MINICURSO POA VI SIMPOSIO FINAL

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Curso 3 - Geofísica aplicada à 
exploração mineral. 
 Adalene Moreira Silva - Engenheira Geóloga (1989) graduada pela Universidade Federal de 
Ouro Preto, Mestre (1992) e Doutora em Geologia (1999) pela Universidade de Brasília. 
 
Pesquisadora do Serviço Geológico Americano (1997-1999), Professora Visitante da 
Universidade de Brasília (2000-2002), Pesquisadora (05/2002-04/2003) e Professora do Instituto 
de Geociências da UNICAMP (04/2003-10/2005). 
 
Professora Colaboradora Voluntária do Instituto de Geociências da UNICAMP (11/2005-
11/2009). É Professora do Instituto de Geociências da UnB (Quadro Permanente) e Membro do 
Conselho da Sociedade Brasileira de Geofísica. 
 
 Atua na área de Geociências, com ênfase em Geofísica Aplicada, com foco em novas técnicas 
de processamento, interpretação e integração de dados aplicados a exploração mineral, 
hidrogeologia e ambiente. 
 
De 1997 a 2013 recebeu auxílios à pesquisa do CNPq, CAPES, FAPESP, USGS (EUA), WISC- 
AAAS Program - NSF (Women’s International Science Collaboration - American Association for 
the Advancement of Science- National Science Foundation), Programa Petrobras Ambiental, 
Instituto Tecnológico Vale. 
 
Até o momento, já orientou e co-orientou 21 dissertações de mestrado e três teses de 
doutorado. 
Apresentar e discutir conceitos teóricos introdutórios sobre Exploração 
Mineral; Fronteiras da exploração mineral; Discussão sobre processos 
geológicos que controlam as concentrações anômalas de “metais” em 
ambientes tectônicos específicos e províncias metalogenéticas; Potencial 
metalogenético brasileiro; Estratégias de exploração mineral; Aplicação de 
métodos geofísicos em Exploração Mineral – estado da arte. . 
 
 
 
Geofísica Aplicada a Exploração Mineral 
 
Adalene Moreira Silva 
Exploração Mineral 
 
 
 
“Missão Nobre e Imprescindível para a Sociedade” 
 
 
Exploração Mineral – Indústria Mineral 
I. Dinâmica, “high-tech” e possui um setor que é vital 
para o nosso mundo moderno; 
II. Combina ciência e engenharia com business e 
finanças que é o combustível que lidera uma 
descoberta; 
III. Requer um expertise amplo, onde profissionais do 
mundo técnico e financeiro trabalham de forma 
empreendedora, assumem riscos. São pensadores 
criativos para descobrir, desenvolver, operar e fechar 
uma mina; 
IV. Apóia o desenvolvimento econômico e social de 
comunidades e países. 
 Exploração Mineral 
 Processo da descoberta, definição e 
avaliação econômica de depósitos 
minerais. De forma geral, podemos 
dizer que se refere a mapear – 
encontrar um depósito mineral. Definir e 
determinar se esse deposito é 
econômico e pode virar um mina. 
 
 
 Exploração Mineral 
Exploração mineral inclui: 
 Prospecção (procurando pelo depósito em si); 
 Técnicas geológicas, geofísicas e geoquímicas para 
procurar e avaliar o depósito em superfície e sub-
superfície; 
 Sondagem – avaliar o depósito em sub-superfície; 
 Estimar reservas – calcular o teor e tonelagem; 
 Estudos de viabilidade econômica (estudos 
preliminares do planejamento da mina e análise 
econômica) 
 
 
 
 
 Exploração Mineral 
Chances de sucesso: 
- Seleção de alvos por geocientistas – descoberta é da 
ordem de 1: 1.000.000; 
- Cada depósito mineral descoberto acima, a chance 
de virar um mina: 1:1000. 
- O que acontece quando um depósito mineral é 
descoberto? 
- O que muda socialmente? 
- Qual o impacto areal e ambiental? 
- Quanto cresce um pais? 
 
 
 
 
 Exploração Mineral 
Importância do Potencial: 
 O que acontece quando descobrimos uma mina? 
 Qual o tamanho dos depósitos e o interesse do 
mercado? 
 Qual a perspectiva global? 
 
 
 
 
 
 Exploração Mineral 
Importância do Potencial: 
 O que acontece quando descobrimos uma mina? 
 Qual o tamanho dos depósitos e o interesse do 
mercado? 
 Qual a perspectiva global? 
 
 
 
 
 
 Depósito Mineral Econômico 
 Exemplo: 100 Mt que foi encontrado em uma 
área com 2km2 de área; 
 O depósito representa um ponto quando 
comparado a dimensão da crosta terrestre; 
 Maioria dos grandes depósitos (world class) 
já foram encontrados; 
 Pesquisa mineral hoje precisa de técnicas 
sofisticadas para encontrar novos depósitos. 
 
Exploração Mineral 
Atividade de alto risco de Investimento e 
Potencial de Alto Retorno Econômico 
 
“The latest World 
Exploration Trends report 
from SNL Metals & Mining 
reveals that all company 
types cut their exploration 
activity sharply in 2013 in 
response to lower metals 
prices, uncertain demand, 
and poor market conditions. 
The result was a 29% 
decrease in estimated 
worldwide nonferrous 
metals exploration budgets 
compared with 2012” 
 
 
http://www.snl.com/Sectors/
metalsmining/Default.aspx 
“SNL Metals & Mining’s 24th 
edition of Corporate Exploration 
Strategies (CES) shows that the 
mining industry’s total budget 
for nonferrous metals 
exploration was US $15.2 billion 
in 2013, significantly lower than 
the record US $21.5 billion total 
in 2012. The steep plunge in 
exploration budgets was due to 
a combination of investor 
wariness of the junior sector 
that made it difficult for most 
companies to raise funds, and a 
strong pullback by producing 
companies on capital and 
exploration spending to 
improve their margins.” 
 
 
 
Trends de Produção Global – Por que explorar? 
Custos de exploração vs taxa de descobertas 
Recursos Minerais 
Explore under deep cover 
 Exploração Mineral – Perspectiva Global 
 Exploração Mineral – Perspectiva Global 
 Exploração Mineral – Perspectiva Global 
 Commodities 
 Metais preciosos: Au, EGP ; 
 Metais base ou não ferrosos – Cu, Zn, Pb, 
Zn, estanho e Al. Cu-Pb-Zn – mais comuns; 
 Ferrosos – Fe, Mo, Cr, Co, Mn e tungstênio; 
 Metais “fusionable” – U, Carvão e oil sands 
 Gemas – diamantes, esmeraldas, rubis, etc 
 Minerais e rochas industriais 
 
 Commodities 
Exploração Mineral – Indústria Mineral 
 A medida que caminhamos para um mundo 
mais sustentável de vida na terra, os produtos 
da industria mineral são e serão vitais para o 
desenvolvimento de indústrias emergentes tais 
como fontes de energia renováveis; 
 
 A indústria mineral não é uma indústria do 
passado, é uma indústria crucial para o 
presente e para o futuro; 
 
 
 
Geofísica 
 é uma das tecnologias cruciais para 
o sucesso na descoberta de 
depósitos minerais; 
 
 
 
 
 
 Exploração Mineral - Chave para o sucesso 
Arantes (2013) 
O PROCESSO DE EXPLORAÇÃO 
ESTRATÉGIA 
DECISÃO 
GERAÇÃO DE 
ALVOS 
TESTE DOS 
ALVOS 
AVALIAÇÃO DA 
DESCOBERTA 
DEFINIÇÃO DOS 
ALVOS 
ESCRITÓRIO 
ESCRITÓRIO E 
RECONHECIMENTO 
DE CAMPO 
PROGRAMA DE 
CAMPO 
PROGRAMA DE 
CAMPO 
PROGRAMA DE 
CAMPO 
SELEÇÃO DE 
COMODITE. 
CONCEITUAL 
10.000 Km2 1000 km2 100 Km2 10 km
2 
SEM 
AMOSTRAGEM 
AMOSTRAGEM DE 
SS E RK. 
MAPEAMENTO 
REGIONAL 
AERO GEOFÍSICA 
MAPEAMENTO DE 
SEMI DETALHE. 
AMOSTRAGEM DE 
SO, RK. 
GEOFISICA 
TERRESTRE 
MAPEAMENTO DE 
DETALHE. 
SONDAGENS 
SONDAGENS 
DETALHADA. 
TESTES 
METALURGICO 
SEM 
IMPACTO 
AMBIENTAL 
BAIXO 
IMPACTO 
AMBIENTAL 
BAIXO A 
 MODERADO 
IMPACTO 
AMBIENTAL 
MODERADO 
IMPACTO 
AMBIENTAL 
MODERADO A 
ALTO 
IMPACTOAMBIENTAL 
 Greenfield – uma área onde não exista 
operações atuais de uma determinada 
commodity 
 
Brownfield area - área onde existe uma 
commodity sendo minerada ou que tenha sido 
minerada no passado; 
 
Grassroot exploration – técnicas utilizadas no 
inicio da exploração 
 
Near mine exploration 
 
Termos importantes 
 Greenfield – uma área onde não exista 
operações atuais de uma determinada 
commodity mineral; 
 
A exploração em greenfield foca na identificação 
inteiramente nova ou prévia de depósitos 
minerais não conhecidos; 
 
 Normalmente, 60-70% da Divisão de Exploração 
de uma empresa são devotados a projetos em 
áreas de greenfield. 
 
 
 
 
Exploração Mineral em Greenfield 
 
A exploração mineral em Greenfield é mais 
arriscada que em brownfield, visto que existe 
uma menor quantidade de informação geológica; 
 
A falta de conhecimento pode sugerir que exista 
baixa probabilidade de descobrir um depósito 
expressivo ou mesmo um depósito de classe 
mundial; 
 
 
 
Exploração Mineral em Greenfield 
Todavia, a exploração mineral 
em áreas de greenfield 
aumenta a probabilidade de 
descoberta de uma nova 
Província Mineral; 
 
 
 
 
 
Exploração Mineral em Greenfield 
 Brownfield area - área onde existe uma 
commodity sendo minerada ou que tenha sido 
minerada no passado; 
 
Brownfield, ao redor da mina (around mine) or 
near-mine, exploration, é focada na descoberta 
de recursos minerais próximo de operações já 
existentes; 
 
 Estas descobertas podem expandir as reservas 
já conhecidas e aumentar o valor do negócio 
vigente de forma bem rápida. 
 
 
 
 
 
Exploração Mineral em Brownfield 
Estratégia Fundamental 
 
 
Entender o fluxo de exploração mineral, o ambiente 
geotectônico e modelo metalogenético para utilizar 
de forma adequada as ferramentas de exploração 
- a tecnologia Geofísica – 
 
Greenfield x Brownfield 
 
 
 
 Guias Geológicos para Prospecção 
Existem vários guias geológicos para prospecção 
 Litológico-estratigráfico; 
 Geomorfológico; 
 Estrutural; 
 Alteração Hidrotermal; 
 Geobotânico (ideal quando utilizamos 
sensores remotos); 
 
 
 
 Continuidade 
 
 Guias Estratigráficos 
 Certos tipos de depósitos são confinados em 
rochas de certos grupos de idades: carvão 
manganês; 
 Depósitos associados a tipos rochosos que 
possuam uma posição estratigráfica 
específica; 
 Mapeamento de guias estratigráficos podem 
ajudar a selecionar sub-áreas de interesse; 
 
 
 
 
 
 Guias Litológicos 
 Certos tipos de depósitos são confinados em 
certos tipos de rochas; 
 Depósitos sedimentares singenéticos são 
extensos e regulares; 
 Mapeamento de guias litológicos em dados 
de sensores remotos e geofísica podem 
ajudar a selecionar sub-áreas de interesse; 
 
 
 
 
 
 Guias Geomorfológicos 
 Importantes para mapeamento de depósitos 
secundários produzidos por alteração e 
erosão; 
 Locais importantes podem ser localizados 
através de métodos indiretos como canais 
enterrados; 
 Padrões de relevo, drenagens e mergulho de 
camadas podem ser indentificados; 
 Depósitos do tipo Placer podem ser 
localizados. 
 
 
 
 
Carajás (PA) 
 
AST321 
AsterDTM® 
 
 Guias Estruturais 
 Mineralizações ocorrem em zonas de 
cisalhamento, falhas, dobras; 
 
 Podem ser mapeados por métodos indiretos 
e facilitar a seleção de áreas alvos; 
 
 Foco na escolha de áreas de exploração. 
 
 
 
 
 
 Guias Alteração 
 Zonas de alteração hidrotermal; 
 Utilização de métodos que possam detectar 
características espectrais da alteração; 
 Ou mesmo assinaturas geofísicas. 
 
 
 
 
630 
000 
660 
000 
660 000 
7
 7
 6
 0
 0
 0
 0
 
7
 7
 9
 0 0
 0
 0
 
7
 7
 9
 0 0
 0
 0
 
0 5 10 2,5 
Kilometers 
Sistema de Coordenadas UTM 
Zona 23 Sul 
Datum Horizontal Córrego Alegre 
630 000 
7
 7
 6
 0 
0
 0
 0
 
Zonas de Alteração Hidrotermal 
Imagem de abundância dos minerais c/ 
Al-OH – qtz+esmectitaillita, exibidos 
sobre a banda 2 em preto-e-branco 
Imagem de abundância dos minerais c/ 
Al-OH minerals – qtz+ illite-2M, 
exibidos sobre a banda 2 em preto-e-
branco 
Los Menucos 
Patagonia 
Argentina 
 
Kaol-Illi-Alun 
AsterDTM® 
 
 Guias Geobotânicos 
o O estudo de diferenças na vegetação com 
indicações geológicas é conhecido como 
Geobotânica; 
o A REM é utilizada para identificar diferenças 
na vegetação que represente diferenças no 
contexto geológico e que represente um alvo 
interessante para prospecção mineral; 
 
 
 
 
 
 
 Guias Geobotânicos 
o O estudo de diferenças na vegetação com 
indicações geológicas é conhecido como 
Geobotânica; 
 
o A REM é utilizada para identificar diferenças 
na vegetação que represente diferenças no 
contexto geológico e que represente um alvo 
interessante para prospecção mineral; 
 
 
 
 
 
 Guias Geobotânicos 
 
 Muitos depósitos minerais ocorrem em áreas 
extremamente vegetadas; 
 Vegetação é a resposta indireta das 
características solo-rocha; 
 É possível reconhecer três tipos de 
anomalias geobotânicas; 
 
 
 
 Guias Geobotânicos 
 Morfologia estrutural: mudança de densidade 
de vegetação e mutações. São causadas por 
metais, minerais radioativos, etc. 
 Taxonomia – presença ou ausência de 
algumas espécies: plantas indicadoras. 
Algumas plantas só crescem em solos com 
certa quantidade de minerais; 
 Espectral – mudanças espectrais devido ao 
stress da vegetação; 
 
 
Vetores em Exploração Mineral 
 
 Guias Geológicos para Prospecção 
Existem vários guias geológicos para prospecção 
 Litológico-estratigráfico; 
 Geomorfológico; 
 Estrutural; 
 Alteração Hidrotermal; 
 Geobotânico (ideal quando utilizamos 
sensores remotos); 
 
 
 
Gravity 
Bedrock geology 
Geochemistry 
Soil 
Satellite images 
Modelling 
Digital elevation 
model and basemaps 
Field validation: Sampling outcrop 
0.1-0.3 ppm Au 
Chemistry – 30 ppm Au 
Other samples – 0.1- 1 ppm Au, however with low weights 
 Aerogeofísica - Tecnologia 
Planejamento de Trabalhos Aerogeofísicos 
 
 GRYFON, FUGRO - CGG 
• Rocha hospedeira favorável 
• zonas de alteração 
• controle estrutural 
Estratégia de 
Geotecnologias 
para a 
Exploração 
Modelo do depósito 
Fenômenos detectáveis 
Limitações ambientais 
(clima, vegetação, cobertura de solo) 
Limitações de dados 
(disponibilidade, Resolução, custo, escala) 
Seleção de dados 
Processamento de dados 
Análise e interpretação 
Imagem temática 
Integração e modelamento 
Geoquímica 
Geofísica 
Dados de campo 
Imagem temática 
Base de dados 
Topografia Objetivo da Exploração 
Sabine, 1999 
Fenômenos observáveis 
O PROCESSO DE EXPLORAÇÃO 
ESTRATÉGIA 
DECISÃO 
GERAÇÃO DE 
ALVOS 
TESTE DOS 
ALVOS 
AVALIAÇÃO DA 
DESCOBERTA 
DEFINIÇÃO DOS 
ALVOS 
ESCRITÓRIO 
ESCRITÓRIO E 
RECONHECIMENTO 
DE CAMPO 
PROGRAMA DE 
CAMPO 
PROGRAMA DE 
CAMPO 
PROGRAMA DE 
CAMPO 
SELEÇÃO DE 
COMODITE. 
CONCEITUAL 
10.000 Km2 1000 km2 100 Km2 10 km
2 
SEM 
AMOSTRAGEM 
AMOSTRAGEM DE 
SS E RK. 
MAPEAMENTO 
REGIONAL 
AEROGEOFÍSICA 
MAPEAMENTO DE 
SEMI DETALHE. 
AMOSTRAGEM DE 
SO, RK. 
GEOFISICA 
TERRESTRE 
MAPEAMENTO DE 
DETALHE. 
SONDAGENS 
SONDAGENS 
DETALHADA. 
TESTES 
METALURGICO 
SEM 
IMPACTO 
AMBIENTAL 
BAIXO 
IMPACTO 
AMBIENTAL 
BAIXO A 
 MODERADO 
IMPACTO 
AMBIENTAL 
MODERADO 
IMPACTO 
AMBIENTAL 
MODERADO A 
ALTO 
IMPACTO 
AMBIENTAL 
 
 Guias Geológicos para Prospecção 
Existem vários guias geológicos para prospecção 
 Litológico-estratigráfico; 
 Geomorfológico; 
 Estrutural; 
 Alteração Hidrotermal; 
 Geobotânico (ideal quando utilizamos 
sensores remotos); 
 
 
 
Tecnologia Geofísica 
 a tecnologia é expressa pelos métodos 
apontados abaixo: 
 Magnético 
Eletromagnético 
Radiométrico ou Gamaespectrométrico 
 Gravimétrico 
Imageamento Hiperespectral 
 
Propriedades Físicas 
Magnetização (susceptibilidade 
magnética) 
Densidade 
Condutividade elétrica (complexa) 
Módulos elásticos 
Radioatividade 
Condutividade térmica 
 
 
Geofísica Aérea 
Referencial teórico básico 
A aerogeofísica mede as mudanças em 
certas propriedades físicas: 
o Susceptibilidade magnética; 
o Condutividade; 
o Densidade; 
o Radioelementos; 
 
Se baseia no contraste existente entre os 
alvos; 
 
Um alvo pode ter contraste em termos de 
uma propriedade física, mas não 
necessariamente em outra; 
 
 
Quando se mede várias propriedades 
físicas 
 Os dados fornecem “partes de um quebra 
cabeça”; 
 
Os dados incrementam o conhecimento 
geológico; 
 
Aumentam-se as chances de detectar um 
alvo; 
 
 
 
 
 
Espaçamento/Altura 
< 2 (Ideal = 1) 
Altura de vôo = próxima ao solo 
Espaçamento de LV = 
apertadas 
Aerogeofísica de alta resolução 
 mapeia sinais fracos 
 informações entre LV 
O que é aerogeofísica de alta resolução? 
Estratégias para Aplicação de Dados 
Aerogeofísicos no Mapeamento Geológico 
espaçamento de linhas de vôo determina a 
escala de mapeamento geológico; 
 
 objetivo: mapear litodiversidade presente 
nas áreas de interesse; 
 
 
Escala vs Espaçamento entre Linhas de Vôo 
1 cm na escala- espaçamento entre linhas 
de vôo 
Exemplos 
Escala 1:100.000 
 1cm – 1000 metros 
Escala 1:50.000 
 1 cm – 500 metros 
 
 
 
Mapa de Linhas de Vôo 
Observe a anomalia 
Pequena! 
Linha de vôo= 250m 
 
Campo Magnético Total 
Sander Geophysics Ltd. 
Linha de vôo= 500m 
Anomalia desaparece 
Sander Geophysics Ltd. 
 
Campo Magnético Total 
Dado Magnético Regional (Cordell, 1984) 
Área do levantamento de alta resolução 
 
Levantamentos Aerogeofísicos no Brasil 
 base de dados exclusivas e não 
exclusivas com espaçamento de linhas de 
vôo de 1-2 Km, tecnologia dos anos 70 e 
80 (WWW.CPRM.GOV.BR). 
Levantamentos aerogeofísicos de alta 
resolução e alta densidade de 
amostragem; 
 
Levantamentos Aerogeofísicos no Brasil 
http://www.cprm.com.br/ 
Gravimetria e 
Gravimetria Gradiométrica 
Gravimetria aérea, terrestre, satélite e borehole 
 
 
 
 
 
Aérea - regional Borehole 
gravity New! 
Terrestre- para detalhe e 
terrenos acessíveis 
Novos dados de satélite 
 Aerogravimetria e Aerogravimetria Gradiométrica 
 
 
 Falcon Gravity+Mag 
Falcon Gravity+ 
Mag+EM in a Helicopter 
DeBeers 
FTG Gravity+Mag 
In an Airship 
De Beers Airship 
 
 
 Dados Gravimétricos Orbitais 
 
 
Satélite GRACE – Gravimetria 
Gradiométrica 
Bouger gravity Brasil 
Cell size <10km 
King, 2010 
Modelagem - Regional - Mapas 2D para Modelos 
3D - Exemplos para Gravimetria 
 
km 
5 0 
Sudbury 
Sudbury, Canada 
Mapa Geológico 
Esquemático 
SUDBURY, Canada 
Mapa regional de anomalia Bouguer – 2D 
& V & V & V & V & V & V & V & V & V & V 
& V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V & V 
& V & V & V & & 
SUDBURY - Modelo 3D 
Inversão 3D 
 Gravimetria Gradiométrica 
 
 Falcon Gravity+Mag 
Falcon Gravity+ 
Mag+EM in a Helicopter 
De Beers Airship 
 
Gravimetria gradiométrica 
 
Dois sistemas operando em nível mundial 
(Falcon, da BHP e FTGG da Bell Geospace) 
Mede os gradientes gravimétricos ao longo de 
três eixos (x,y,z) 
Resolução atinge de 0,5 a 0,7 mgal/km 
Capaz de detectar corpos com dimensões de 
poucas centenas de metros 
Principais aplicações: minério de ferro, metais 
base e diamantes 
 
 
 
 
Gradiente vertical gradiométrico 
x
Gx




y
Gy




z
G z




 → Potencial Gravitacional 
Txx 
Txz 
Txy 
Tyy 
Tyx 
Tyz 
Tzz 
Tzx 
Tzy 
Gz → campo medido pelo 
gravímetro 
Campo Gravimétrico 
Componentes do campo 
Txx Txy Txz 
Ti,j = Tyx Tyy Tyz 
 Tzx Tzy Tzz 
Tzy 
Tzx 
Tzz 
Tyy 
Tyx 
Tyz 
Txx 
Txz 
Txy 
Gz 
Gx 
Gy 
 
 
 
 
3-D FTG Field: Vectors and Tensors 
 
 
Airborne Gravity Gradiometry 
and multi-parameter Airborne systems 
 
 
 Falcon Gravity+Mag 
Falcon Gravity+ 
Mag+EM in a Helicopter 
DeBeers 
FTG Gravity+Mag 
In an Airship 
De Beers Airship 
 
FUGRO 
(FALCON) 
BELL 
GEOSP
ACE 

Txx Txy Txz
Tyy Tyz
Tzz
xzxyxx TTT
zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
TTT
TTT
TTT
xy
yyxx
Tand
TT 
– A unidade de gravidade corresponde a 
aceleração, portanto a unidade do gradiente 
da gravidade corresponde a unidade de 
aceleração dividida pela unidade de distância. 
– Em geofísica, a unidade internacional para 
gradiometria gravimétrica é o Eötvös (E), em 
homenagem ao inventor da balança de 
torsão. 
1 E = 10-4 mGal/m 
Unidade de medida 
Exemplos – dados sintéticos 
1 Eotvos = 0.1 mgal/km 
 
Anomaly Example 
 
 Tzz locates target; 
 
 Txx and Tyy identify N/S and 
 E/W edges of target; 
 
 Txz, Tyz identify central axes 
 of target mass, highs and lows 
 define fault trends; 
 
 Txy shows 4 anomalies 
 that point toward the center 
 of mass. 
 
Tensor Data Reveals Target Shape 
Txx Txy Txz 
Tyy Tyz 
Tzz 
Sistemas 
Gradiométricos 
• Air-FTG 
o Gradiometro - Full Tensor; 
o Desenvolvido pela Bell 
Aerospace; 
o Mede os 5 componentes 
independentes do tensor; 
o Aplicável em levantamentos 
marítimos e aéreos. 
o Precisão de 5 a 6 E para 
levantamentos aéreos; 
 
 
 Tzz – localiza a fonte 
 
 Txx and Tyy – mapeia bordas 
N-S e E-W de estruturas 
importantes na área 
 
 Txz, Tyz identifica o eixo central 
de várias feições, como altos e 
baixos estruturais e define 
trends estruturais 
 
 Txy – centro de massa dos 
corpos 
 
Txx Txy Txz 
Tyy Tyz 
Tzz 
-22
-11
-4
1
5
8
12
15
17
20
23
26
29
32
35
39
43
48
57
Eötvös 
Sistemas 
Gradiométricos 
• FALCON AGG 
o Airborne Gravity Gradiometer. 
o Desenvolvido pela BHP 
Billiton. 
o Mede 2 gradientes 
horizontais. 
o Restrito a levantamentos 
aéreos. 
o Precisão de 4 a 7 E. 
o Nível de ruído 12 E/Hz½. 
De Beers airship usado para AGG 
Bell Geospace FTG Applications 
Air-FTG® & Marine-FTG®Case Histories 
www.bellgeo.com Discover your opportunities with World Class Gravity
® 
Marine-FTG® surveys for Statoil, 
Nordkapp Basin, Barents Sea, 
1999 & 2006 
Air-FTG® surveys for DeBeers, 
Jwaneng area, Botswana, 
2005 & 2006 
Air-FTG® surveys for Norwest Energy, 
Western Australia TP15, Perth Basin, 
September 2009 
Air-FTG® survey for Tullow Oil, 
Uganda Block 1 & 2, Albertine Basin 
February – June 2009 
Regional mapping and target generation: Hatch & Murphy 2007 
10km 
ASEG 2007: 
Hatch & Murphy 
Botswana 
FTG Gravity data maps regional geology 
Example from Zeppelin Air-FTG® surveys Botswana 
10km 
FTG Gravity data maps regional geology 
Example from Zeppelin Air-FTG® surveys Botswana 
Anomaly edge enhancement mapping detailed structure 
10km 
FTG Gravity data maps regional geology 
Example from Zeppelin Air-FTG® surveys Botswana 
Anomaly edge enhancement mapping detailed structure 
Botswana 
FTG Gravity data maps regional geology 
Example from Zeppelin Air-FTG® surveys Botswana 
10km 
ASEG 2007: 
Hatch & Murphy 
Regional mapping and target generation: Hatch & Murphy 2007 
Dado Gravimétrico para a área da mina de Cannington 
(Queensland) 
 Anomalia Bouguer 
(Dado terrestre) 
Continuação ascendente 
para 120 m 
Dado gradiométrico da FALCON 
Convertido para dado de 
anomalia Bouguer equivalente 
 
2hello 
Inversao de dados gravimétricos gradiométricos 
114 
1200 
1000 
800 
1200 
1000 
800 
0 500 1000 1500 
0 
1.3 
0.59 

Tzz

Txz Tyz Tzz

Txx Txy Txz
Tyy Tyz
Tzz
C. Martinez et al, 2010 
Tzz 
Modelo gerado a partir de seis componentes 
Density Contrast 
(g/cm3) 
C. Martinez et al, 2010 
 
Inversão de dados gravimétricos gradiométricos para o 
Platô de N3 – Carajás 
Inversão linear para densidade 
Distribuição de densidade proposta pela inversão 
Geração de seções verticais a partir da Inversão de 
dados gravimétricos gradiométricos Carajás 
Estimativa de recursos a partir da gradiometria 
e propriedades físicas de rocha 
Comparando resolução 
 Resposta dos diferentes métodos aerotransportados com 
relação à freqüência das anomalias. 
Freqüência das anomalias 
T
ip
o
s 
d
e 
le
v
an
ta
m
en
to
s 
Fontes profundas 
(baixa freqüência) 
Fontes rasas 
(alta freqüência) 
Gravimetria convencional 
Gravimetria de satélite 
T
ip
o
s 
d
e 
fo
n
te
s 
* 
* Valor teórico. Na prática depende do sistema de aquisição. 
Gradiometria 
 Scintrex 
 
 
 
 
 
Acurácia >1 Gal 
Borehole 
gravity 
Gravilog – slim hole gravimeter sensor 
Novos dados de satélite 
CG-5 
A-10 
Acurácia > 5 Gal 
 
Acurácia < 10 Gal 
Gravilog – slim hole gravimeter sensor 
 Determinação de densidade; 
 Verificação de anomalias derivadas de dados 
aéreos e terrestres; 
 Determinação de depósitos de sulfeto maciço 
ou outros tipis de depósitos metálicos e não 
metálicos; 
 Determinação de massa associada com 
condutores; 
 Detecção de cavidades; 
Leyden 4D gravity data 
Magnetometria e Magnetometria Gradiométrica 
 realçar e 
mapear estruturas 
 
Aeromagnetometria 
Método mais antigo; 
 Aumento na resolução espacial; 
Adoção do “Crop duster” type – aeronave a 40 m 
em terrenos planos e pouco vegetados; 
Sistemas de Gradiometria magnética; 
UXO; 
UAV 
Terraquest Ltd. 
Levantamento Aeromagnético 
Sistema Moderno HRAM (High 
Resolution Air Mag) com 
sensor de Cs na cauda (~2003) 
Terraquest Ltd. 
Levantamento Aeromagnético 
Altura constante 
(drape) 
Plataformas – Avanços 
Gradiometria magnética 
Gradiomêtro Magnético Triaxial Moderno 
Sander Geophysics Ltd ( ~ 2003 ) 
 
 
 
 
Sistema Triaxial Caravan (Fugro, 2003) 
 MAG -Ultra-high resolution 
Low level aeromag surveying 
 
 
20m flight height – 100’s 
of thousands of km of 
surveying in Australia 
and Africa!! 
UTS Geophysics rapid acquisition of cost efficient ultra-high resolution airborne 
geophysical data with strong signal strengths also encourages detailed geophysical 
mapping to be made early in an exploration program on both small scale surveys 
(including near mine surveys and diamond target follow-up work) and regional surveys. 
 
 
 MAG -Ultra-high resolution 
Low level aeromag surveying 
 
 
UTS Geophysics is perhaps best known for its revolutionary Fletcher aircraft which are 
purpose built for slow, low level survey flying (www.uts.au). 
 
UAV (Unmanned Airborne Vehicle) 
GeoRange, FUGRO 
Airborne magnetic data, gridded and transformed to first 
vertical derivative, for a prospect over a greenstone belt 
Altitude 80 m, Line spacing 200m 
Conventional survey 
Altitude 20 m, Line spacing 30 m 
High resolution survey 
Tapajós 
RESULTADOS – Prospecto Rosa de Maio 
DETALHE DA REGIÃO 
DO PROSPECTO SELA: 
Comparação de imagens 
de gradientes medidos e 
derivadas calculadas 
+ 
Integração com 
geoquímica de rocha 
RESULTADOS – Prospecto Rosa de Maio 
DETALHE DA REGIÃO 
DO PROSPECTO SELA: 
Deformação de dique 
máfico (NNE-SSW) 
 e 
Associação de áreas 
anômalas de ouro com 
proximidade do mesmo 
RESULTADOS – Prospecto 12 de Outubro 
Parte sul do aerolevantamento: 
observação de deformação do dique 
máfico na imagem da AGHT (uso de 
gradientes medidos) 
Depósito de Raglan: 
 unidades magnéticas ligadas 
em profundidade ? 
Remanence Inversion 
-500 
-250 
0 
250 
500 
Easting (m) 
0 
 
 
 
 
-200 
 Sarah Shearer & Yaguo Lee (2004) 
14.10.2014 141 Meri-Liisa Airo 
Auxiliar na interpretação de dados aerogeofísicos 
 
• Programa de amostragem de 1980-1991 
Gabbros Volcanic rocks Schists and 
gneisses 
Granite
s 
Quartzites 
Base de dados petrofísicos – Exemplo do GTK 
> 130 000 Samples 
14.10.2014 142 Meri-Liisa Airo 
Base de dados petrofísicos:Propriedades físicas de rocha medidas em laboratório 
para mais de > 130 000 amostras em toda a Finlândia 
 Granitos > 7400 amostras : Q < 5 
 Xistos contendo grafita> 700 amostras : Q > 10 
Magnetita or pirrotita? 
Magnetite 
Pyrrhotite 
Königsberger ratio Q = Remanente / Induzida magnetização 
Importância da Magnetização Remanente 
GAMAESPECTROMETRIA 
Carrino (2010) 
Gamaespectrometria 
 
Natural Radiation 
Radiation Solution’s new BGO gamma detector 
Processamento - Avanços 
Porção Sul do Cráton São Francisco 
Nucleo Arqueno 
 
 Cover Units 
 
 Faixa 
Brasília 
Mineiro Belt 
 
ALKMIM (2004) 
 
Borda Meridional do Craton São 
Francisco 
 
 Faixa 
Araçuai 
Cinturão Mineiro 
Porção Sul do Cráton São Francisco 
Ubá
43 W
o
21 E
o
20 E
o
19 E
o
44 W
o45 W
o
46 W
o
Ponte Nova
Ouro Preto
Conselheiro 
Lafaiete
Barbacena
Bom
Sucesso
Campo Belo
PI
Ne
op
ro
te
ro
zo
ic 
 
Co
ve
r
Fortaleza 
de Minas
Passos
Guaxupé
Divinópolis
Oliveira
Lavras
Campos Gerais
Bonfim
São João 
del Rei
Congonhas
2.61
2.13
2.12
2.24 2.01
1.98
2.16 2.16
2.22
2.78
2.70
2.92
2.77
2.71
2.59
2.75
3.2-3.0
Dom Silvério
Itabira
Belo
Horizonte
Nova
Lima
Caeté
Sete Lagoas
Pitangui
Ganhães
RP
Ju
iz 
de
 F
or
a h
igh
gr
ad
e r
oc
ks
ItapeciricaDados 
 LV: 250m 
 LC: 2500m 
H= 100m 
Bloco Leste: 
LV: N30W 
LC: N60E 
Bloco Oeste: 
LV: N30E 
LC: N60W 
 
 
Canal de Tório 
 
 
 
 
 
 
RGB (KeTheU) 
Arco Magmático de Góias 
Lineamento 
Transbrasiliano 
Falha Rio dos 
Bois 
Comaplexo de 
Barro Alto 
Complexo de 
Niquelândia 
Limite Neoproterozóico -
Paleoproterozóico? 
 Zonas de Alteração Hidrotermal: 
 Foco em Prospecção Mineral 
 
 
 
 
Depósitos de Au e Cu-Au 
Serra dos Picos 
Cianita maciça 
Blocos de cianita maciça 
Morro do Caranã 
Veios de epidoto 
Cianita-muscovita xisto 
Ocorrências de Sorongo, Filó e Vendinha 
1- Sorongo 
2-Filó 
3-Vendinha 
4- New targets 
1 
2 
3 
Alto urânio – Ouro 
Alto potássio – Cobre 
Gnaisse Tonalítico 
Bandamento gnáissico e malaquita no 
domínio da alteração Brecha hidrotermal com malaquita 
Malaquita foi mapeada no campo e confirma o 
potencial da área 
Métodos Eletromagnéticos 
 LGA -IG 
 UnB 
 
TDEM (Time domain EM) ; 
 
FDEM (Frequency domain EM); 
 
AEM ou HEM? 
 
Estratégia para Aplicação de Dados EM 
 Primeiro grande desafio – 
desenvolvimento do HTEM; 
Segundo desafio – “enxergar em 
maior profundidade com FTEM; 
Terceiro grande passo- 
processamento e imageamento dos 
dados. 
 
 
 
 
 
Estado da Arte – Última Década 
Condutividade do minério 
(Ore conductivity) 
Megatem; 
VTEM (Geotech); 
Spectrem (Sistema da Anglo); 
HeliTEM (Fugro Airborne); 
NewTEM (Hoistem) 
AeroTEM 
THEM 
 
 
Sistemas 
MEGATEM II system 
VTEM 
AEROTEM 
Newmont’s Airborne EM Configurations 
NEWTEM 
NEWTEM - PRODUTOS 
THEM 
DISCUSSÕES – PONTOS RELEVANTES 
 
Momento de dipolo (1,7MAm2 
versus 0,04 MAm2) – Prof – 
 
Conteúdo de frequência – (30 
Hz versus 150 Hz) - Prof – 
 
Altura de vôo - Prof e CL – 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profundidade de investigação e cobertura 
lateral 
Geometria do sistema/alvo– 
acoplamento; 
 
Tamanho do alvo (50 Mt 
versus 2Mt – Prof. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profundidade de investigação e cobertura 
lateral 
Intensidade do Campo Primário 
Condutância –Off-time response 
Condutância –On-time response 
Futuro - ExtrEM 
Domínio do Tempo – 
Características dos Condutores 
Pyrrhotite ↔ slow decay + TAU 
Excellent Conductor – High TAU 
Graphyte ↔ slow decay + TAU 
Excellent Conductor – High TAU – could be 
differentiate by Amplitude 
Pyrite and Chalcopyrite ↔ 
fast decay - TAU 
Poor Conductor – Low TAU 
Aumento do Momento de Dipolo 
Conclusões 
 Os métodos EM podem ser usados para diversos 
tipos de depósitos minerais, desde que haja 
contraste de condutividade; 
 O mineral mais condutivo é a pirrotita, alvos 
geológicos que contenham esse mineral 
possivelmente terá uma boa resposta; 
 Para alvos rasos e com bom contraste os métodos 
FD podem ser utilizados, para alvos pequenos e com 
menor contraste é melhor se utilizar TD; 
 Os sistemas aéreos apresentam boa resolução e em 
muitos casos as anomalias são investigadas 
diretamente com bons resultados; 
 
 
Conclusões 
 Os sistemas terrestres são muito utilizados 
para o delimitação de anomalias geofísica 
e geoquímicas; 
 O BHEM pode ser utilizado para a 
avaliação de furos negativos; 
 No estudo de caso, o metodo VTEM 
identificou as zonas com sulfeto maciço, o 
erro existente no modelo geofísico pode 
ser atribuído a falta de informação 
petrofísica e por ter sido realizado com o 
levantamento aéreo; 
Métodos Elétricos, MT, Sísmica 
 ARRAY IP/RESISTIVITY 
MIMDAS/QUANTECH TITAN - IP and MT 
 with multiple receivers - 30+ 
150 m 
Dados de IP em 
regiões condutivas 
up to 200m 
Penetration 
 
 
MIMDAS 
 
>500 m 
Penetration 
Comparação – Deep Array IP 
 vs Convential IP 
2D Sections 
3D volumes 
Past 
Future 
 
Kemess , BC
Titan 24 (2 spreads) IP results
700m
4800m
 New Target (ORA ZONE) Kemess North Offset Zone Kemess North Deposit 
 
 
 
3D IP models – Cu Pórfiro 
Copper Hill Golden Cross - Australia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.geoelectrical.com/products.php 
MAGNETOTELLURICS 
Field Example Voisey’s Bay Ni Sulphide target 
 
 Depth
(metres)
 Distance (kilometres)
 Rho
(ohm.m)
10000
0
-2000
1000
-4000
0 5 10 15 20 25 30 35
905
82
 7
1
South Yilgarn MT 
East Capricorn Magnetotellurics 
THOMPSON NICKEL BELT 
 2D AMT (Audio Magnetotellurics >1 Hz) Sections 
over Soab Structure Looking Northwest 
Soab North 
Soab South 
2 km 
20 km 
AMT Coverage Thompson - Quarry Area Integrated Mag - AMT data 
00 
 
16000 S 
12000 S 
8000 S 
East 
Manasan 
contact of 
Pipe band 
Owl 
Structure 
3D Mag 
Inversion 
AMT Data 
How 3D seismic can help enhance mining - Michel Larroque1, Jean-Jacques Postel1, Martin Slabbert and Wolfgang 
Duweke First Break Jul 2002 
 
 
Hardrock 3D Reflection Seismic- PGE targets 
 Bushveld Complex, South Africa 
 Section through 3D volume 
 
MHW7
MHW6
MPX
UG2
UG1
MHW7
MHW6
MPX
UG2
UG1
MHW7
MHW6
MPX
UG2
UG1
0.200
0.300
200.0
417.0
300.0
417.0
400.0
417.0
Line:
Trace:
0.200
0.300
Time in 
sec 
Mineralised layers Merensky Reef (red) UG2 (blue) with density log 
How 3D seismic can help enhance mining - Michel Larroque1, Jean-Jacques 
PostelMartin Slabbert and Wolfgang Duweke First Break Jul 2002 
Coherency 
Map along 
the UG2 
horizon 
100m 
 
 
3D Reflection Seismic 
Bushveld Complex – Potholes and Fault – Plan View 
 
Coherency map along the picked horizon 
EXEMPLO 2 – geração de imagem de ouro em solo do 
prospecto 12 de Outubro, Província Mineral do Tapajós 
 prospecto 12 de Outubro  intensa silicificação das rochas vulcânicas ácidas, como 
riolitos e riodacitos, assumidos como pertencentes ao Grupo Iriri (~1,8 Ga). 
Brechas hidrotermais e zonas de stockworks, marcadas por vênulas de quartzo centimétricas, 
nas quais é possível observar a sulfetação com predomínio de pirita. 
Testes de 3 
métodos 
geoestatísticos 
para produção de 
imagem de ouro 
em solo: 
 
A - Aplicação da 
krigagem 
ordinária em 
dados 
amostrados de 
ouro em solo. 
680 DADOS 
/335 Az. 
B - Aplicação da 
krigagem indicatriz 
em dados 
amostrados de 
ouro em solo /335 Az. 
C - Aplicação da 
simulação indicatriz 
sequencial 
aos dados 
amostrados 
de ouro 
em solo. 
Imagem da média de 500 
realizações: 
melhor preservação da estatística 
dos dados originais 
/335 Az. 
Baixos 
gradientes 
associados com 
anomalias de ouro 
em solo 
 
 geração e 
análise de 
imagens de corte 
de probabilidade > 
10%, >25% e >50% 
da variável 
indicatriz ouro em 
solo 
Integração de 
magnetometria 
e geoquímica 
Baixos gradientes 
associados com 
anomalias de ouro 
em solo (IMAGEM 
DE CORTE DE 
PROBABILIDADE 
> 25%) 
 
 estruturas E-W e 
NE-SW associadas 
à mineralização 
Baixos gradientes 
associados com 
anomalias de ouro em 
solo 
 
 brechas e stockworks 
associados com direção 
ENE-WSW 
Síntesedas principais 
características da região 
mineralizada do 
prospecto 12 
de Outubro 
Exemplo 3: geração de imagem de ouro em solo do 
prospecto Rosa de Maio, Província Mineral do Tapajós 
Legend
b
Lithostratigraphic Units
Investigated gold prospects
Structures
Maloquinha Intrusive Suite
Iriri Group
Salustiano Formation
Bom Jardim Formation
Ingarana Intrusive Suite
Mafic dikes (Periquito Diabase; Piranhas Diabase)
Parauari Intrusive Suite
Jacareacanga Group: schists and quartzites
Aruri Formation
Detrital or lateritic cover
Alter do Chão Formation
Alluvium
Transamazônica roadBR
-2
30
Geochronological Provinces
a
Sunsás and K'Mudku
(1.45 - 1.10 Ga)
Rondônia-Juruena
(1.82 - 1.54 Ga)
Rio Negro
(1.82 - 1.52 Ga)
Tapajós-Parima
(2.03 - 1.88 Ga)
Central Amazon
(supposedly Archean)
Transamazonic
(2.26 2.01 Ga)
Legend
Manaus
Belém
Porto Velho
Brasília
Boa Vista
Location of the
Amazonian Craton
N
500 km
Study
area
SETOR OESTE 
DA PROVÍNCIA 
MINERAL DO TAPAJÓS 
Prospecto Rosa de 
Maio: 
ocorrências de ouro 
em rochas graníticas 
do Paleoproterozóico e 
em veios; 
>20 t de ouro 
aluvionar! 
Dados geoquímicos de ouro em solo 
Tratamento geoestatístico: simulação indicatriz 
sequencial (SIS)  células de 50 m >7000 DADOS 
Dados geoquímicos de ouro em solo 
Tratamento geoestatístico: simulação indicatriz 
sequencial (SIS)  células de 50 m 
Três áreas 
anômalas 
 prospecto 
Buriti: maiores 
eixos: 3 km (N-
S) e 2,6 (E-W) 
INTEGRAÇÃO GEOFÍSICA + GEOQUÍMICA 
Casamento Geologia + 
geofisica 
Dados petrofísicos 
Footprints + ferlidade mineral+ 
dado geofísico 
3D 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Finalizando