PROSPECÇÃO E EXPLORAÇÃO

Existe diferença entre os termos exploração e prospecção??? Quais são os objetivos? Exploração regional?

MÉTODOS DE EXPLORAÇÃO GEOLÓGICA Prospecção convencional Logística Escala de exploração Imagens de satélite e fotografias aéreas Mapeamento geológico de campo Poços e trincheiras Sondagens Análises de laboratório

Prospecção Geofísica Introdução Geofísica regional Sensoriamento remoto Gravimetria Magnetometria Radiometria

Geofísica de detalhe Métodos superficiais Gravimetria Magnetometria Métodos elétricos Sísmica Métodos de sub-superfície e em furos de sondagem Elétricos Perfilagem geofísica

Geologia de Mina Procedimentos Impactos da geologia de mina nas operações mineiras Objetivos da geologia de mina Pré-produção Ciclo de vida da mina Estágio inicial Estágio maduro Estágio senil

Dados Geológicos Dados necessários Equipamentos recomendados Simbologia Log de furos de sondagem Log geofísico Potencial espontâneo Gama natural Densidade (gama-gama) Velocidade sônica Resistividade Mapa geológico

Amostragem Métodos de sondagens e equipamentos Parâmetros de sondagens Sondagem roto-percussiva Sondagem rotativa Sondagem com coroas diamantadas Outros métodos Parâmetros de sondagens Amostras volumétricas Controle de teores Outros métodos de amostragem Preparação de amostras Métodos de análise

Interpretação Geológica, Modelagem e Representação Modelagem Geológica Metodologia para a modelagem Propósitos do modelo geológico Representação dos dados geológicos

Estimativa de recursos e reservas Metodologia para estimativa de recursos Dados geológicos e interpretação Interpretação geológica Composição de amostras Estatística básica e distribuição de teores Distribuição de teores Modelos de variograma

Estimativa de recursos Métodos geométricos Métodos das médias móveis Inverso do quadrado das distâncias Krigagem Diluição e perdas de lavra Seleção do método de estimativa

Os principais métodos geométricos são: blocos regulares e irregulares; Métodos Tradicionais Entre os métodos tradicionais, os mais empregados são os geométricos com áreas de influência e de isolinhas. Os principais métodos geométricos são: blocos regulares e irregulares; poligonal; seções transversais e paralelas; vizinho mais próximo (nearest neighbor); triangulação.

Método da poligonal

Método das seções

Método das seções paralelas O método das seções paralelas consiste em, a partir de furos de sondagens, desenhar perfis e encontrar o teor médio ponderado da variável de interesse na área correspondente. Com base nessa área de influência, pode-se encontrar um volume “aproximado” do corpo de minério.

Método das seções paralelas Para encontrar o teor médio da seção, encontra-se o teor médio ponderado do furo. Feito isso, define-se a área de influência desse furo, assumindo como seu teor o valor encontrado anteriormente. O teor da seção, será a ponderação dos teores de todas partes que o compõe.

Mapa de localização dos furos A imagem abaixo é uma vista em planta dos furos de sondagens

Seções

Seções Seção 1, contendo três furos de sondagens, conforme figura ao lado.

Furo DH4271 DH4270 DH2832   1.26 2.31 11.6 0.98 0.49 2.87 0.42 1.05 0.61 1.75 0.74 2.03 1.13 1.54 0.44 0.68 1.12 0.84 0.52 1.46 1.52 2.94 1.01 1.45 4.97 1.04 1.43 0.73 0.93 1.08 0.28 1.67 1.33 1.32 0.99 0.72 0.54 1.19 1.28 Média 0.92 2.47 Para encontrar o teor médio de cada furo, faz-se a leitura do valor de cada intervalo de amostra e encontra-se o teor médio. Nesse caso não houve necessidade de ponderação, pois todos os intervalos possuiam o mesmo tamanho (2 m).

Seções Após isso, foi desenhado uma linha envoltória do que seria uma interpretação geológica da seção.

Seções Em seguida, foram definidos os limites de influência de cada furo no interior da envoltória geológica.

Criação da cava Após criar as envoltórias, deve ser feito um desenho do que seria um modelo simplificado de cava, levando em consideração apenas o ângulo de talude global, conforme figura ao lado.

Cava A figura abaixo representa o que seria a cava final.

Cava Com o perfil concluído, deve-se encontrar a relação estéril/minério para cada seção. Estéril Minério

Volume Ao final do procedimento, deve-se projetar a área encontrada no perfil a uma determinada distância, encontrando assim o volume do corpo de minério e o estéril da cava final. O valor da projeção deve ser equivalente a metade da distância entre 2 seções.

Nearest neighbor

Triangulação

Os métodos de isolinhas requerem a construção de curvas de isovalores através de uma interpolação realizada de modo contínuo entre pontos sucessivos. Com tal procedimento, há a possibilidade de serem mostrados os contrastes entre os pontos altos e baixos do atributo, nos locais onde existe densidade de dados. De posse do mapa, pode-se calcular o volume pelo somatório das áreas entre duas isópacas multiplicadas pelas espessuras médias destas isópacas.

Interpolação no Surfer Surfer é um programa de geração de grid (malhas) e mapas; Programa de interpolação em 2D; Utiliza três tipos de arquivos: *.dat, *.grd e *.srf.

Geometria do Grid Pontos localizados nos cruzamentos das linhas do grid Definição baseado na geometria dos dados

Interpolação Algoritmo de interpolação atribuindo pesos para as amostras (weighted average interpolation algorithms) Pesos entre 0,0 e 1,0, sendo que o somatório dos pesos deve ser 1,0 Quanto mais perto do nó do grid, maior seu peso

Resultados diferentes Métodos diferentes geram valores diferentes em um nó do grid Seleção do método através da opção Data no menu Grid

Resultados diferentes…

Interpolador exato e suavizador Interpoladores exatos honram o valor da amostra Quando a posição coincide com o nó do grid Peso (w) = 1.0 Kriging, nearest neighbor, triangulation Wij=1

Interpolador exato e suavizador… As curvas de isovalores são desenhadas de forma suave Reduz o efeito da variabilidade em pequenas escalas entre dados vizinhos

Opções de busca Como o Surfer deve procurar os dados (amostras) para a interpolação Quatro tipos: all data, simple, quadrant, octant Tipo quadrante e octante evitam clusters na interpolação Search rules and ellipse especificam a quantidade e distância ao redor do ponto a ser interpolado

Busca……. Pontos não interpolados podem significar dados insuficientes Podem indicar número mínimo elevado ou raio de busca pequeno Raio de busca, normalmente, deve ter a mesma direção e tamanho da elipse de anisotropia

Anisotropia Anisotropia indica a direção de maior e menor similitude entre os dados de uma variável Serão atribuídos pesos maiores para os dados na direção de maior continuidade espacial

MÉTODOS CLÁSSICOS MÉTODO DO IQD – Inverso do quadrado da distância Fundamenta-se na premissa de que os ponderadores para estimativa de um teor de um ponto ou bloco obedecem a uma lei de proporcionalidade, ou seja, o inverso do quadrado da distância entre eles. Nesse método é dado maior peso às amostras mais próximas do local da estimativa.

IQD Sendo: t1 o teor a uma distância d1 de um bloco, t2 o teor a uma distância d2 do mesmo bloco, t3 o teor a uma distância d3 do mesmo bloco, ... tn o teor a uma distância dn do mesmo bloco, O teor do bloco (tb) vale:

IQD Outras possibilidades: Ponderar pelo inverso da distância. Limitar seu alcance até um valor arbitrário da área de influência.

Estimativa de recursos e reservas IQD O inverso do quadrado da distância é um bom estimador para ser utilizado na estimativa de reservas?

GEOESTATÍSTICA GEOESTATÍSTICA Pode ser entendida como as ferramentas e técnicas matemáticas utilizadas no estudo de variáveis regionalizadas (VR). VR: função que varia de um lugar a outro no espaço, com certa aparência de continuidade, i.e., variáveis cujos valores são relacionados de algum modo com a posição espacial que ocupam. EXEMPLOS: teor do minério, espessura de uma camada, densidade.

GEOESTATÍSTICA George Matheron (1957-1962), cujo trabalho foi bastante influenciado pela Escola Sul-Africana é um dos precursores: Krige e Sichel (1947-1960): identificaram um fenômeno regionalizado nos reefs de ouro nas minas do Rand. Buscava-se melhorar a estimativa de teores de Au sem ter que executar novas sondagens. Wijs (1952-1953): trabalhos estatísticos sobre jazidas de U.

GEOESTATÍSTICA Matheron criou a formulação matemática dos princípios geoestatísticos: KRIGAGEM: processo básico de estimativa em Geoestatística. 1962: publicou um tratado sobre a teoria das variáveis regionalizadas (“Traité de Geoestatistique Appliquée”).

OBJETIVOS Tentar extrair dos dados disponíveis (aparentemente desordenados), uma imagem da VARIABILIDADE dos mesmos, ou seja, uma medida de correlação entre eles, que se consegue através do VARIOGRAMA. Medir a precisão de toda estimativa, sendo para isto necessária uma teoria de estimativa de reservas: KRIGAGEM

VARIOGRAMA Ferramenta matemática que permite estudar a dispersão natural das variáveis regionalizadas. Representa o grau de continuidade da mineralização. Mede a variação ou discrepância entre pares de valores separados por uma distância h.

VARIOGRAMA Variograma ajustado Variograma experimental

SEMI-VARIOGRAMA: g(h) OBSERVADO (experimental) VERDADEIRO (real do depósito, desconhecido) TEÓRICO (referência, ajustado) SEMI-VARIOGRAMA: g(h) Objetivo: comparar com a variância estatística.

VARIOGRAMA A estimativa (h), para as amostras separadas de: h = a

VARIOGRAMA FENÔMENO ALEATÓRIO PURO (VARIÁVEIS INDEPENDENTES)

VARIOGRAMA EFEITO DE POSIÇÃO DAS AMOSTRAS (VARIÁVEIS REGIONALIZADAS)

efeito pepita A partir de uma certa distância, as amostras não têm mais influência umas sobre as outras (range ou alcance). Variância total (C + Co) = patamar. Efeito pepita (Co) = variações locais (minerais distribuição errática).

VARIOGRAMA PARA UM DEPÓSITO DE OURO

KRIGAGEM KRIGAGEM Método que fornece o melhor estimador linear dos blocos. Conhecida como “BLUE” (Best Linear Unibiased Estimator). Sistema de equações que permite calcular o valor de cada um dos ponderadores de tal forma que a variância de estimativa seja mínima e a soma dos ponderadores seja igual a 1.

KRIGAGEM Supondo que se tenha o seguinte bloco a ser estimado: O teor do bloco estimado por Krigagem seria:

KRIGAGEM Ou seja: Onde i são os coeficientes de ponderação associados com os furos xi.

KRIGAGEM SISTEMA DE KRIGAGEM = γ ... 1 λ . μ 1,1 1,2 1,3 1,4 1,n 1,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,n 2 2,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,n 3 3,0 = . n,1 n,2 n,3 n,4 n,n n n,0 μ

IQD X KRIGAGEM T(x0) T(x1) d1 γ0,1 γ0,2 d2 T(x2) IQD

IQD X KRIGAGEM T(x0) T(x1) d1 γ0,1 γ0,2 d2 T(x2) Krigagem

IQD X KRIGAGEM ESTÉRIL MINÉRIO IQD Krigagem T(x0) 29,3% d1 γ0,1 γ0,2 1,5% TC = 8% ESTÉRIL IQD Krigagem MINÉRIO

Sistemas de classificação de recursos e reservas Principais critérios de classificação  confiança geológica e viabilidade econômica; Como o erro associado à estimativa deve ser calculado? Códigos não prescritivos  duas classes de métodos: (i) tradicionais ou clássicos e (ii) com abordagem geoestatística.

Métodos Métodos tradicionais: continuidade geológica, densidade amostral, interpolação versus extrapolação, teor de corte, tecnológicos, qualidade dos dados, geométricos, isolinhas, área de influência; Métodos geoestatísticos: alcance do variograma, variância de krigagem, índice de confiabilidade de recursos, simulação condicional.

Histórico década de 30 1967 1988 Primeiros sistemas de classificação. Outorga do atual Código de Mineração. Primeira versão do Código JORC. 1992 1994 1996 1997 Proposta de alteração do sistema brasileiro. Criação do grupo das Nações Unidas. Primeiro encontro CMMI (África do Sul). Primeiro código da ONU (UN-ECE). Escândalo Bre-X. Segundo encontro CMMI (Denver). 1998 1999 2000 Unificação códigos CMMI e UN-ECE (Genebra). Ratificação do acordo para trabalho conjunto CMMI/UN-ECE. Propostas de transformação dos padrões em normas de certificação ISO.

Histórico Normas para classificação e inventário de carvão, pelo Código JORC.

Sistema brasileiro 1992, “Bases Técnicas de Um Sistema de Quantificação do Patrimônio Mineral Brasileiro”  IBRAM, SBG, FAEMI, APROMIN  sem divulgação e/ou implementação; Maioria das empresas carboníferas brasileiras  estimativa por isolinhas e categorização subjetiva pela área de influência.

Referências bibliográficas FREITAS, J.C.F. 1985. Métodos clássicos de cálculos de reserva e geoestatística. In: Métodos e Técnicas de Pesquisa Mineral, cap. 7, págs. 293-355, DNPM, Brasília. GUERRA, P.A.G. 1988. Métodos geoestatísticos. In: Geoestatística Operacional, cap. 4, págs. 49-134, DNPM, Brasília. MARANHÃO, R.J.L. 1982. Avaliação de reservas e prospecção em profundidade. In: Introdução à Pesquisa Mineral, cap. 2.3, págs. 329-402, BNB/ETENE, Fortaleza.