GEOQUÍMICA DE EXPLORAÇÃO
GEOQUÍMICA DE EXPLORAÇÃO
Este assunto já foi parcialmente introduzido nesse site (veja abaixo)
ASSOCIAÇÃO GEOQUÍMICA, ABUNDÂNCIA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS, CLARQUE, METALLOTECTES, BACKGROUND, LIMIAR, NÉTODOS ANALÍTICOS, ETC (clique aqui)
VEJA TAMBÉM Noções de prospecção e pesquisa mineral CLICANDO AQUI
W. M. White em seu livro eletrônico http://www.imwa.info/geochemistry/, ou mais especificamente em http://www.imwa.info/geochemistry/Chapters/Chapter01.pdf
define que a Geoquímica utiliza ferramentas da Química para resolver problemas Geológicos, ou seja, utiliza-se a Química para entender a Terra e seus processos.
A Crosta Terreste é apenas 0,5% da massa da terra, mas é a parte mais importante por ser esta o foco da Geoquímica de Exploração, objeto do nosso interesse. A Crosta Terrestre, por sua vez, é dividida em Crosta Oceânica (composição geral basáltica) e Crosta Continental (composição geral granítica) – esse tema já foi objeto de disciplinas anteriores e não retornaremos aqui para evitar maiores delongas. A maior parte da Crosta Oceânica encontra-se submersa, enquanto a Continental emersa, contudo porções de crosta oceânica pretérita, porções do manto (Rochas Vulcânicas e Hipoabissais) solidificado são encontrados nesta parte emersa da crosta. Em superfície (ou próximo a ela) essas rochas sofrem alterações através dos processos sedimentares e, em maior profundidade, o metamorfismo,
No Capítulo aqui denominado de INTRODUÇÃO foram listados os principais processos formadores de Depósitos Minerais magmáticos, metamórficos e sedimentares (importante resgatar esse conteúdo e os fundamentos das Petrografias). As Anomalias relacionadas com as fases líquida, solida e gasosa são co-responsáveis não só pela concentração de elementos (e/ou minerais), mas também pela sua dispersão no entorno do Depósito Mineral. Halo geoquímico é a região que contém teores anormalmente elevados ou reduzidos de elementos químicos nas rochas encaixantes, solos, vegetação, águas superficiais e subterrâneas, de modo a revelar a presença de um alvo geoquímico. A origem do halo geoquímico está relacionada com os processos de formação do alvo (halo geoquímico primário), ou de sua destruição supergênica (halo geoquímico secundário).
Segundo Rose et al (1979), os modelos de dispersão secundária podem ser divididos em clásticos, quando a dispersão é feita basicamente por partículas sólidas em movimento (suspensão, arraste e saltação); hidromórficos, quando o agente dinâmico é uma solução aquosa com carga iônica (solução); e biogênicos, quando a movimentação é o resultado da atividade biológica (acumulação de detritos da atividade orgânica).
GEOQUÍMICA DE EXPLORAÇÃO
DEFINIÇÃO – É qualquer método baseado na medição sistemática de uma ou de várias propriedades químicas de material naturalmente formado.
Exemplos de Materiais Naturalmente formados: Rochas, Solos, gossans, sedimentos glaciais, vegetação, sedimentos de rios e lagos, água, vapos.
Foco da Exploração Geoquímica: descoberta de distribuições anômalas de elementos.
Escalas de Trabalho: Regional, Semi-Detalhe e Detalhe
10 a 1000 km2 = 1 amostra por 1 km2 a 1 amostra por 100km2
Regional – objetivo é detectar anomalias
Semi-Detalhe – Localizar o corpo mineralizado;
Detalhe – é o delineamento e a caracterização geoquímica do corpo mineralizado da maneira mais precisa possível (espaçamentos de 1 a 100 m)
OBS: OS ESPAÇAMENTOS DEVEM OBEDECER A REGULARIDADE (COEFICIENTE DE VARIAÇÃO ESTATÍSTICA).
Pode-se usar mapas geológicos, GEOFÍSICA, etc antes de decidir por um método mais caro.
DEFINIÇÃO DE GOLDSCHMIDT – A geoquímica se ocupa de dois ramos:
1. a determinação da abundancia relativa e absoluta dos elementos da terra;
2. o estudo da distribuição e da migração de elementos individuais em várias partes da terra com o objetivo de descubrir os principios, que controlam a distribução e a migração dos elementos.
OS PASSOS DE UMA EXPLORAÇÃO GEOQUÍMICA
1. Seleção dos métodos, dos elementos de interesse, da sensibilidade e a precisão necessárias e da rede de amostras. As seleções se toma com base nos custos, nos conhecimentos geológicos, na capacidade do laboratorio disponível e numa investigação preliminar ou nas experiências com áreas parecidas.
2. Programa de amostragem preliminar, que inclui análisis inmediata de algunas amostras tomadas na superficie e em varias profundidades no subsolo para establecer as margens de confiança e para evaliar os factores, que contribuem para o ruido de fundo. “CARACTERIZAÇÃO GEOQUÍMICA”
3. Análises das AMOSTRAS no terreno e em laboratorio, incluindo análises por medio de varios métodos.
4. Estatísticas dos resultados e evaluação geológica dos dados tomando em conta os dados geológicos e geofísicos.
5. Confirmação de anomalías aparentes, amostras canalizadas em áreas menores (rede de amostras com espaçamento curto), análises das amostras e evaliação dos resultados.
6. Investigação cruzando informações das amostras e análises adicionais e amostras tomadas na etapa anterior.
CLIQUE AQUI PARA AMPLIAR A LISTA DE CLARQUE DOS PRINCIPAIS ELEMENTOS QUÍMICOS –
PRINCIPAIS MÉTODOS DA GEOQUÍMICA DE EXPLORAÇÃO
Dependendo dos objetivos do trabalho de exploração mineral podem ser utilizados Sedimentos de Corrente, Solo (Pedogeoquímica), Rocha (Litogeoquímica), Água ou ainda Concentrado de Batéia.
Em qualquer um dos métodos acima listados devemos responder as seguintes questões:
- Onde, O que e Como coletar a Amostra
- Qual o tamanho da fração a analisar
- Qual o método analítico a utilizar
Nos casos de amostragens para quantificação de Reservas Minerais essas respostas podem ser dadas pela Estatística (ver Classificação das Reservas Minerais Quanto a Regularidade – INTRODUÇÃO – 8a PARTE e em Litogeoquímica a seguir). Nos demais casos esse é uma questão mais complicada e depende de vários fatores (expectativa quanto ao tamanho do Depósito Mineral, foco/objetivo dos trabalhos, Geologia do Depósito, Padrões de Dispersão etc). ESTUDO ORIENTATIVO.
LINK COM GEOQUÍMICA APLICADA A EXPLORAÇÃO MINERAL DA CPRM
SEDIMENTO DE CORRENTE – Já mencionado anteriormente (ver TARGET), esse método é utilizado principalmente em Pesquisa Regional, onde o objetivo é definir um Alvo a ser estudado posteriormente. As amostras coletadas informam possíveis anomalias a Montante do local da coleta de amostra, pois o fundamento desse Método Geoquímico basea-se no fato de que o sedimento de corrente reflete a composição das rochas localizadas na bacia (ou sub-bacia) de drenagem estudada. As águas pluviais, ventos e outros fatores promovem o intemperismo e, subseqüentemente, o transporte das rochas até os córregos, riachos e rios e a partir destes, o transporte pelos sistema de drenagem da área.
CLIQUE AQUI PARA AMPLIAR A FIGURA ACIMA
manual da CPRM
A coleta de amostras deve obedecer a um planejamento prévio, onde as equipes devem ter em mente o que coletar, como coletar e quanto coletar em cada Estação de Amostragem. Uma idéia preliminar da área é essencial, não só da Geologia como também de Atividades Contaminantes (Agricultura, Pecuária, Indústria, Mineração ou Garimpagem, Habitações etc).
Via de regra se estabelece que o mínimo de amostra a ser coletada deve ser de 4 vezes maior que a alíquota a ser enviada ao laboratório para análise. 1 litro a 2 litros de amostra de sedimento de corrente tem sido a quantidade recomendada pela maioria das empresas.
No tocante a o quê coletar existe um elenco de proposições:
- Algumas empresas alegam que o sedimento de corrente (solo também) deve refletir o ambiente em que foram coletadas com a maior exatidão possível. Nesses casos as amostras costumam ser de uma quantidade maior e abrangendo todo o material (aluvião, água, vegetação etc).
- Outras orientam as equipes de campo a amostrarem apenas algumas frações granulométricas, implicando no uso de peneiras durante a coleta.
- Outras recomendam, além do peneiramento para uma determinada fração, uma pré-concentração manual com uso de batéia, visando amostrar os minerais mais pesados.
Onde Coletar também varia em conformidade com os objetivos da prospecção e em função da orientação de determinadas empresas sem aparente justificativa técnica. O cuidado com os contaminantes, evitando-se coletar amostras onde existam atividades agrícolas, industriais, etc é uma recomendação generalizada. Coletar somente o Sedimento situado no Leito Ativo de Corrente (ou seja aquele que está sofrendo transporte ou que foi transportado pelas últimas correntes) vai ao encontro dos objetivos aqui descritos de conhecer a composição química dos elementos das rochas localizadas na Bacia (ou sub-Bacia) de Drenagem. Entretanto, algumas empresas orientam coletar amostras compostas abrangendo toda o leito do rio, enquanto outras, objetivando os minerais pesados, recomendam a coleta na porção de deposição dos rios evitando as margens de erosão.
O Serviço Geológico Britânico recomenda, na fase de Pesquisa Geoquímica Regional uma densidade de 1 amostra a cada 1,5 Km2 (quilometros quadrados) podendo sofrer um adensamento maior naqueles afluentes que apresentaram anomalias. Uma outras regra é coletar amostra na confluência de rios, independentemente.
A Estação de Amostragem deve ser locada com GPS, as amostras devidamente identificadas e acondicionada em sacos ou outro tipo de embalagem adequado.
Aqui o conceito de Associação Geoquímica, Elemento Farejador é muito importante, enquanto aqueles relacionados a Cut-Off, Teor Crítico não tem muito sentido nesta fase.
A CPRM, em seu Manual de Geoquímica recomenda o seguinte:
3. ATIVIDADES DE CAMPO
3.1. Generalidades
- Realizar a coleta de material segundo técnicas e procedimentos pré-estabelecidos. As coordenadas dos pontos de coleta devem obrigatoriamente ser obtida com GPS.
- A amostra deverá ser coletada nas zonas de deposição de finos da calha da drenagem.
- A quantidade de material (sedimento e solo) deve ser: aproximadamente 2-3 kg de material peneirado em campo na fração 60 mesh (peneira de nylon) nos sedimentos de corrente; e 1 kg de solo.
- O material enviado para análise deverá ser em quantidade suficiente para fornecer aproximadamente 100g de finos (< 230 mesh, 63 μm). Esta será a granulometria adotada para análise.
- As amostras duplicatas de campo (10%) devem ser coletadas em local próximo da amostra original, permitindo a utilização para estudos de variância. As duplicatas de campo ficarão restritas aos sedimentos de corrente.
3.2.1. Amostragem em drenagens
- As amostras de sedimento ativo de corrente devem ser coletadas no canal ativo da drenagem, abaixo do nível de água (drenagens com água corrente), nos trechos retilíneos e na quantidade determinada.
- O adensamento da amostragem pode ser diferenciado por questões relacionadas à
importância das áreas amostradas e acesso, porém respeitada a dimensão da área da
drenagem (entre 50 e100 km2).
- A amostragem dos materiais de drenagem deve ser sempre composta, com a coleta definida
numa faixa em torno de 100 m ao longo da drenagem, a montante do acesso.
3.2.2. Amostragem em solos
- Serão coletadas 3 amostras de solo, por município. As amostras de solo deverão ser
coletadas nos primeiros 25 cm, nas faixas onde o solo for mais espesso.
- As amostras deverão ser compostas numa área ou faixa com utilização agrícola única e de composição similar entre as sub-amostras.
3.2.3. Amostragem de água
Na amostragem de água atender os procedimentos determinados no MANUAL
3.3. Preenchimento da Ficha de Campo e envio das amostras para o Laboratório
- A cada amostra corresponde, obrigatoriamente, uma ficha de campo de amostra geoquímica, formulário ou registro em meio magnético, onde são anotados número, localização e características próprias e do local onde ocorre a amostragem.
- Cada amostra coletada recebe um número de laboratório atribuído pelo setor competente da unidade que realiza o trabalho, de seis dígitos alfanuméricos: o primeiro, alfabético, define a unidade de origem e os demais, dois alfabéticos e três numéricos, são seqüenciais e não repetitivos.
- As amostras, devidamente embaladas em conjuntos com um máximo de 100, constituindo um Lote, devem ser encaminhadas ao laboratório.
- As amostras de sedimento de corrente e de solo serão analisadas em laboratório comercial por ICP-AES para 32 elementos com digestão por água régia, para Hg por AAGV, para Se por AAGH com digestão por HNO3+H3PO4, Figura 2.
- Nas amostras de solo será analisado o mesmo conjunto de elementos, porém com duas aberturas diferentes, EDTA 5% e abertura total.
- Em torno de10% de duplicatas de campo das amostras de sedimentos que forem analisadas em laboratórios externos deverão ser enviadas para análise no LAMIN. As amostras duplicatas de campo de sedimentos enviadas ao LAMIN serão analisadas pelo pacote de ICP-AES com abertura por água régia.
- As amostras de água serão enviadas para o LAMIN, para análise química. Serão analisadas por ICP/AES para 30 elementos (cátions) e por cromatografia de íons para 7 ânions.
- No envio das amostras para análise no laboratório deverão ser especificados detalhadamente todos os procedimentos de preparação de amostra e de análise, bem como a exigência de devolução das alíquotas restantes.
3.4. Recomendações gerais
- Depois de selecionados o tipo de preparação das amostras e o procedimento analítico, estes ficam estabelecidos como padrão para o projeto. E uma requisição dessas análises deverá acompanhar cada lote de amostras encaminhado para o laboratório.
- Todos os locais de coleta de amostra deverão ser fotografados em duas posições: uma de forma a abranger a paisagem mais ampla possível e outra no local da coleta.
- As amostras de sedimento e solo enviadas para análise deverão, se possível e sem prejuízo da segurança utilizarem transporte terrestre segurado. As amostras de água e aquelas em regiões onde o transporte terrestre não for seguro, utilizarão transporte aéreo.
3.5. Arquivamento de amostras e alíquotas
- As alíquotas e parte das amostras não utilizadas deverão ser armazenadas nas unidades operacionais que possuírem condições de armazenamento seguro, gerenciado por um banco de dados para recuperação e identificação rápida, constando de coordenadas, classe da amostra, lote, nº de campo, nº de laboratório e peso.
TIPOS DE ANÁLISES QUÍMICAS EM PESQUISA MINERAL (GEOSOL - LAKEFIELD)
ABSORÇÃO ATÔMICA (AA) - Determinações de metais em nível de ppm para exploração geoquímica. Dissolução das amostras de material geológico por digestão com água régia a quente, digestão multiácida (fluorídrico, nítrico, clorídrico e perclórico) ou por outras técnicas de abertura. Elementos usuais e limites de detecção (ppm) = Ag (1) Bi (10) Cd (1) Co (2) Cr (2) Cu (2) Fe(2) K (10) Li (5) Mn (2) Mo (5) Na (10) Ni (2) Pb (5) V (10)
Zn (2). Limite superior de teor = 5.000 ppm (0,5%), exceto Fe (1%).
PLASMA ICP - GEOQUÍMICA MULTIELEMENTAR - Propicia dosagem simultânea de um conjunto de 30 elementos em nível de ppm. A digestão com água régia é o método preferencial por apresentar melhor sensibilidade. A digestão multiácida assegura dissolução mais eficiente da amostra, mas apresenta limites de detecção mais elevados em vista da maior concentração dos sais resultantes.
Determinação de 30 elementos ICP Água Régia = Ag Ba Be Cd Cr Cu Li Mo Ni Sc Sr Zn Zr Y (1 ppm) Co Pb Sb V (3 ppm) Bi Sn W (10 ppm) La B (10 ppm) Al Ca Fe K Mg Mn Na P Ti (0,01%). Limite superior 5.000 ppm.
Determinação de 30 elementos ICP Digestão Multiácida = Ag Ba Be Cd Cr Cu Li Mo Ni Sc Sr Zn Zr Y (3 ppm) Co Pb Sb V (8 ppm) Bi Sn W (20 ppm) La B (10 ppm) Al Ca Fe K Mg Mn Na P Ti (0,01%). Limite superior 5.000 ppm.
FLUORESCÊNCIA DE RAIOS-X - Método particularmente indicado na pesquisa de elementos que não são detectados ou não apresentam boa sensibilidade por outras técnicas. Elementos e limites de detecção (pellet de pó prensado) As (30) Sn (5) Ta (10) Ba (10) Sr (5) Th 5) Br (30) P (50) (W (10) Cs (5) Ga (5) U (10) Cl (20) Hf (10) Y (3) S (50) Nb (5) V (10) Sc (10) Rb (5) Zr (5). Limite superior 5.000 ppm.
GERAÇÃO DE HIDRETOS - A/A - Para detectar As, Se ou Sb (1 ppm a 5.000 ppm) o Lakefield Geosol emprega o método de geração de hidretos conjugado com absorção atômica. Para a determinação de Hg usamos a técnica de geração de vapor frio/ AA (0,05 ppm a 5.000 ppm).
OURO - GEOQUÍMICA ( ABSORÇÃO ATÔMICA ) - Determinação de ouro com ataque água régia a quente e extração por solvente orgânico. O ouro é determinado por Absorção Atômica. Disponíveis dois processos, alcançando detecção de 0,05 ppm ou 1 ppb.
OURO - FIRE-ASSAY - É uma análise quantitativa pelo qual o metal é separado por fusão em meio redutor por fusão em meio redutor, dissolvidos em água régia e determinado por Absorção Atômica.
Alíquota de 30 gramas – Limite de Detecção: 5 ppb
Alíquota de 50 gramas – Limite de Detecção: 3 ppb
OURO BLEG - (BULK LEACH EXTRACTABLE GOLD) - Submissão de amostra à cianetação seguida da determinação do ouro via fire assay, no lixiviado, limite de detecção: 0,5 ppb.
PLATINA, PALÁDIO, RÓDIO, OURO – FIRE ASSAY - A amostra sofre fusão com óxido de chumbo resultando na coleta dos metais em botão, o qual é copelado para separa-los em pérola. Esta é dissolvida e a solução analisada por absorção atômica. O ródio é determinado com fusão especial. Limites de detecção: Pt = 10 ppb, Pd = 2 ppb, Rh = 2 ppb, Au = 5 ppb.
MINERAÇÃO E PESQUISA MINERAL
Análise de rochas industriais (calcário, bauxita, dolomita, magnesita, fosfatos, argilas, caolim, feldspato, barita e outros).
Análise de minérios metálicos (ferro, manganês, niquel, metais básicos –Cu Pb Zn – nióbio, titânio, e outros).
Análise de metais nobres Ouro / Platina
FUSÃO COM TETRABORATO
Minério de Ferro -Fe Mn Al Si P - Minério de Manganês Mn Fe Si Al P Ca Ti Ba Na K - Silicatos (Argila, Caolim, Bauxita, Feldspato) Al Si Fe Ca P Ti Ca K Mn Mg - Calcário, Dolomito, Magnesita Ca Mg Si Al Fe P Ti Na K Mn Perda ao Fogo - Fosfato e Rocha Fosfática P Ca Fe Si Al Ti Ba Mg – Cromita Cr Fe Mg Ca Si Al - Minério de Níquel Ni Co Cu Fe Mg Cr Ca Si Al - Minério de Titânio Ti Fe Al Si Ca Mg Cr Ni V - BaritaBaSO4 Mg Si Al Ca Na K
MINÉRIO METÁLICO - FUSÃO COM PIROSSULFATO DE POTÁSSIO
Cromo (Cr) - Cobre (Cu) - Cobalto (Co) - Chumbo (Pb) - Níquel (Ni) - Molibdênio (Mo) - Ferro (Fe) - Tungstênio (W) - Zinco (Zn)
FUSÃO OU SOLUBILIZAÇÃO ESPECIAL
Minério de Estanho (Sn Fe Si Al Ti Nb Ta) Tantalita ou Columbita (Ta Nb Sn Ti Mn V Fe)
Scheelita ou Wolframita (W Mo Si Ca Al Sn P) Minério de Urânio ou Tório (U Th)
OURO, PLATINA, PALÁDIO Au Pt Pd Fusão-Copelação (Fire Asssay) Determinação via Absorção Atômica ou Plasma ICP
ELEMENTOS DE TERRAS RARAS - Ce, La, Nd, Sm, Pr, Y
RELATÓRIO DE ANÁLISE QUÍMICA EMITIDO PELO LABORATÓRIO ALS CHEMEX (CLIQUE ABAIXO PARA VER):
- PRIMEIRA PÁGINA
- SEGUNDA PÁGINA
- TERCEIRA PÁGINA
- QUARTA PÁGINA
PLANILHA DE COLETA DE AMOSTRA E RESULTADOS ANALÍTICOS
PLANILHA 1ª PARTE
PLANILHA 2ª PARTE
PLANILHA 3ª PARTE
CLIQUE AQUI PARA VISUALIZAR O EXEMPLO DE UM MODELO ACIMA (INFORMAÇÕES REAIS)
APRESENTAÇÃO DE RESULTADOS
Os cuidados gerais com as amostras, expedição para laboratório, organização do Banco de Dados, entre outros são serviços típicos do Técnico de Geologia e Mineração. Já a interpretação dos dados e sua apresentação em Mapa são tarefas do pessoal de nível superior e com experiência (os chamados geólogos seniores).
Esses Mapas basicamente apontam os locais anômalos, segundo os critérios de Anomalia definidos pelo(s) responsável (eis) pelo Projeto. O chefe ou a equipe coordenadora do projeto definirá se recomenda ou não a Diretoria da empresa a continuidade do Projeto.
PEDOGEOQUÍMICA
Via de regra, após a identificação de uma anomalia por Sedimento de Corrente, o trabalho seguinte é delimitar essa anomalia através de coleta de amostras de Solo (Pedogeoquímica). Alguns já classificam essa etapa como de semi-detalhe.
O solo pode estar “in situ” ou ter sofrido transporte (Solo Transportado). O solo “in situ” é produto da alteração das rochas subjacentes e fornece informações pontuais do material situado imediatamente abaixo da amostra colet. Ao contrário do Sedimento de Corrente que fornece informações do material a montante do local da coleta da amostra.
Aqui os conceitos de Halo Secundário e Dispersão Geoquímica ganham em importância.
SOLO é a camada que recobre as Rochas, sendo constituído de proporções e tipos variáveis de Minerais (formados por Intemperismo da rocha subjacente, a rocha-mãe) e de húmus (matéria orgânica decomposta por ação de organismos do solo).
Horizonte O: representa a matéria orgânica presente na superfície
Horizonte A: representa a região em que o solo perde material para as camadas mais profundas
Horizonte B: local em que se acumulam os materiais perdidos pelo horizonte A
Horizonte C: rocha matriz decomposta
Horizonte R: rocha matriz não decomposta
Outra divisão do Perfil do Solo
O solo é dividido em horizontes segundo sua composição e modificações pelas quais passou:
Horizonte A- horizonte mais superficial, rico em matéria orgânica e com grande atividade biológica dada por uma fauna e flora própria.
Horizonte E- de cor mais clara, devido à retirada de matéria orgânica, e óxidos de ferro e alumínio.
Horizonte B – de cor mais escura, devido ao acúmulo do material trazido do horizonte E
REGOLITO (SOLO) – Capeamento natural das rochas (manto de intemperismo), inconsolidado, composto por fragmentos de rocha e solo, incluindo solo transportado, solo autóctone, depósitos residuais.
- Camada de sedimentos resultantes da fragmentação de rochas subjacentes.
Saprolito – Horizonte C- constituído por rocha em vários estágios de alteração in situ, e também conhecido como saibro. No saprolito ainda é possível distinguir algumas estruturas originais da rocha, como foliação, veios feldspáticos, falhas, fraturas, gnaissificação, etc.
Geralmente as amostras de solo são coletadas segundo uma Malha pré-estabelecida com espaçamento entre as linhas de amostragem e afastamento das amostras dentro destas Linhas. As Linhas, via de regra, são perpendiculares ao “trend” principal ou a Direção do Corpo de Minério. Inicialmente realiza-se Malhas mais espaçadas para depois adensá-la caso os resultados justifiquem (follow-up).
Em todos os Métodos Geoquímicos pode se fazer uso do follow-up.
As amostras são coletadas até o nível do Saprolito com auxílio de equipamentos como pás, picaretas, trado manual ou mecânico (dependendo da profundidade do solo). Num primeiro estágio a equipe de coordenação do Projeto pode entregar ao técnico uma planilha com as coordenadas pré-estabelecidas de coleta de amostras (no MapInfo isso pode ser feito com o “Coordinates Extractor” no Menu “Tools” e “Run MapBasic Program). O Técnico de Geologia ou de Mineração navega com GPS até a coordenada e procede a coleta.
No Estado do RN (e em quase todos os Estados do semi-árido do Nordeste) o solo é muito raso, dispensando o uso de equipamentos para coletas mais profundas. O padrão de dispersão e a formação de Halos, por esta razão, são mais restritos implicando, via de regra, em Malhas mais adensadas.
O espaçamento da Malha é definido pela chefia (e/ou coordenação) do projeto levando em consideração a mobilidade do elemento / dispersão e halos geoquímicos (a espessura do solo ajuda nessa definição), tamanho do Depósito e o tamanho da área identificada como anômala pelos trabalhos prévios. Se a Malha for muito aberta (espaçamento e afastamento muito distantes) corre-se o risco de perder o alvo, pois o mesmo pode estar entre as linhas ou as amostras. Se a Malha for muito apertada corre-se o risco de estar gastando recursos financeiros desnecessariamente em um alvo pouco promissor.
CLIQUE AQUI PARA AMPLIAR O MAPA ACIMA
O Mapa acima é de um veio de quartzo mineralizado em ouro. Desejamos realizar uma Malha de Amostragem Pedogeoquímica para determinar se a mineralização continua a noroeste do corpo. O Chefe do Projeto determinou a coleta segundo 5 linhas perpendiculares a direção do corpo espaçadas de mais ou menos 100 m entre si e coleta de 5 amostras em cada linha afastadas de aproximadamente 20 metros de eqüidistância. A amostra central deve se situar na linha que é a projeção da direção do corpo para NW. Apresente uma Tabela com as coordenadas de cada amostra a ser coletada e relate os procedimentos com GPS para navegar até cada um desses locais. Apresente também o Rumo das Linhas de Amostragem.
OBS: Mapa acima – Coord. UTM, Datum SAD69, Zona 24.
FICHA DE DESCRIÇÃO E CONTROLE DE AMOSTRAGEM (CLIQUE AQUI PARA VER)
CLIQUE AQUI PARA VER:
- TABELA DE DIMENSÕES DAS AMOSTRAS DE CANAL
- TABELA DO ESPAÇAMENTO ENTRE AS AMOSTRAS
LITOGEOQUÍMICA
Basicamente dois tipos de amostragem Litogeoquímica são realizadas: Chip Sample (ou amostras de pedaços de rocha) e Amostragem de Canal (também chamada de Channel Sample). Ambas podem ser utilizadas em campanhas de amostragens sistemáticas visando a Cubagem de Reservas Minerais, entretanto, utiliza-se prioritariamente as Amostragens de Canal, conforme a espessura do minério e o coeficiente de Variação. Reveja as Tabelas de Amostragem de Canal acima, tanto as dimensões do canal como o espaçamento entre as amostras para que tenhamos uma amostragem representativa e apropriada ao Cálculo de Reservas Medidas. Essas tabelas já foram apresentadas em INTRODUÇÃO, Parte 8.
As amostras de canal são coletadas com equipamentos pontiagudos manuais ou mecânicos pneumáticos semelhantes a marteletes. Uma lona é colocada abaixo do local de amostragem para que a rocha amostrada caia sobre ele, evitando contaminações. A largura da amostra e a profundidade devem seguir as recomendações estatísticas e o comprimento deve ser igual à espessura da camada. Uma variação da amostra de canal é a denominada Amostra de Painel, utilizada para maior detalhamento pois a largura é de no mínimo 2,o metros.
Aqui os conceitos de Teor de Corte (cut-off), Crítico, Diluido começam a ganhar em importância e, ainda mais a medida que os trabalhos evoluem visando a quantificaçao do Depósito Mineral. As comparações com Depósitos Padrão (ou Jazida Tipo) devem ser consideradas, desde que a amostragem seja na Rocha Hospedeira da mineralização (etallotecte ou minério). É que as vezes a Hospedeira não é estabelecida prontamente e se faz necessário delimitar a partir do Halo de Dispersão primário. Nesse caso, ainda não cabe se pensar naqueles teores supra-mencionados e muito menos em quantificar o Depósito Mineral.
O Técnico de Geologia e Mineração devem acompanhar essas amostragens visando assegurar as dimensões requeridas e o espaçamento entre as amostras para que se tenha uma amostragem representativa e sem contaminação. A embalagem, a identicação da amostra, expedição para laboratório, etc. também é função do técnico.
CONCENTRADO DE BATÉIA
Pode ser aplicado em quaiquer dos métodos anteriores, pois este método visa a concentração de minerais pesados para ressaltar possíveis anomalias.
Os defensores desse método afirmam que, se o objetivo da Pesquisa Mineral é Minerais pesados (ouro, scheelita, tantalita, etc) o concentrado de batéia apresenta maior probabilidade de se obter resultados positivos, diminui a possibilidade de erros analíticos devido a baixa concentração do elemento procurado ou seu farejador. Por outro lado, dependendo da abundância do elemento, do estágio do trabalho de prospecção, entre outros fatores, o concentrado de batéia pode oferecer informações importantes ainda no campo. A antecipação das informações favorecem as tomadas de decisão e agilizam alguns procedimentos em campo.
Aqueles que argumentam contrariamente ao Método de Concentrado de Batéia explicam que o Material enviado ao laboratório é constituído dos minerais mais densos. Obviamente isso é uma grande distorção da realidade, ou seja, das características do material original. Ademais são perdidos alguns minerais leves que podem dar informações importantes da presença do metal procurado, como por exemplo, as muscovitas de pegmatito que geralmente catalizam íons de Ta ou adsorvem esse metal se o mesmo estiver presente no pegmatito. No concentrado de batéia esta informação estaria perdida.
De qualquer forma, a aplicação de Concentrado de Batéia em Pesquisa Mineral deve levar em conta o estágio do projeto, o que se coleta, entre outras informações. A presença de Ta em muscovita pode não ter nenhuim significado econômico, uma vez que a presença do mesmo como traços não excitaria o investidor a prosseguir com os trabalhos se os mesmos já se encontram na fase de detalhe ou mesmo semi-detalhe.
ALGUNS PARÂMETROS BALISADORES DA GEOQUÍMICA DE EXPLORAÇÃO
Algumas informações gerais são muito importantes para definir uma possível anomalia, teores nomais e limiares, elementos farejadores, afinidades etc. são apresentadas sumariamente aqui. A título de exemplificação, a Mobilidade de certos elementos em função do ambiente (ver Tabela de classificação a seguir) ajuda a definir qual o melhor farejador, naquela área, para determinados elementos químicos.
ABUNDÂNCIA DE ELEMENTOS QUÍMICOS NA CROSTA, ROCHAS, SOLOS E ÁGUA (ppb)
Parâmetros limiares de qualificação de sedimentos (clique aqui para ampliar a Tabela acima)
CLASSIFICAÇÕES GEOQUÍMICAS DOS ELEMENTOS: 1. SEGUNDO CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS (GOLDSCHMIDT (1937, 1954) e 2. SEGUNDO CRITÉRIOS DE ABUNDÂNCIA E RELAÇÕES FÍSICO-QUÍMICAS
CLASSIFICAÇÃO EM RELAÇÃO À MOBILIDADE RELATIVA DOS ELEMENTOS NO AMBIENTE SECUNDÁRIO
CONTROLE DE QUALIDADE DE AMOSTRAGEM
Todo o trabalho de campo, recursos investidos em pessoal, infra-estrutura, equipamentos, etc., bem como o futuro de prospecto “esbarra” no Laudo Laboratorial dos resultados de teor de amostras coletadas.
Uma coleta mal feita, um controle deficiente das amostras, preparação das amostras (moagem, homogeneização, ataque químico e quarteamento) passivas de contaminação e análises químicas (método analítico inadequado, pessoal despreparado e/ou equipamentos imprecisos) podem levar a descartar áreas promissoras ou influenciar investimentos desastrosos.
As empresas investem cada vez mais em Programas de Qualidade de Amostragem (bem como na capacitação de pessoal) visando a Acurácia, Precisão e a Confiabilidade da Coleta e do laboratório que analisa as amostras. Alguns manuais recomendam simplesmente a coleta de duplicatas a cada “X” amostras coletadas visando testar se a confiabilidade do laboratório. Essa quantidade “X” varia de empresa para empresa.
A duplicata é enviada ao laboratório como se fosse uma amostra qualquer, ficando com o Técnico de Mineração o Controle dessas amostragens, em um Banco de Dados para posterior averiguações.
Outras empresas fazem um controle mais rigoroso no seu Programa de Qualidade. Assim, a cada “X” amostras, é enviada ao laboratório: (a) uma Duplicata; (b) uma amostra “Branca”, ou seja, sem teor algum daquele elemento que se pesquisa; (c) uma Amostra Padrão onde se conhece o teor dos elementos pois os mesmos foram analisados em outros laboratórios e naquele para o qual se está enviando a amostra.
Na Ficha de Amostragem (ver abaixo mais uma Ficha de Descrição e Controle de Amostragem, além de duas já mostradas nessa página), o técnico controla quem é quem.
PLANILHA DE DESCRIÇÃO E CONTROLE DE AMOSTRAGEM (VER PLANILHA A, B e C ACIMA)
A Ficha de Controle de Amostras, aquela que acompanha a amostra e que fica com o Técnico tem um local apropriado para o técnico indicar que tipo de amostra é aquela que está sendo enviada ao laboratório. Note que, para o laboratório vai apenas a amostra e a ficha destacável abaixo somente com o número da amostra (veja abaixo).
FICHA DE AMOSTRAGEM – CONTROLE DE QUALIDADE DE AMOSTRAGEM (clique aqui para ampliar)
EVOLUÇÃO TEÓRICA DE UMA CAMPANHA DE AMOSTRAGEM GEOQUÍMICA
CLIQUE AQUI PARA AMPLIAR
A figura acima ilustra teoricamente a evolução, sob o aspecto geoquímico, de um Alvo. Primeiramente é delimitada uma região anômala a SE a montante de uma pequena área estudada, através de sedimento de corrente. Foi considerada ANOMALIA os teores acima de 20 ppb. Em seguida é realizado uma campanha pedogeoquímica onde um corpo de minério é localizado com Direção N 30º W o qual é paralelo ao “trend” regional. As Linhas de Solo foram planejadas tendo em vista o “trend” regional observado em fotografias aéreas e Imagens de Satélite. A área situa-se em Caicó, Estado do RN, em pleno semi-árido Nordestino, com solo de pequena profundidade e halo de dispersão restrito, apesar da Mobilidade do Ouro nesse ambiente ser considerada alta. Os resultados de teor não estão apresentados na figura, mas espera-se, devido o ambiente geoquímico teores elevados, muito próximo daqueles em rocha. O maior teor encontrado foi 1.350 ppb e o menor abaixo do limite de detecção (fire assay).
Localizado o corpo foi realizada uma amostragem Litogeoquímica do tipo Chip Sample numa eqüidistância de 45 m aproximadamente para, na dependência dos resultados, realizar um follow-up com um maior adensamento. O corpo apresenta uma extensão de 400 m e espessura aparente de 40 m. Se o teor médio estiver em torno de 1 ppm em superfície pode tratar-se de um bom prospecto. Serviços de Trincheira, Sondagem, etc serão necessários se o prospecto prosperar.
Este assunto já foi parcialmente introduzido nesse site (veja abaixo)
ASSOCIAÇÃO GEOQUÍMICA, ABUNDÂNCIA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS, CLARQUE, METALLOTECTES, BACKGROUND, LIMIAR, NÉTODOS ANALÍTICOS, ETC (clique aqui)
VEJA TAMBÉM Noções de prospecção e pesquisa mineral CLICANDO AQUI
W. M. White em seu livro eletrônico http://www.imwa.info/geochemistry/, ou mais especificamente em http://www.imwa.info/geochemistry/Chapters/Chapter01.pdf
define que a Geoquímica utiliza ferramentas da Química para resolver problemas Geológicos, ou seja, utiliza-se a Química para entender a Terra e seus processos.
A Crosta Terreste é apenas 0,5% da massa da terra, mas é a parte mais importante por ser esta o foco da Geoquímica de Exploração, objeto do nosso interesse. A Crosta Terrestre, por sua vez, é dividida em Crosta Oceânica (composição geral basáltica) e Crosta Continental (composição geral granítica) – esse tema já foi objeto de disciplinas anteriores e não retornaremos aqui para evitar maiores delongas. A maior parte da Crosta Oceânica encontra-se submersa, enquanto a Continental emersa, contudo porções de crosta oceânica pretérita, porções do manto (Rochas Vulcânicas e Hipoabissais) solidificado são encontrados nesta parte emersa da crosta. Em superfície (ou próximo a ela) essas rochas sofrem alterações através dos processos sedimentares e, em maior profundidade, o metamorfismo,
No Capítulo aqui denominado de INTRODUÇÃO foram listados os principais processos formadores de Depósitos Minerais magmáticos, metamórficos e sedimentares (importante resgatar esse conteúdo e os fundamentos das Petrografias). As Anomalias relacionadas com as fases líquida, solida e gasosa são co-responsáveis não só pela concentração de elementos (e/ou minerais), mas também pela sua dispersão no entorno do Depósito Mineral. Halo geoquímico é a região que contém teores anormalmente elevados ou reduzidos de elementos químicos nas rochas encaixantes, solos, vegetação, águas superficiais e subterrâneas, de modo a revelar a presença de um alvo geoquímico. A origem do halo geoquímico está relacionada com os processos de formação do alvo (halo geoquímico primário), ou de sua destruição supergênica (halo geoquímico secundário).
Segundo Rose et al (1979), os modelos de dispersão secundária podem ser divididos em clásticos, quando a dispersão é feita basicamente por partículas sólidas em movimento (suspensão, arraste e saltação); hidromórficos, quando o agente dinâmico é uma solução aquosa com carga iônica (solução); e biogênicos, quando a movimentação é o resultado da atividade biológica (acumulação de detritos da atividade orgânica).
GEOQUÍMICA DE EXPLORAÇÃO
DEFINIÇÃO – É qualquer método baseado na medição sistemática de uma ou de várias propriedades químicas de material naturalmente formado.
Exemplos de Materiais Naturalmente formados: Rochas, Solos, gossans, sedimentos glaciais, vegetação, sedimentos de rios e lagos, água, vapos.
Foco da Exploração Geoquímica: descoberta de distribuições anômalas de elementos.
Escalas de Trabalho: Regional, Semi-Detalhe e Detalhe
10 a 1000 km2 = 1 amostra por 1 km2 a 1 amostra por 100km2
Regional – objetivo é detectar anomalias
Semi-Detalhe – Localizar o corpo mineralizado;
Detalhe – é o delineamento e a caracterização geoquímica do corpo mineralizado da maneira mais precisa possível (espaçamentos de 1 a 100 m)
OBS: OS ESPAÇAMENTOS DEVEM OBEDECER A REGULARIDADE (COEFICIENTE DE VARIAÇÃO ESTATÍSTICA).
Pode-se usar mapas geológicos, GEOFÍSICA, etc antes de decidir por um método mais caro.
DEFINIÇÃO DE GOLDSCHMIDT – A geoquímica se ocupa de dois ramos:
1. a determinação da abundancia relativa e absoluta dos elementos da terra;
2. o estudo da distribuição e da migração de elementos individuais em várias partes da terra com o objetivo de descubrir os principios, que controlam a distribução e a migração dos elementos.
OS PASSOS DE UMA EXPLORAÇÃO GEOQUÍMICA
1. Seleção dos métodos, dos elementos de interesse, da sensibilidade e a precisão necessárias e da rede de amostras. As seleções se toma com base nos custos, nos conhecimentos geológicos, na capacidade do laboratorio disponível e numa investigação preliminar ou nas experiências com áreas parecidas.
2. Programa de amostragem preliminar, que inclui análisis inmediata de algunas amostras tomadas na superficie e em varias profundidades no subsolo para establecer as margens de confiança e para evaliar os factores, que contribuem para o ruido de fundo. “CARACTERIZAÇÃO GEOQUÍMICA”
3. Análises das AMOSTRAS no terreno e em laboratorio, incluindo análises por medio de varios métodos.
4. Estatísticas dos resultados e evaluação geológica dos dados tomando em conta os dados geológicos e geofísicos.
5. Confirmação de anomalías aparentes, amostras canalizadas em áreas menores (rede de amostras com espaçamento curto), análises das amostras e evaliação dos resultados.
6. Investigação cruzando informações das amostras e análises adicionais e amostras tomadas na etapa anterior.
CLIQUE AQUI PARA AMPLIAR A LISTA DE CLARQUE DOS PRINCIPAIS ELEMENTOS QUÍMICOS –
PRINCIPAIS MÉTODOS DA GEOQUÍMICA DE EXPLORAÇÃO
Dependendo dos objetivos do trabalho de exploração mineral podem ser utilizados Sedimentos de Corrente, Solo (Pedogeoquímica), Rocha (Litogeoquímica), Água ou ainda Concentrado de Batéia.
Em qualquer um dos métodos acima listados devemos responder as seguintes questões:
- Onde, O que e Como coletar a Amostra
- Qual o tamanho da fração a analisar
- Qual o método analítico a utilizar
Nos casos de amostragens para quantificação de Reservas Minerais essas respostas podem ser dadas pela Estatística (ver Classificação das Reservas Minerais Quanto a Regularidade – INTRODUÇÃO – 8a PARTE e em Litogeoquímica a seguir). Nos demais casos esse é uma questão mais complicada e depende de vários fatores (expectativa quanto ao tamanho do Depósito Mineral, foco/objetivo dos trabalhos, Geologia do Depósito, Padrões de Dispersão etc). ESTUDO ORIENTATIVO.
LINK COM GEOQUÍMICA APLICADA A EXPLORAÇÃO MINERAL DA CPRM
SEDIMENTO DE CORRENTE – Já mencionado anteriormente (ver TARGET), esse método é utilizado principalmente em Pesquisa Regional, onde o objetivo é definir um Alvo a ser estudado posteriormente. As amostras coletadas informam possíveis anomalias a Montante do local da coleta de amostra, pois o fundamento desse Método Geoquímico basea-se no fato de que o sedimento de corrente reflete a composição das rochas localizadas na bacia (ou sub-bacia) de drenagem estudada. As águas pluviais, ventos e outros fatores promovem o intemperismo e, subseqüentemente, o transporte das rochas até os córregos, riachos e rios e a partir destes, o transporte pelos sistema de drenagem da área.
CLIQUE AQUI PARA AMPLIAR A FIGURA ACIMA
manual da CPRM
A coleta de amostras deve obedecer a um planejamento prévio, onde as equipes devem ter em mente o que coletar, como coletar e quanto coletar em cada Estação de Amostragem. Uma idéia preliminar da área é essencial, não só da Geologia como também de Atividades Contaminantes (Agricultura, Pecuária, Indústria, Mineração ou Garimpagem, Habitações etc).
Via de regra se estabelece que o mínimo de amostra a ser coletada deve ser de 4 vezes maior que a alíquota a ser enviada ao laboratório para análise. 1 litro a 2 litros de amostra de sedimento de corrente tem sido a quantidade recomendada pela maioria das empresas.
No tocante a o quê coletar existe um elenco de proposições:
- Algumas empresas alegam que o sedimento de corrente (solo também) deve refletir o ambiente em que foram coletadas com a maior exatidão possível. Nesses casos as amostras costumam ser de uma quantidade maior e abrangendo todo o material (aluvião, água, vegetação etc).
- Outras orientam as equipes de campo a amostrarem apenas algumas frações granulométricas, implicando no uso de peneiras durante a coleta.
- Outras recomendam, além do peneiramento para uma determinada fração, uma pré-concentração manual com uso de batéia, visando amostrar os minerais mais pesados.
Onde Coletar também varia em conformidade com os objetivos da prospecção e em função da orientação de determinadas empresas sem aparente justificativa técnica. O cuidado com os contaminantes, evitando-se coletar amostras onde existam atividades agrícolas, industriais, etc é uma recomendação generalizada. Coletar somente o Sedimento situado no Leito Ativo de Corrente (ou seja aquele que está sofrendo transporte ou que foi transportado pelas últimas correntes) vai ao encontro dos objetivos aqui descritos de conhecer a composição química dos elementos das rochas localizadas na Bacia (ou sub-Bacia) de Drenagem. Entretanto, algumas empresas orientam coletar amostras compostas abrangendo toda o leito do rio, enquanto outras, objetivando os minerais pesados, recomendam a coleta na porção de deposição dos rios evitando as margens de erosão.
O Serviço Geológico Britânico recomenda, na fase de Pesquisa Geoquímica Regional uma densidade de 1 amostra a cada 1,5 Km2 (quilometros quadrados) podendo sofrer um adensamento maior naqueles afluentes que apresentaram anomalias. Uma outras regra é coletar amostra na confluência de rios, independentemente.
A Estação de Amostragem deve ser locada com GPS, as amostras devidamente identificadas e acondicionada em sacos ou outro tipo de embalagem adequado.
Aqui o conceito de Associação Geoquímica, Elemento Farejador é muito importante, enquanto aqueles relacionados a Cut-Off, Teor Crítico não tem muito sentido nesta fase.
A CPRM, em seu Manual de Geoquímica recomenda o seguinte:
3. ATIVIDADES DE CAMPO
3.1. Generalidades
- Realizar a coleta de material segundo técnicas e procedimentos pré-estabelecidos. As coordenadas dos pontos de coleta devem obrigatoriamente ser obtida com GPS.
- A amostra deverá ser coletada nas zonas de deposição de finos da calha da drenagem.
- A quantidade de material (sedimento e solo) deve ser: aproximadamente 2-3 kg de material peneirado em campo na fração 60 mesh (peneira de nylon) nos sedimentos de corrente; e 1 kg de solo.
- O material enviado para análise deverá ser em quantidade suficiente para fornecer aproximadamente 100g de finos (< 230 mesh, 63 μm). Esta será a granulometria adotada para análise.
- As amostras duplicatas de campo (10%) devem ser coletadas em local próximo da amostra original, permitindo a utilização para estudos de variância. As duplicatas de campo ficarão restritas aos sedimentos de corrente.
3.2.1. Amostragem em drenagens
- As amostras de sedimento ativo de corrente devem ser coletadas no canal ativo da drenagem, abaixo do nível de água (drenagens com água corrente), nos trechos retilíneos e na quantidade determinada.
- O adensamento da amostragem pode ser diferenciado por questões relacionadas à
importância das áreas amostradas e acesso, porém respeitada a dimensão da área da
drenagem (entre 50 e100 km2).
- A amostragem dos materiais de drenagem deve ser sempre composta, com a coleta definida
numa faixa em torno de 100 m ao longo da drenagem, a montante do acesso.
3.2.2. Amostragem em solos
- Serão coletadas 3 amostras de solo, por município. As amostras de solo deverão ser
coletadas nos primeiros 25 cm, nas faixas onde o solo for mais espesso.
- As amostras deverão ser compostas numa área ou faixa com utilização agrícola única e de composição similar entre as sub-amostras.
3.2.3. Amostragem de água
Na amostragem de água atender os procedimentos determinados no MANUAL
3.3. Preenchimento da Ficha de Campo e envio das amostras para o Laboratório
- A cada amostra corresponde, obrigatoriamente, uma ficha de campo de amostra geoquímica, formulário ou registro em meio magnético, onde são anotados número, localização e características próprias e do local onde ocorre a amostragem.
- Cada amostra coletada recebe um número de laboratório atribuído pelo setor competente da unidade que realiza o trabalho, de seis dígitos alfanuméricos: o primeiro, alfabético, define a unidade de origem e os demais, dois alfabéticos e três numéricos, são seqüenciais e não repetitivos.
- As amostras, devidamente embaladas em conjuntos com um máximo de 100, constituindo um Lote, devem ser encaminhadas ao laboratório.
- As amostras de sedimento de corrente e de solo serão analisadas em laboratório comercial por ICP-AES para 32 elementos com digestão por água régia, para Hg por AAGV, para Se por AAGH com digestão por HNO3+H3PO4, Figura 2.
- Nas amostras de solo será analisado o mesmo conjunto de elementos, porém com duas aberturas diferentes, EDTA 5% e abertura total.
- Em torno de10% de duplicatas de campo das amostras de sedimentos que forem analisadas em laboratórios externos deverão ser enviadas para análise no LAMIN. As amostras duplicatas de campo de sedimentos enviadas ao LAMIN serão analisadas pelo pacote de ICP-AES com abertura por água régia.
- As amostras de água serão enviadas para o LAMIN, para análise química. Serão analisadas por ICP/AES para 30 elementos (cátions) e por cromatografia de íons para 7 ânions.
- No envio das amostras para análise no laboratório deverão ser especificados detalhadamente todos os procedimentos de preparação de amostra e de análise, bem como a exigência de devolução das alíquotas restantes.
3.4. Recomendações gerais
- Depois de selecionados o tipo de preparação das amostras e o procedimento analítico, estes ficam estabelecidos como padrão para o projeto. E uma requisição dessas análises deverá acompanhar cada lote de amostras encaminhado para o laboratório.
- Todos os locais de coleta de amostra deverão ser fotografados em duas posições: uma de forma a abranger a paisagem mais ampla possível e outra no local da coleta.
- As amostras de sedimento e solo enviadas para análise deverão, se possível e sem prejuízo da segurança utilizarem transporte terrestre segurado. As amostras de água e aquelas em regiões onde o transporte terrestre não for seguro, utilizarão transporte aéreo.
3.5. Arquivamento de amostras e alíquotas
- As alíquotas e parte das amostras não utilizadas deverão ser armazenadas nas unidades operacionais que possuírem condições de armazenamento seguro, gerenciado por um banco de dados para recuperação e identificação rápida, constando de coordenadas, classe da amostra, lote, nº de campo, nº de laboratório e peso.
TIPOS DE ANÁLISES QUÍMICAS EM PESQUISA MINERAL (GEOSOL - LAKEFIELD)
ABSORÇÃO ATÔMICA (AA) - Determinações de metais em nível de ppm para exploração geoquímica. Dissolução das amostras de material geológico por digestão com água régia a quente, digestão multiácida (fluorídrico, nítrico, clorídrico e perclórico) ou por outras técnicas de abertura. Elementos usuais e limites de detecção (ppm) = Ag (1) Bi (10) Cd (1) Co (2) Cr (2) Cu (2) Fe(2) K (10) Li (5) Mn (2) Mo (5) Na (10) Ni (2) Pb (5) V (10)
Zn (2). Limite superior de teor = 5.000 ppm (0,5%), exceto Fe (1%).
PLASMA ICP - GEOQUÍMICA MULTIELEMENTAR - Propicia dosagem simultânea de um conjunto de 30 elementos em nível de ppm. A digestão com água régia é o método preferencial por apresentar melhor sensibilidade. A digestão multiácida assegura dissolução mais eficiente da amostra, mas apresenta limites de detecção mais elevados em vista da maior concentração dos sais resultantes.
Determinação de 30 elementos ICP Água Régia = Ag Ba Be Cd Cr Cu Li Mo Ni Sc Sr Zn Zr Y (1 ppm) Co Pb Sb V (3 ppm) Bi Sn W (10 ppm) La B (10 ppm) Al Ca Fe K Mg Mn Na P Ti (0,01%). Limite superior 5.000 ppm.
Determinação de 30 elementos ICP Digestão Multiácida = Ag Ba Be Cd Cr Cu Li Mo Ni Sc Sr Zn Zr Y (3 ppm) Co Pb Sb V (8 ppm) Bi Sn W (20 ppm) La B (10 ppm) Al Ca Fe K Mg Mn Na P Ti (0,01%). Limite superior 5.000 ppm.
FLUORESCÊNCIA DE RAIOS-X - Método particularmente indicado na pesquisa de elementos que não são detectados ou não apresentam boa sensibilidade por outras técnicas. Elementos e limites de detecção (pellet de pó prensado) As (30) Sn (5) Ta (10) Ba (10) Sr (5) Th 5) Br (30) P (50) (W (10) Cs (5) Ga (5) U (10) Cl (20) Hf (10) Y (3) S (50) Nb (5) V (10) Sc (10) Rb (5) Zr (5). Limite superior 5.000 ppm.
GERAÇÃO DE HIDRETOS - A/A - Para detectar As, Se ou Sb (1 ppm a 5.000 ppm) o Lakefield Geosol emprega o método de geração de hidretos conjugado com absorção atômica. Para a determinação de Hg usamos a técnica de geração de vapor frio/ AA (0,05 ppm a 5.000 ppm).
OURO - GEOQUÍMICA ( ABSORÇÃO ATÔMICA ) - Determinação de ouro com ataque água régia a quente e extração por solvente orgânico. O ouro é determinado por Absorção Atômica. Disponíveis dois processos, alcançando detecção de 0,05 ppm ou 1 ppb.
OURO - FIRE-ASSAY - É uma análise quantitativa pelo qual o metal é separado por fusão em meio redutor por fusão em meio redutor, dissolvidos em água régia e determinado por Absorção Atômica.
Alíquota de 30 gramas – Limite de Detecção: 5 ppb
Alíquota de 50 gramas – Limite de Detecção: 3 ppb
OURO BLEG - (BULK LEACH EXTRACTABLE GOLD) - Submissão de amostra à cianetação seguida da determinação do ouro via fire assay, no lixiviado, limite de detecção: 0,5 ppb.
PLATINA, PALÁDIO, RÓDIO, OURO – FIRE ASSAY - A amostra sofre fusão com óxido de chumbo resultando na coleta dos metais em botão, o qual é copelado para separa-los em pérola. Esta é dissolvida e a solução analisada por absorção atômica. O ródio é determinado com fusão especial. Limites de detecção: Pt = 10 ppb, Pd = 2 ppb, Rh = 2 ppb, Au = 5 ppb.
MINERAÇÃO E PESQUISA MINERAL
Análise de rochas industriais (calcário, bauxita, dolomita, magnesita, fosfatos, argilas, caolim, feldspato, barita e outros).
Análise de minérios metálicos (ferro, manganês, niquel, metais básicos –Cu Pb Zn – nióbio, titânio, e outros).
Análise de metais nobres Ouro / Platina
FUSÃO COM TETRABORATO
Minério de Ferro -Fe Mn Al Si P - Minério de Manganês Mn Fe Si Al P Ca Ti Ba Na K - Silicatos (Argila, Caolim, Bauxita, Feldspato) Al Si Fe Ca P Ti Ca K Mn Mg - Calcário, Dolomito, Magnesita Ca Mg Si Al Fe P Ti Na K Mn Perda ao Fogo - Fosfato e Rocha Fosfática P Ca Fe Si Al Ti Ba Mg – Cromita Cr Fe Mg Ca Si Al - Minério de Níquel Ni Co Cu Fe Mg Cr Ca Si Al - Minério de Titânio Ti Fe Al Si Ca Mg Cr Ni V - BaritaBaSO4 Mg Si Al Ca Na K
MINÉRIO METÁLICO - FUSÃO COM PIROSSULFATO DE POTÁSSIO
Cromo (Cr) - Cobre (Cu) - Cobalto (Co) - Chumbo (Pb) - Níquel (Ni) - Molibdênio (Mo) - Ferro (Fe) - Tungstênio (W) - Zinco (Zn)
FUSÃO OU SOLUBILIZAÇÃO ESPECIAL
Minério de Estanho (Sn Fe Si Al Ti Nb Ta) Tantalita ou Columbita (Ta Nb Sn Ti Mn V Fe)
Scheelita ou Wolframita (W Mo Si Ca Al Sn P) Minério de Urânio ou Tório (U Th)
OURO, PLATINA, PALÁDIO Au Pt Pd Fusão-Copelação (Fire Asssay) Determinação via Absorção Atômica ou Plasma ICP
ELEMENTOS DE TERRAS RARAS - Ce, La, Nd, Sm, Pr, Y
RELATÓRIO DE ANÁLISE QUÍMICA EMITIDO PELO LABORATÓRIO ALS CHEMEX (CLIQUE ABAIXO PARA VER):
- PRIMEIRA PÁGINA
- SEGUNDA PÁGINA
- TERCEIRA PÁGINA
- QUARTA PÁGINA
PLANILHA DE COLETA DE AMOSTRA E RESULTADOS ANALÍTICOS
PLANILHA 1ª PARTE
PLANILHA 2ª PARTE
PLANILHA 3ª PARTE
CLIQUE AQUI PARA VISUALIZAR O EXEMPLO DE UM MODELO ACIMA (INFORMAÇÕES REAIS)
APRESENTAÇÃO DE RESULTADOS
Os cuidados gerais com as amostras, expedição para laboratório, organização do Banco de Dados, entre outros são serviços típicos do Técnico de Geologia e Mineração. Já a interpretação dos dados e sua apresentação em Mapa são tarefas do pessoal de nível superior e com experiência (os chamados geólogos seniores).
Esses Mapas basicamente apontam os locais anômalos, segundo os critérios de Anomalia definidos pelo(s) responsável (eis) pelo Projeto. O chefe ou a equipe coordenadora do projeto definirá se recomenda ou não a Diretoria da empresa a continuidade do Projeto.
PEDOGEOQUÍMICA
Via de regra, após a identificação de uma anomalia por Sedimento de Corrente, o trabalho seguinte é delimitar essa anomalia através de coleta de amostras de Solo (Pedogeoquímica). Alguns já classificam essa etapa como de semi-detalhe.
O solo pode estar “in situ” ou ter sofrido transporte (Solo Transportado). O solo “in situ” é produto da alteração das rochas subjacentes e fornece informações pontuais do material situado imediatamente abaixo da amostra colet. Ao contrário do Sedimento de Corrente que fornece informações do material a montante do local da coleta da amostra.
Aqui os conceitos de Halo Secundário e Dispersão Geoquímica ganham em importância.
SOLO é a camada que recobre as Rochas, sendo constituído de proporções e tipos variáveis de Minerais (formados por Intemperismo da rocha subjacente, a rocha-mãe) e de húmus (matéria orgânica decomposta por ação de organismos do solo).
Horizonte O: representa a matéria orgânica presente na superfície
Horizonte A: representa a região em que o solo perde material para as camadas mais profundas
Horizonte B: local em que se acumulam os materiais perdidos pelo horizonte A
Horizonte C: rocha matriz decomposta
Horizonte R: rocha matriz não decomposta
Outra divisão do Perfil do Solo
O solo é dividido em horizontes segundo sua composição e modificações pelas quais passou:
Horizonte A- horizonte mais superficial, rico em matéria orgânica e com grande atividade biológica dada por uma fauna e flora própria.
Horizonte E- de cor mais clara, devido à retirada de matéria orgânica, e óxidos de ferro e alumínio.
Horizonte B – de cor mais escura, devido ao acúmulo do material trazido do horizonte E
REGOLITO (SOLO) – Capeamento natural das rochas (manto de intemperismo), inconsolidado, composto por fragmentos de rocha e solo, incluindo solo transportado, solo autóctone, depósitos residuais.
- Camada de sedimentos resultantes da fragmentação de rochas subjacentes.
Saprolito – Horizonte C- constituído por rocha em vários estágios de alteração in situ, e também conhecido como saibro. No saprolito ainda é possível distinguir algumas estruturas originais da rocha, como foliação, veios feldspáticos, falhas, fraturas, gnaissificação, etc.
Geralmente as amostras de solo são coletadas segundo uma Malha pré-estabelecida com espaçamento entre as linhas de amostragem e afastamento das amostras dentro destas Linhas. As Linhas, via de regra, são perpendiculares ao “trend” principal ou a Direção do Corpo de Minério. Inicialmente realiza-se Malhas mais espaçadas para depois adensá-la caso os resultados justifiquem (follow-up).
Em todos os Métodos Geoquímicos pode se fazer uso do follow-up.
As amostras são coletadas até o nível do Saprolito com auxílio de equipamentos como pás, picaretas, trado manual ou mecânico (dependendo da profundidade do solo). Num primeiro estágio a equipe de coordenação do Projeto pode entregar ao técnico uma planilha com as coordenadas pré-estabelecidas de coleta de amostras (no MapInfo isso pode ser feito com o “Coordinates Extractor” no Menu “Tools” e “Run MapBasic Program). O Técnico de Geologia ou de Mineração navega com GPS até a coordenada e procede a coleta.
No Estado do RN (e em quase todos os Estados do semi-árido do Nordeste) o solo é muito raso, dispensando o uso de equipamentos para coletas mais profundas. O padrão de dispersão e a formação de Halos, por esta razão, são mais restritos implicando, via de regra, em Malhas mais adensadas.
O espaçamento da Malha é definido pela chefia (e/ou coordenação) do projeto levando em consideração a mobilidade do elemento / dispersão e halos geoquímicos (a espessura do solo ajuda nessa definição), tamanho do Depósito e o tamanho da área identificada como anômala pelos trabalhos prévios. Se a Malha for muito aberta (espaçamento e afastamento muito distantes) corre-se o risco de perder o alvo, pois o mesmo pode estar entre as linhas ou as amostras. Se a Malha for muito apertada corre-se o risco de estar gastando recursos financeiros desnecessariamente em um alvo pouco promissor.
CLIQUE AQUI PARA AMPLIAR O MAPA ACIMA
O Mapa acima é de um veio de quartzo mineralizado em ouro. Desejamos realizar uma Malha de Amostragem Pedogeoquímica para determinar se a mineralização continua a noroeste do corpo. O Chefe do Projeto determinou a coleta segundo 5 linhas perpendiculares a direção do corpo espaçadas de mais ou menos 100 m entre si e coleta de 5 amostras em cada linha afastadas de aproximadamente 20 metros de eqüidistância. A amostra central deve se situar na linha que é a projeção da direção do corpo para NW. Apresente uma Tabela com as coordenadas de cada amostra a ser coletada e relate os procedimentos com GPS para navegar até cada um desses locais. Apresente também o Rumo das Linhas de Amostragem.
OBS: Mapa acima – Coord. UTM, Datum SAD69, Zona 24.
FICHA DE DESCRIÇÃO E CONTROLE DE AMOSTRAGEM (CLIQUE AQUI PARA VER)
CLIQUE AQUI PARA VER:
- TABELA DE DIMENSÕES DAS AMOSTRAS DE CANAL
- TABELA DO ESPAÇAMENTO ENTRE AS AMOSTRAS
LITOGEOQUÍMICA
Basicamente dois tipos de amostragem Litogeoquímica são realizadas: Chip Sample (ou amostras de pedaços de rocha) e Amostragem de Canal (também chamada de Channel Sample). Ambas podem ser utilizadas em campanhas de amostragens sistemáticas visando a Cubagem de Reservas Minerais, entretanto, utiliza-se prioritariamente as Amostragens de Canal, conforme a espessura do minério e o coeficiente de Variação. Reveja as Tabelas de Amostragem de Canal acima, tanto as dimensões do canal como o espaçamento entre as amostras para que tenhamos uma amostragem representativa e apropriada ao Cálculo de Reservas Medidas. Essas tabelas já foram apresentadas em INTRODUÇÃO, Parte 8.
As amostras de canal são coletadas com equipamentos pontiagudos manuais ou mecânicos pneumáticos semelhantes a marteletes. Uma lona é colocada abaixo do local de amostragem para que a rocha amostrada caia sobre ele, evitando contaminações. A largura da amostra e a profundidade devem seguir as recomendações estatísticas e o comprimento deve ser igual à espessura da camada. Uma variação da amostra de canal é a denominada Amostra de Painel, utilizada para maior detalhamento pois a largura é de no mínimo 2,o metros.
Aqui os conceitos de Teor de Corte (cut-off), Crítico, Diluido começam a ganhar em importância e, ainda mais a medida que os trabalhos evoluem visando a quantificaçao do Depósito Mineral. As comparações com Depósitos Padrão (ou Jazida Tipo) devem ser consideradas, desde que a amostragem seja na Rocha Hospedeira da mineralização (etallotecte ou minério). É que as vezes a Hospedeira não é estabelecida prontamente e se faz necessário delimitar a partir do Halo de Dispersão primário. Nesse caso, ainda não cabe se pensar naqueles teores supra-mencionados e muito menos em quantificar o Depósito Mineral.
O Técnico de Geologia e Mineração devem acompanhar essas amostragens visando assegurar as dimensões requeridas e o espaçamento entre as amostras para que se tenha uma amostragem representativa e sem contaminação. A embalagem, a identicação da amostra, expedição para laboratório, etc. também é função do técnico.
CONCENTRADO DE BATÉIA
Pode ser aplicado em quaiquer dos métodos anteriores, pois este método visa a concentração de minerais pesados para ressaltar possíveis anomalias.
Os defensores desse método afirmam que, se o objetivo da Pesquisa Mineral é Minerais pesados (ouro, scheelita, tantalita, etc) o concentrado de batéia apresenta maior probabilidade de se obter resultados positivos, diminui a possibilidade de erros analíticos devido a baixa concentração do elemento procurado ou seu farejador. Por outro lado, dependendo da abundância do elemento, do estágio do trabalho de prospecção, entre outros fatores, o concentrado de batéia pode oferecer informações importantes ainda no campo. A antecipação das informações favorecem as tomadas de decisão e agilizam alguns procedimentos em campo.
Aqueles que argumentam contrariamente ao Método de Concentrado de Batéia explicam que o Material enviado ao laboratório é constituído dos minerais mais densos. Obviamente isso é uma grande distorção da realidade, ou seja, das características do material original. Ademais são perdidos alguns minerais leves que podem dar informações importantes da presença do metal procurado, como por exemplo, as muscovitas de pegmatito que geralmente catalizam íons de Ta ou adsorvem esse metal se o mesmo estiver presente no pegmatito. No concentrado de batéia esta informação estaria perdida.
De qualquer forma, a aplicação de Concentrado de Batéia em Pesquisa Mineral deve levar em conta o estágio do projeto, o que se coleta, entre outras informações. A presença de Ta em muscovita pode não ter nenhuim significado econômico, uma vez que a presença do mesmo como traços não excitaria o investidor a prosseguir com os trabalhos se os mesmos já se encontram na fase de detalhe ou mesmo semi-detalhe.
ALGUNS PARÂMETROS BALISADORES DA GEOQUÍMICA DE EXPLORAÇÃO
Algumas informações gerais são muito importantes para definir uma possível anomalia, teores nomais e limiares, elementos farejadores, afinidades etc. são apresentadas sumariamente aqui. A título de exemplificação, a Mobilidade de certos elementos em função do ambiente (ver Tabela de classificação a seguir) ajuda a definir qual o melhor farejador, naquela área, para determinados elementos químicos.
ABUNDÂNCIA DE ELEMENTOS QUÍMICOS NA CROSTA, ROCHAS, SOLOS E ÁGUA (ppb)
Parâmetros limiares de qualificação de sedimentos (clique aqui para ampliar a Tabela acima)
CLASSIFICAÇÕES GEOQUÍMICAS DOS ELEMENTOS: 1. SEGUNDO CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS (GOLDSCHMIDT (1937, 1954) e 2. SEGUNDO CRITÉRIOS DE ABUNDÂNCIA E RELAÇÕES FÍSICO-QUÍMICAS
CLASSIFICAÇÃO EM RELAÇÃO À MOBILIDADE RELATIVA DOS ELEMENTOS NO AMBIENTE SECUNDÁRIO
CONTROLE DE QUALIDADE DE AMOSTRAGEM
Todo o trabalho de campo, recursos investidos em pessoal, infra-estrutura, equipamentos, etc., bem como o futuro de prospecto “esbarra” no Laudo Laboratorial dos resultados de teor de amostras coletadas.
Uma coleta mal feita, um controle deficiente das amostras, preparação das amostras (moagem, homogeneização, ataque químico e quarteamento) passivas de contaminação e análises químicas (método analítico inadequado, pessoal despreparado e/ou equipamentos imprecisos) podem levar a descartar áreas promissoras ou influenciar investimentos desastrosos.
As empresas investem cada vez mais em Programas de Qualidade de Amostragem (bem como na capacitação de pessoal) visando a Acurácia, Precisão e a Confiabilidade da Coleta e do laboratório que analisa as amostras. Alguns manuais recomendam simplesmente a coleta de duplicatas a cada “X” amostras coletadas visando testar se a confiabilidade do laboratório. Essa quantidade “X” varia de empresa para empresa.
A duplicata é enviada ao laboratório como se fosse uma amostra qualquer, ficando com o Técnico de Mineração o Controle dessas amostragens, em um Banco de Dados para posterior averiguações.
Outras empresas fazem um controle mais rigoroso no seu Programa de Qualidade. Assim, a cada “X” amostras, é enviada ao laboratório: (a) uma Duplicata; (b) uma amostra “Branca”, ou seja, sem teor algum daquele elemento que se pesquisa; (c) uma Amostra Padrão onde se conhece o teor dos elementos pois os mesmos foram analisados em outros laboratórios e naquele para o qual se está enviando a amostra.
Na Ficha de Amostragem (ver abaixo mais uma Ficha de Descrição e Controle de Amostragem, além de duas já mostradas nessa página), o técnico controla quem é quem.
PLANILHA DE DESCRIÇÃO E CONTROLE DE AMOSTRAGEM (VER PLANILHA A, B e C ACIMA)
A Ficha de Controle de Amostras, aquela que acompanha a amostra e que fica com o Técnico tem um local apropriado para o técnico indicar que tipo de amostra é aquela que está sendo enviada ao laboratório. Note que, para o laboratório vai apenas a amostra e a ficha destacável abaixo somente com o número da amostra (veja abaixo).
FICHA DE AMOSTRAGEM – CONTROLE DE QUALIDADE DE AMOSTRAGEM (clique aqui para ampliar)
EVOLUÇÃO TEÓRICA DE UMA CAMPANHA DE AMOSTRAGEM GEOQUÍMICA
CLIQUE AQUI PARA AMPLIAR
A figura acima ilustra teoricamente a evolução, sob o aspecto geoquímico, de um Alvo. Primeiramente é delimitada uma região anômala a SE a montante de uma pequena área estudada, através de sedimento de corrente. Foi considerada ANOMALIA os teores acima de 20 ppb. Em seguida é realizado uma campanha pedogeoquímica onde um corpo de minério é localizado com Direção N 30º W o qual é paralelo ao “trend” regional. As Linhas de Solo foram planejadas tendo em vista o “trend” regional observado em fotografias aéreas e Imagens de Satélite. A área situa-se em Caicó, Estado do RN, em pleno semi-árido Nordestino, com solo de pequena profundidade e halo de dispersão restrito, apesar da Mobilidade do Ouro nesse ambiente ser considerada alta. Os resultados de teor não estão apresentados na figura, mas espera-se, devido o ambiente geoquímico teores elevados, muito próximo daqueles em rocha. O maior teor encontrado foi 1.350 ppb e o menor abaixo do limite de detecção (fire assay).
Localizado o corpo foi realizada uma amostragem Litogeoquímica do tipo Chip Sample numa eqüidistância de 45 m aproximadamente para, na dependência dos resultados, realizar um follow-up com um maior adensamento. O corpo apresenta uma extensão de 400 m e espessura aparente de 40 m. Se o teor médio estiver em torno de 1 ppm em superfície pode tratar-se de um bom prospecto. Serviços de Trincheira, Sondagem, etc serão necessários se o prospecto prosperar.
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