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PROSPECÇÃO, AVALIAÇÃO, MODELAÇÃO E EXPLORAÇÃO DE JAZIGOS DE DIAMANTES
dos rios e savanas angolanas às selvas dos mercados
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
Diamantes, diamantes, diamantes
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"
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
Geologia diamante Angola
Geologia diamante Angola
Modelação da ocorrência e prospecção de jazigos
DADOS
Cartografia geológica 100k e 250k
Cartografia geológica 1M
Fotografia aérea e LANDSAT 7 TM
CONDIAMA DIAMANG
METODOLOGIA
Metodologia
CONSTRUÇÃO DOS MODELOS
Passos intermédios
Clima e hidrografia
Geomorfologia
Geomorfologia
Geomorfologia
Modelos derivados das LANDSAT
MODELO GEOLÓGICO
Modelo geológico
Modelo geológico
Modelo geológico
Modelo geológico
Modelo geológico
Modelo geológico
Modelo geológico
Modelo geológico
Modelo metalogénico
Modelo metalogénico detalhes
Modelo metalogénico implementação
Modelo metalogénico
Avaliação de jazigos de leito de rio (NE Angola)
Depósitos de leito de rio
A jusante
Depósitos de leito de rio
A montante
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
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!
Prospecção de jazigos aluvionares
Métodos
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
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
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
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
Lavra experimental
Lavra experimental
Jazigos aluvionares
Avaliação de reservas
Uma aproximação integrada
Avaliação de reservas
Lavra experimental
Prospecção geológica
Prospecção geofísica
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
Prospecção geofísica
Um papel central
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
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
Sísmica de reflexão
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.
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.
Sonar de varrimento lateral
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
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.
Magnetometria
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.
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.
Reconhecimento
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
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
Prospecção e lavra
experimental
Avaliação de reservas
Estudo técnico e económico
Decisão Exploração
Obrigado
Luís Chambel
Sínese
www.sinese.pt
+351 918369047