágio de pesquisa (Noble, 1993). Classificação de reservas Progressão típica de recursos geológicos para reservas minerais, Noble 1993. Erro mais comum na avaliação de reserva é colocar o mi- nério possível na estimativa. Não colocar recurso possível na estimativa de reserva: 1. regra da U.S. Securities and exchange Commission; 2. Tende a superestimar a quantidade de minério que será definitivamente provado. - estimativa aumenta com a sondagem adicional, a medida que os contatos do corpo de minério são conhecidos; - durante o período de delineação, o recurso estimado declina para depois estabilizar (Fig.) Evolução dos recursos geológicos em função do número de furos de sonda para um corpo de minério típico, Noble 1993. Recursos e reservas minerais • A “Reserva mineral” é o material que foi identificado geologicamente e que pode ser extraído com lucro no presente. • A “Reserva base” material identificado porém de baixo teor. Pode ser extraído no futuro, dependendo de fatores econômicos. • A “Recurso” inclui a reserva base + qualquer depósito não-descoberto,independente de fatores econômicos ou técnicos. Determinação de reserva Determinação de recurso geológico in situ (A) e da reserva mineral lavrável (B) Não se apresentou viável. Recurso em Reserva Nossa eminente crise por suprimento mineral pode ser evitada somente por transformar Recurso em Reserva (papel do geólogo!). Classificação de reservas • As principais classificações de reservas adotadas no mundo estão baseadas fundamentalmente na confiança geológica e na viabilidade econômica. • Usa-se o grau de certeza de reservas como fator discriminante entre as várias classes. • Nenhuma classificação mostra claramente como se calcula o erro associado a uma dada estimativa. • O geólogo utiliza uma área de influência subjetiva (distância) em torno dos furos de sonda como critério para discriminar reserva provada e provável. Recurso econômico e sub-econômico Os recursos podem ser considerados sub- econômicos por várias razões: • Recurso pequeno ou insuficiente • Espessura insuficiente para lavra do C.M. • Baixos teores de minério • Altas concentrações de estéreis • Alto custo de processamento • Ambiente geográfico desfavorável • Impacto ambiental, recuperação da área. Recurso → reserva • A reserva econômica recuperável de um dado recurso irá variar no tempo, bem como o custo e o preço variam em resposta à atualização tecnológica e aos fatores econômicos e ambientais. Classificação de reservas • Medida • Indicada • Inferida • Tem muitas classificações: Código Australiano para Comunicação de Recursos Minerais Identificados e reservas Minerais (AusIMM, 1996), DNPM 1992. Reserva medida • Representa o resultado mais próximo que se pode chegar em relação ao conteúdo (volume ou tonelagem) e ao teor do minério do depósito em avaliação. • Mesmo assim o erro pode chegar a 20% do valor verdadeiro. • Valor de confiabilidade em torno de 90%. Reserva Indicada • Admite-se um erro de até 40% em relação ao real conteúdo do depósito. • Baseia-se em evidências geológicas estabelecidas na fase de pesquisa e extrapoladas até distâncias razoáveis do corpo de minério medido. • Valor de confiabilidade em torno de 90%. Reserva Inferida • São meras estimativas, apoiadas por dados esparsos em áreas sem trabalhos sistemáticos de pesquisa. • o erro pode ser superior a 40% em relação ao real conteúdo do depósito. • Valor de confiabilidade em torno de 90%. Reserva medida • Classificação de reserva mineral a partir de trabalhos mineiros, dentro da galeria. Reservas minerais Recursos minerais identificados Indicado Provável Inferido Medido Provada Consideração de fatores: Econômicos, de mineração, metalúrgicos, mercadológicos legais, ambientais, sociais e políticos N iv e l c re s c e n te d e d a d o s g e o lo g ic o s , c o n h e c im e n to e c o n fi a n ç a Lavrável In situ Modelo australiano para estimativa de reserva a partir de um modelo de recursos, AusIMM (1996): Reservas x tamanho e tipo dos corpos mineralizados A escolha da sistemática de pesquisa leva em conta: • Dimensões (grande, média, pequena) • Forma, espessura • Regularidade de distribuição dos teores dentro do C.M. • Qualquer classificação tem que levar em consideração a variabilidade natural do D.M. → expressa em coeficiente de variação (CV). • Dispersão estatística: • O CV reflete a dispersão geral da variável de interesse: teor, espessura, densidade.. Classificção de reserva e variabilidade natural dos D.M. S X CV = X média S desvio padrão • Coeficiente de variação para distribuições com diferentes graus de assimetria em distribuições lognormais (A) e com diferentes graus de achatamento em distribuições normais (B). P(X) é a função densidade de probabilidade. Classificação russa (Diatchkov, 1994) Baseada em: • Estrutura geológica • Complexidade da mineralização • Forma do corpo de minério Classificação russa (Diatchkov, 1994) Quatro grupos baseados na Estrutura geológica e Complexidade da mineralização: 1. Estruturas geológicas simples, minério maciço, espessura uniforme, teor contínuo; 2. Estruturas geológicas complexas, espessuras irregulares, distribuição irregular de teores, afetado por falhas; Classificação russa (Diatchkov, 1994) 3. Estruturas altamente complexas, variações significativas de espessura, distribuição muito irregular do minério, deslocada por falha; 4. Estruturas geológicas extremamente complexas, variações drásticas de espessuras, distribuição extremamente irregular de teores,ou depósitos disseminados afetados por falhas; • Mina de ouro Cuiabá, em Minas gerais. Classificação russa (Diatchkov, 1994) Cinco grupos baseados na forma do corpo do minério: 1. Depósitos de camadas médias a grandes, carvão, ferro, metais base, U, ETR, ornamentais; 2. Stockworks, corpos equidimensionais e grandes depósitos maciços, carvão, ferro, metais base e preciosos, rochas ornamentais e minerais industriais; 3. Veios e lentes em depósitos pequenos a médios (ferro, metais base, preciosos, ETR, U); 2. SULFETOS MAÇICOS VULCANOGÊNICOS >60% de sulfetos fontes de Cu, Zn, e Pb ± Au, Ag, Co, Cd, Se, barita, gipso Stringer ou stockwork Sulfeto maciço • Stockwork Conduto do Depósito de Cu, Pb, Zn VHMS Cinturão Piritoso Mina Rio Tinto Espanha Classificação russa (Diatchkov, 1994) 4. Chaminés e veios anastomosados em depósitos pequenos ou médios (ferro, metais base, e preciosos, pedras preciosas); 5. Lentes pequenas e isoladas; veios e bolsões (metais preciosos, ETR e pedras preciosas) Distribuição do CV (%) da espessura para diferentes grupos de depósitos minerais (Diatchkov, 1994) • As duas classificações podem ser combinadas, dando origem a uma matriz bi-dimensional, utilizada para classificar D. M. quanto a espessura e teor medida por CV. Distribuição do CV (%) da teor para diferentes grupos de depósitos minerais (Diatchkov, 1994) A classificação de Diatchkov (1994) mostra claramente que para depósitos de alta variabilidade natural, os trabalhos de pesquisa não permitem Detalhar as reservas para classes de maior confiança geológica, devido aos altos custos envolvidos. Classificação de reservas • 1º grupo - Grandes reservas de minério • 2º grupo - Depósitos de grande porte com variações de teores ou corpos levemente interrompidos • 3º grupo - Depósitos de médio porte, forma variável, descontínuo • 4º grupo - Jazidas pequenas ou médias, extremamente interrompidas, V> 150% • Grandes reservas de minério; • Forma cte e regularidade da distribuição do teor • Jazidas estratiformes sedimentares ou não; • Horizontais ou sub-horizontais ( CV < 40%). Ex. camadas de carvão e calcário camada de cromita tipo Bushveld Sedimentares de origem marinha Fe do Quadrilátero Ferrífero Jazidas de muito fácil avaliação ou do 1º Grupo Candiota, RS Mina do Pico do Itabirito – Super-Grupo Minas Mina abandonada de Black Rock Mine, onde foi extraído o primério minério de Mn, Kalahari field Depósito sedimentar tipo red bed, Lisbon Valley, Utah (EUA) Placer marinho - Cava na praia Geelwal – alternância de camadas enriquecidas em ilmenita preta granada vermelha. Placer marinho - A cava Avontuur Surf Zone Diamonds (also Hondeklip Bay). Expondo seixos diamantíferos antigos. Placer aluvial - Barra de seixo no paleocanal do rio Swartdoring.Placer aluvial - Perfil em um canal abandonado do rio Swartdoring, sul de Namaqualand. Depósito estratiforme máfico-ultramáfico - acamamento na Zona Principal do Complexo de Bushveld. Camadas de melagabronorito e leucogabroMelagabbronorite. (Cawthorn, R.G., 1994. South African Journal of Geology, 97, 442-454.) Jazidas de muito fácil avaliação ou do 1º grupo Espera-se: • Distribuição regular dos teores ao longo de toda a jazida. • As reservas medidas – obtidas por campanha de sondagem vertical malha de 100 a 200m. • As reservas indicadas – sondagem em malha mais aberta (200 a 400m) e trabalhos mineiros (shafts, rampas), material para beneficiamento. Jazidas de fácil avaliação ou do 2º grupo • Depósitos de grande porte com variações de teores ou corpos levemente interrompidos • Distribuição relativamente irregular do conteúdo metálico ( CV 40 a 100%). • Lateritas de Ni e Bauxitas • Concentração residual (Pirocloro e fosfato em carbonatito, Araxá) • Cu e Mo pórfiros Boddington Bauxite Mine • Depósito de bauxita Garnierita Mina de níquel Cerro Matoso Próximo de Montelibano, Monteria, Córdoba, Colombia. Intemperismo de peridotitos. Perfil de alteração: Crosta escura Fe-Mn, laterita pisolítica verm., laterita verm., laterita amarela, saprolito, encaixante da garnierita, Minério de Ni, encaixante sã. Chuquicamata – Chile maior mina de Cu- pórfiro do mundo Veio Qzo-mica alteração K-feldp Veio estéril Veio qzo-Mo Veio qzo-estéril (K) Veio qzo-Mo Veio qzo-ccpy mg-ccpy e ser verde Veio de py Covelita-enargita Galena-esfalerita- rodocrosita Zona de stockwork Qzo-py w/r altíssima Veio de py Cortando py-mo Depósitos tipo pórfiro • conteúdo de metais • padrão de alteração • natureza das rochas A Jazidas de fácil avaliação ou do 2º grupo Reservas medidas obtidas por furos de sonda e poços em malha de 25m a 100m espaçamento. Reservas indicadas furos em malha de 50m a 150m. Exemplos Fosfato em Jacupiranga (Min. Serrana) • Malha de 25m x 25m para definir os blocos unitários (confirmada estatisticamente). Pirocloro de Araxá (CBMM) • Reserva medida - malha de poços de 60m x 60m, nas zonas de maior concentração de .. • Reserva inferida 120 m x 120m, adotada para toda a zona de minério. Jazidas de difícil avaliação ou do 3º grupo • Depósitos de médio porte, • Forma variável, • Descontínuo ( interrompido estruturalmente) • Teores distribuídos de forma irregular (100% < CV <150%) • Exemplos – Escarnitos – Veios polimetálicos – Jazidas de talco e amianto; Placeres auríferos escarnito escarnito escarnito • Greisen de Schwarzwald, Romberg cassiterita Veio de cassiterita wolframita Brecha com cristais de esfalerita em cimento dolomítico (branco).Robb Lake, Can. Trash Brecha: fragmentos de dolomita (branca) em matriz (cinza) fragmentada. agregado de pirita \substituindo fragmentos de dolomita e de matriz. Dolomita, esfalerita, galena cimentando fratura. MVT (Zn e Pb) Brecha em mosáico fragmentos de dolomito em matriz de pirita fina. Fragmentos de dolomito e folhelho em cimento dolomítico branco. Cimento de esfalerita e dolomita. Esfalerita bordejando fragmentos de Dolomito. Agregados de esfalerita maciça (marrom) e cimento dolomítico substituindo calcário dolomítico. Jazida de amianto • Sondagens tem caráter meramente exploratório e estratigráfico; • não se pode avaliar por sondagem rotativa a partir de malha regular; • ou aumento do número de sondagens. • As reservas medidas só são obtidas a partir de trabalhos mineiros + sondagens de sub- superfície. Jazidas de difícil avaliação ou do 3º grupo Jazidas extremamente difíceis de serem avaliadas ou do 4º grupo • Jazidas pequenas ou médias • Extremamente interrompidas CV> 150% • Depósitos de pedras preciosas, pegmatitos • Veios hidrotermais de metais raros, • Lateritas de ouro, • Jazidas de platina, • Kimberlitos Pegmatitos • Rochas de granulação grossa a muito grossa constituídas basicamente por feldspato potássico, quartzo e mica. • Podem apresentar muitos minerais acessórios de interesse econômico e Cristais gigantes de petalita rosa na porção superior do pegmatito, Tanco, Manitoba, Canadá. Espodumênio no pagmatito de Black Hills em Dakota do sul. spodumênio em pegmatito, Argentina Veios de ouro Aerial view of Kimberley, the type locality of kimberlite - the primary source of diamonds. Kimberley Mine open pit ("Big Hole") in the foreground, and the De Beers mine open pit in the background Diamond crystals (near perfect octahedra) embedded in kimberlite Jazidas extremamente difíceis de serem avaliadas ou do 4º grupo Raramente dimensiona-se reservas medidas e ou indicadas, só inferidas. A reserva só advém da lavra do depósito. • Teores de diamante em kimberlitos e lamproítos só se sabe depois de processados grandes volumes.