Orientador: Carlos Roberto de Souza Filho

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências

Resumo: O Quadrilátero Ferrífero é uma das maiores províncias metalíferas do mundo e possui potencial aurífero exploratório considerável visto o grande número de minas que produzem, ou já produziram no passado, milhares de toneladas desse metal. Depósitos auríferos importantes como Mina Grande,...

Resumo: O Quadrilátero Ferrífero é uma das maiores províncias metalíferas do mundo e possui potencial aurífero exploratório considerável visto o grande número de minas que produzem, ou já produziram no passado, milhares de toneladas desse metal. Depósitos auríferos importantes como Mina Grande, Cuiabá e Raposos, considerados gigantes e de classe mundial, além de jazidas de menor porte (Faria, Bicalho, Engenho, D'água, Morro da Glória, etc.), hospedam-se na porção centro-norte do Supergrupo Rio das Velhas (Dorr 1969) e são conhecidas desde o início do século XVIII. Esta tese de Doutorado tem como tema central o desenvolvimento e a aplicação de métodos quantitativos e qualitativos de mapeamento prospectivo tridimensional, que possibilita a seleção e a hierarquização de corpos auríferos potenciais tridimensionais durante programas de exploração mineral, reduzindo riscos e direcionando melhor a continuidade das investigações exploratórias. Além disso, demonstra-se que a aplicação de recursos geoestatísticos auxilia expressivamente o entendimento geológico de depósitos auríferos da província metalogenética do Quadrilátero Ferrífero (QF), pode fornecer evidências de localizações espaciais de domínios auríferos enriquecidos, além de ajudar na quantificação de conteúdo metálico e na classificação de recursos minerais. Esta tese está organizada em um formato de dois desenvolvimentos distintos. O capítulo 1 denominado "Assinaturas Geoquímicas e Geofísicas de IP, Resistividade e EM de Depósitos Auríferos Mesotermais do Quadrilátero Ferrífero - Estudos de Caso: Depósito Lamego e Adjacências - Brasil" apresenta resultados de processos de inversão geofísica de levantamentos aéreo e terrestre (IP) que possibilitaram caracterizar as assinaturas dos corpos sulfetados conhecidos do depósito Lamego, além de estimar profundidades e extensões laterais de corpos condutores eletromagnéticos, resistivos e/ou geoelétricos neste depósito. A caracterização diferenciada dos sinais geofísicos de condutividade eletromagnética, efeito IP e resistividade definida no depósito Lamego, onde os controles com os corpos de minério conhecidos foram adequadamente compreendidos, auxiliaram na identificação e na localização de novas extensões de corpos potenciais nos alvos satélites denominados: São José, Biquinha, Bom Caminho e Sobradinho. Adicionalmente, um estudo complementar na região do depósito Morro de Glória foi desenvolvido, e modelos prospectivos fundamentados na integração e análise espacial tridimensional de dados multi-fonte, priorizando o uso de algoritmos avançados de lógica fuzzy e inversão geofísica, que auxiliaram na seleção e hierarquização de corpos auríferos potenciais neste depósito. O capítulo 2 denominado "Krigagem Ordinária e Simulação Condicional como Suporte na Estimativa, Categorização e Caracterização do Depósito de Ouro do Lamego - Quadrilátero Ferrífero - MG" apresenta um conjunto de procedimentos geoestatísticos utilizado para obtenção de uma estimativa quantitativa e qualitativa dos teores e volumes dos corpos de minério, que sustentam os números finais do conteúdo metálico do depósito Lamego e a sua categorização em termos de recurso mineral. Dentre os procedimentos utilizados destacam-se: (i) caracterização geológica e da modelagem tridimensional dos corpos de minério; (ii) caracterização do QA/QC utilizado, (iii) estudo exploratório da base de dados e ajuste e análise de variogramas direcionais; (iv) definição de efeito pepita; (v) definição dos parâmetros e aplicação da krigagem ordinária; (vi) validação da krigagem ordinária; (vii) classificação dos recursos baseado nos resultados obtidos na simulação condicional; (viii) análise de como os resultados geoestatísticos, pós validados, podem contribuir no aprimoramento do entendimento do depósito. O conjunto de procedimentos geoestatísticos desenvolvidos neste trabalho serviu não só como um importante experimento para a estimativa de teores e do conteúdo metálico do depósito aurífero Lamego, mas também para auxiliar na categorização dos recursos minerais e aprimorar o entendimento geológico e caracterização dos corpos de minério deste depósito

Abstract: The Quadrilátero Ferrífero (Iron Quadrangle) located in State of Minas Gerais is one of the largest metal bearing regions in the world. The region has considerable gold exploration potential. There are many mines which have produced thousands of tons of gold. Mina Grande, Cuiabá and...

Abstract: The Quadrilátero Ferrífero (Iron Quadrangle) located in State of Minas Gerais is one of the largest metal bearing regions in the world. The region has considerable gold exploration potential. There are many mines which have produced thousands of tons of gold. Mina Grande, Cuiabá and Raposos are considered world class deposits. Other smaller deposits, including Faria, Bicalho, Engenho, D'água and Morro da Glória, are found in the central-northern area of the Rio das Velhas Supergroup (Dorr 1969). They have been known since the 18th century and are normally associated with a number of geological factors and "coincidences" which have occurred and have manifested in three dimensions. This thesis is organized in two distinct developments. The first Chapter "Geochemical and Geophysical Signatures of Induced Polarization, Resistivity and Electromagnetic Surveys of Orogenic Gold Deposits in the Quadrilátero Ferrífero - Case Studies in Lamego Deposit and Surrounding Targets, Minas Gerais, Brazil, presents data results of the geophysical inversion from data windows of the survey "Spectrem - Airborne Electromagnetic Survey-2002", along with resistivity and induced polarization (IP) ground surveys. The studies provide a characterization of the signatures of known sulphide bodies from Lamego's deposit and estimates the depth of possible lateral extensions of the electromagnetic, resistive and/or geoelectric conductive bodies in this deposit. This work describes the results of geological, geophysical, and geochemical research conducted in the region between the Lamego and Cuiabá deposits, starting with the methodological characterization, geophysical and geochemical signatures established for the Lamego deposit, aiming at a regional metallogenic analysis and assessment of the potential for locating similar gold deposits. The main objectives of this work is (i) to characterize the behavior of IP signatures, resistivity and air EM of the sulphide host rocks of the gold mineralization of the Lamego deposit, considering the three dimensional geological/geochemical modeling, aligned with the direct inversion process of each of the geophysical properties; (ii) to locate possible lateral extensions and at depth of potential sulphide bodies containing gold mineralization; (iii) to investigate, in depth, the continuity of soil and excavation anomalies through the geophysical sections, which help in locating gold deposits in the north-northwest region of the Quadrilátero Ferrífero; (iv) to characterize the methodological criteria for mineral exploration by IP geophysics and three dimensional integration of multi-source information; to appropriately employ the scheduling, configuration, and geophysical inversion methodology used in the Lamego deposit in target satellites to aid the exploration scheduling of surface drilling; to tabulate the main characteristics of geophysical signatures of all surveyed targets and deposits in order to understand the correlation with the different models of researched materials. Additionally, a complementary study applied on Morro da Glória deposit was carry out based on the integration and three dimensional spatial analysis of multi-source data and the use of fuzzy logic algorithms and geophysical inversion. The 3D integration of surface exploration data projected underground, together with geological and geochemical information, combined with geophysical inversion methods applied to electromagnetic data, support this study in the development of a model which has the potential to assist in finding and quantifying new three dimensional auriferous orebodies in Morro da Glória gold deposit, which is located near Belo Horizonte city. The second Chapter "Ordinary Kriging and Conditional Simulation to Support Quantitative Estimation, Characterization and Classification of the Lamego Gold Deposit - Quadrilátero Ferrífero - Brazil", presents geostatistical procedures which were used for quantitative estimation of grades and volumes of the orebodies and to support the final figures related to the metal content and classification of the Lamego gold deposit. The ordinary kriging was used in the estimation and Sequential Gaussian Simulation (SGSIM) was used for accessing the uncertainties and guiding the classification of the Deposit. The main procedures used in this work are summarized as follow: (i) geological modeling of the mineralized orebodies; (ii) QA/AC characterization; (iii) exploration data analysis; variogram fitting and analysis; (iv) nugget effect definition; (v) definition of the ordinary kriging parameters; (vi) ordinary kriging validation and (vii) resource classification by SGSIM. Metallogenetical conclusions of Lamego deposit are presented based on geostatistical analysis and include the mean gold distribution of the horizontal volumetric panels indicates that gold grades are lower with increasing depth both in the Carruagem and Arco da Velha orebodies. Conversely, the mean gold distribution of the vertical volumetric panels indicates that gold grades slightly increase following the north direction. This feature can be associated with deformation episodes, which are coincident to the mineralizing hydrothermal fluid accumulation at those sites and/or associated to structural traps in the northern sectors of the aforementioned orebodies