PROSPECÇÃO, AVALIAÇÃO, MODELAÇÃO E ......Modelação da favorabilidade de ocorrência de...
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PROSPECÇÃO, AVALIAÇÃO, MODELAÇÃO E EXPLORAÇÃO DE JAZIGOS DE DIAMANTES
dos rios e savanas angolanas às selvas dos mercados
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Modelação da favorabilidade de ocorrência de jazigos primários e secundários de diamantes
Prospecção de jazigos primários de diamantes. Neste projeto pretendia-se identificar a presença de jazigos primários de diamantes de grande dimensão e mineralização significativa
Prospecção de jazigos de diamantes nos leitos do rio. Neste exemplo, a Sínese foi desafiada a desenhar uma metodologia de prospecção de jazigos de leito de rio
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Diamantes, diamantes, diamantes
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Enquadramento
Rochas
carbonáceas
Ocorrências de
impacto
Rochas
carbonáceas
Ocorrências
metamórficas
Radiação ?
Diamantes
grafitizados
Kimberlitos e
lamproitos
Jazigos
aluvionaresJazigos litorais
Jazigos
marinhos
Extracção
ExtracçãoMinério
Extracção
MinérioMoagem
Oversize
Undersize
Eclogitos Peridotitos Grão
Carbono
juvenil
Carbono
recicladoRejeitado
Concentrado
Rejeitado
Gemas e quase
gemas
Produção (lote
original)Industrial
Tra
nsp
ort
e
flu
via
l e/o
u
gla
cia
l
Magma kimberlítico ou lamproítico
Eru
pçã
o le
nta
Eru
pçã
o r
áp
ida
Transporte fluvial e/ou
glacial
Transporte fluvial e/ou
glacial
Transporte marítimo
Criva
gem
Extr
acçã
o
Diamantes muito grandes e
extraordinariamente raros
Diamantes muito pequenos para
serem lucrativos
Impacto de meteorito ou
cometa
Subducção e ascenção
rápida de lajes da crosta
Diamantes "cabeça de alfinete"
(< 0,01 mm)
Diamantes "cabeça de alfinete"
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Geologia do diamante Angola
Grupo Tectónica
Erosão
Eocénico-Miocénico
Erosão
Instalação Kimberlítica
Rifting Continental
Tectónica de Extensão W-E
Erosáo-Discordância
Tectónica de Extensão W-E
Erosão - Discordância
Grupo do Congo
Ocidental
Arcaico
Pliocénico
Cre
tácic
o
Carbónico
Cenomaniano
Albiano
Aptiano
Paleoproterozóico
Conglomerado fluvio-flaciar
Jurássico
Grupo do Cassange
Grupo do Lutôe
Pérmico
Cronoestratigrafia
Orogenia Pan-Africana
Fracturação Tectónica WSW-
ENE
Fracturação Tectónica NNW-
SSE
Fracturação Tectónica NNE-
SSW
Erosão-Discordância
Erosão-Discordância
Grupo do Kalahari
Grupo do Kuango
Tilito
Argilito amarelo
Psamitos argilosos
Supergrupo do Karro
Formação / Unidade
Formação Areias Ocres
Formação Grés Polimorfos
Formação Calonda
Grupo Intercalar Continental
Neoproterozóico
Câmbrico
Triássico
Luana
Leitos com fósseis de peixes
Leitos com fósseis vegetais
Orogenia Limpopo-Liberiana
Grupo Metamórfico
Superior ˜ (Grupo
Lulua) Orogenia Eburneana /
Ubendiana
Grupo Metamórfico Inferior (Grupo Lóvua ˜ Grupo Luiza)
Complexo Basal (indiferenciado) > 2700 MA ˜ (Grupo Dibaya)
Complexo Charnoquítico
Cartuchi-Camaungo
Unidade Inferior
Unidade Superior
Granitos hiper-alcalinos da Lunda
Rochas básicas da Lunda
Arenito violeta
Leitos com Phyllopodia
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Geologia diamante Angola
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Geologia diamante Angola
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Modelação da ocorrência e prospecção de jazigos
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DADOS
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Cartografia geológica 100k e 250k
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Cartografia geológica 1M
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Fotografia aérea e LANDSAT 7 TM
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CONDIAMA DIAMANG
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METODOLOGIA
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Metodologia
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CONSTRUÇÃO DOS MODELOS
Passos intermédios
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Clima e hidrografia
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Geomorfologia
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Geomorfologia
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Geomorfologia
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Modelos derivados das LANDSAT
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MODELO GEOLÓGICO
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Modelo geológico
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Modelo geológico
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Modelo geológico
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Modelo geológico
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Modelo geológico
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Modelo geológico
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Modelo geológico
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Modelo geológico
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Modelo metalogénico
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Modelo metalogénico detalhes
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Modelo metalogénico implementação
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Modelo metalogénico
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Avaliação de jazigos de leito de rio (NE Angola)
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Depósitos de leito de rio
A jusante
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Depósitos de leito de rio
A montante
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O problema
A mineralização em diamantes dos jazigos aluvionares tem características específicas que implicam uma aproximação cuidada quando se pretende avaliar os seus recursos e reservas
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O problema Mineralização em clusters (armadilhas morfológicas)
Natureza descontínua (partículas)
Realimentação (ciclos sucessivos de erosão-sedimentação) e transporte selectivo
Valor diferente das partículas (e das respectivas populações); peso, cor, qualidade (inclusões e fracturas) e morfologia: Componente estática (um diamante de 1Ql vale mais que 2 de ½ Ql).
Componente dinâmica (valor relativo dos tipos de diamantes ao longo do tempo: e.g. fantasias, diamantes grandes vs pequenos).
Debaixo de água!
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Prospecção de jazigos aluvionares
Métodos
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Prospecção geológica
Tradicionalmente, a avaliação das reservas dos leitos fluviais baseia-se na realização de campanhas de prospecção por sondagens de percussão (e.g., por sondas manuais do tipo Banka de 4” ou 6” em jangadas)
Método de amostragem directa
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Prospecção geológica
O método tem uma natureza pontual
A dimensão da amostra recolhida é pequena. Em consequência, o erro amostral associado aos teores em diamante obtidos é muito elevado
O tempo de execução é relativamente longo
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Prospecção geofísica
A prospecção geofísica, tem um carácter extensivo (i.e., resulta da contribuição de um volume e a informação pode ser recolhida de forma contínua sem grande acréscimo de custo), pelo que é possível uma imagem completa de grandes áreas ou volumes
No entanto, os resultados são uma interpretação da realidade e podem conter ambiguidades
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Lavra experimental
Permite observar a geologia e estimar as características económicas dum jazigo (teor, valor dos diamantes, relação estéril/minério, etc.)
A sua representatividade do jazigo é discutível, já que a lavra experimental é realizada em áreas e volumes limitados
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Lavra experimental
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Lavra experimental
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Jazigos aluvionares
Avaliação de reservas
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Uma aproximação integrada
Avaliação de reservas
Lavra experimental
Prospecção geológica
Prospecção geofísica
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Uma aproximação integrada
• Análise tridimensional do leito do rio; necessidade de interpretar os dados
• Recolha e observação directa (sondagens de percussão) de amostras das formações presentes no leito do rio; amostras de pequena dimensão, com teores pouco fiáveis (erro de amostragem)
• Observação directa de volumes significativos das formações presentes; análise das populações de diamantes (teor e valor unitário); custo elevado
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Prospecção geofísica
Um papel central
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Prospecção geofísica Equipamento sonar lateral (side-scan sonar) de alta resolução
sísmica de reflexão (single-channel)
magnetometria
batimetria
medição da velocidade da água
amostragem e análise de sedimentos
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Sísmica de reflexão
Obter conhecimento acerca da espessura, composição e estrutura do pacote de sedimentos (incluindo as camadas de cascalho) depositado no fundo do rio e das armadilhas morfológicas presentes
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Sísmica de reflexão
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Sísmica de reflexão
Pequena lâmina de água
Reflexões múltiplas nos cortes sísmicos obtidos, o que pode dificultar a interpretação da estrutura do pacote de sedimentos
A melhor altura para realizar o trabalho é na época das cheias.
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Sonar de varrimento lateral
Obter uma imagem sonora da superfície do leito, sendo possível identificar zonas com afloramentos de areia, cascalho ou bedrock, ou outras estruturas naturais ou artificiais submersas.
A imagem do leito do rio obtida pelo sonar irá permitir complementar (e facilitará) a análise estrutural do pacote sedimentar e a interpretação morfológica do bedrock.
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Sonar de varrimento lateral
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Batimetria (feixe simples, dupla frequência)
Obter estimativas precisas da espessura de água, o que é essencial para a interpretação dos dados da sísmica de reflexão
Utilizando duas frequências para a medição da posição do fundo do rio, obtêm-se duas respostas, cuja análise conjunta pode ser utilizada na classificação da natureza do fundo do rio
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Magnetometria
O método magnético baseia-se na susceptibilidade magnética dos materiais. A análise desta propriedade não tem uma aplicação directa na quantificação e caracterização dos cascalhos mineralizados do leito do rio.
A sua utilidade reside na possibilidade de apoiar a interpretação da geologia do leito, já que variações no teor de minerais pesados (eventualmente associados a variações no teor de diamantes) e a ocorrência de falhas e contactos geológicos podem gerar anomalias magnéticas.
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Magnetometria
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Prospecção geofísica
•Componente central do sistema de prospecção geofísica: investigação 3D
•Detecção de interfaces e caracterização das estruturas e formações geológicas: posição das camadas; armadilhas morfológicas
•Na configuração seleccionada, profundidade de investigação das dezenas de m
•Ocorrência de múltiplos pode limitar profundidade de investigação
•Investigação da superfície do fundo do rio : 2D de elevada resolução
•Classificação da natureza litológica do fundo rio (todo o leito)
•Determinação da(s) profundidade(s) do leito do rio
•Classificação da natureza litológica do fundo do rio (ao longo de perfis)
•Apoio à interpretação geológica.
•Detecção de concentrações de minerais pesados (magnéticos)?
•Interpretação pode ser complexa.
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Prospecção geológica e lavra experimental
De facto, para, por um lado, quantificar o teor e o tamanho médio de pedra dos diamantes presentes nos aluviões do leito e, por outro, para validar a interpretação dos resultados geofísicos, é preciso: Efectuar uma campanha de amostragem por sondagens de percussão (sonda Banka) ao longo
do rio, com observação e caracterização do pacote sedimentar e análise (classificação e teor) dos minerais pesados.
Cartografar detalhadamente os sedimentos postos a descoberto pelo desvio de rio (lavra experimental).
Em troços seleccionados da área colocada a descoberto, efectuar cortes geológicos detalhados do pacote sedimentar.
Classificar, avaliar e registar os diamantes originários: Da campanha de amostragem por sondagens.
Da produção originada nos aluviões descobertos pelo desvio de rio.
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A última fase
Análise e interpretação dos dados: Características da população de diamantes do rio Distribuição de minerais pesados Modelo geológico detalhado
Cálculo de reservas (método misto): Krigagem clássica para cálculo de volumes Método de Sichel? Ensaio de co-krigagem com minerais pesados
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Mineralised Thickness
Direction: N30E
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0 100 200 300 400 500 600 700
h (m )
G (
h)
Modelação geológica de jazigos de diamantes
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Prospecção e lavra
experimental
Avaliação de reservas
Estudo técnico e económico
Decisão Exploração
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Obrigado
Luís Chambel
Sínese
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