IP e Resistividade na prospecção de ouro em depósitos aluvionares

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS GEOLOGIA

ENALDO OLIVEIRA LOPES FILHO

MÉTODOS DE ELETRORRESISTIVIDADE E POLARIZAÇÃO INDUZIDA APLICADOS A PROSPECÇÃO DE OURO EM SEDIMENTO ALUVIONAR NO RIACHO DO INCÓ, BARROCAS - BAHIA.

Salvador 2013

ENALDO OLIVEIRA LOPES FILHO

MÉTODOS DE ELETRORRESISTIVIDADE E POLARIZAÇÃO INDUZIDA APLICADOS A PROSPECÇÃO DE OURO EM SEDIMENTO ALUVIONAR NO RIACHO DO INCÓ, BARROCAS – BAHIA.

Trabalho Final de Graduação apresentado ao Instituto de

Geociências da Universidade Federal da Bahia como requisito para obtenção do grau de Bacharel em Geologia. Orientador: Prof. Dr. JOSÉ HAROLDO DA SILVA SÁ Co-Orientador: Prof. Dr. OLIVAR ANTÔNIO LIMA DE LIMA

TERMO DE APROVAÇÃO

ENALDO OLIVEIRA LOPES FILHO

MÉTODOS DE ELETRORRESISTIVIDADE E POLARIZAÇÃO INDUZIDA APLICADOS A PROSPECÇÃO DE OURO EM SEDIMENTO ALUVIONAR NO RIACHO DO INCÓ, BARROCAS – BAHIA. TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE BACHAREL EM GEOLOGIA

BANCA EXAMINADORA Thiago Novaes Xavier Souza Geólogo Sênior na Yamana Gold Inc. Prof. Dr. José Haroldo da Silva Sá Professor da Universidade Federal da Bahia Prof. Luis Rodrigues dos Santos de Oliveira Professor da Universidade Federal da Bahia

Salvador, 30 de Agosto de 2013

“Existem minas de prata e locais onde se refina ouro. O ferro é extraído da terra, e do minério se funde o cobre. O homem dá fim à escuridão e vasculha os recônditos mais remotos em busca de minério, nas mais escuras trevas. Longe das moradias ele cava um poço, em local esquecido pelos pés dos homens; longe de todos, ele se pendura e balança. A terra, da qual vem o alimento, é revolvida embaixo como que pelo fogo; das suas rochas saem safiras, e seu pó contém pepitas de ouro. Nenhuma ave de rapina conhece aquele caminho oculto, e os olhos de nenhum falcão o viram. Os animais altivos não põem os pés nele, e nenhum leão ronda por ali. As mãos dos homens atacam a dura rocha e transtornam as raízes das montanhas. Fazem túneis através da rocha, e os seus olhos enxergam todos os tesouros dali. Eles vasculham as nascentes dos rios e trazem à luz coisas ocultas. Onde, porém, se poderá achar a sabedoria? Onde habita o entendimento? O homem não percebe o valor da sabedoria; ela não se encontra na terra dos viventes. O abismo diz: “Em mim não está”; o mar diz: “Não está comigo”. Não pode ser comprada, mesmo com o ouro mais puro, nem se pode pesar o seu preço em prata. Não pode ser comprada nem com o ouro puro de Ofir, nem com o precioso ônix, nem com safiras. O ouro e o cristal não se comparam com ela, e é impossível tê-la em troca de joias de ouro. O coral e o jaspe nem merecem menção; o preço da sabedoria ultrapassa o dos rubis. O topázio da Etiópia não se compara com ela; não se compra a sabedoria nem com ouro puro! De onde vem, então, a sabedoria? Onde habita o entendimento? Escondida está dos olhos de toda criatura viva, até das aves dos céus. A Destruição e a Morte dizem: “Aos nossos ouvidos só chegou um leve rumor dela”. Deus conhece o caminho; só ele sabe onde ela habita, pois ele enxerga os confins da terra e vê tudo o que há debaixo dos céus. Quando ele determinou a força do vento e estabeleceu a medida exata para as águas, quando fez um decreto para a chuva e o caminho para a tempestade trovejante, ele olhou para a sabedoria e a avaliou; confirmou-a e a pôs à prova. Disse então ao homem: “No temor do Senhor está a sabedoria, e evitar o mal é ter entendimento”.

Jó 28.

AGRADECIMENTOS

Toda essa jornada foi apoiada por minha família e citar nomes talvez desmerecesse alguns, mas o certo é que todos contribuíram como e quando pôde com uma palavra, um trocado, um punhado de farinha um teto, foram todos indispensáveis. TODOS DA MINHA FAMÍLIA; OBRIGADO! Meus pais sempre se sacrificaram por mim, eu sei que se dependesse somente deles eu seria um homem bem melhor. Mas eles fizeram mais do que eu merecia, deram mais do que podiam, acreditaram mais do que valia e nunca receberão de volta o que lhes é justamente devido, sou um filho que procura honrá-los e sei que nunca será suficiente. Pai, Mãe e Irmãos, meus tesouros. Os que proporcionaram diretamente à realização deste trabalho, os idealizadores; Professores. Haroldo e. Olivar, o apoio da Companhia Baiana de Pesquisa Mineral - CBPM, e do Centro de Pesquisa em Geofísica e Geologia – CPGG/UFBA, ao colega Luis, vulgo Cabeça, sempre disponível e disposto a ajudar. E a Mineração Fazenda Brasileiro – MFB, Yamana Gold, sob as ordens do Sr. Mauricio Assis e do Sr Thiago Novaes, por fornecer recursos e uma equipe para realizar este trabalho. Aos que acreditaram, aos meus colegas, a todos os meus professores, aos meus chefes de estágio, Elias Bernard (CPRM) e Rodolfo Rodrigues (Yamana) serei sempre grato e honrarei este titulo me lembrando de cada um, na busca por contribuir para este mundo da melhor forma possível. Minha querida Têrinha que me acompanhou todos esses anos. Amor. Nunca fui um bom aluno, nem sempre um bom colega, mas meus amigos terão de mim sempre o melhor. Jamille Alves, Paulo Roberto, Dário, Bah, Coroa, None, Al, Fabi, Muía, Nati, Anderson, Gi, Richard, Dan, Binho, AJ, Carol, Adriano, Lucas, Acácio, Tai, Neto, Déa Marcus, Felipe, Cabeça, Geo, Bruno, Na, Mike, Jéu, Vanjo, Mari, Dan, Léu, Lia, Bel, Kau, Viu, Ane, Rick, Rô, Smigol, Cipre, Deu, Tina, Alan. Clara, Maria, Nanda, Gua, Line, Dino, Vi, Jó, Fau. Du, Dane, Gueu, Ana, Elo, Diego, Lu, , Peu, Amigos todos de todas as horas sempre estarão comigo; citar nomes fica injusto, mas não sou juiz. Se um dia eu me comparar a alguém que seja ao meu “Velhote” José Olívio de Oliveira, queria que estivesse aqui para a alegria ser completa. Cada passo no caminho deve fazer valer a pena à linha de chegada.

RESUMO

O Riacho do Incó está situado no setor sul do Greenstone Belt do Rio Itapicuru, um dos mais importantes distritos de ouro do Brasil, localizado no NE do Estado da Bahia. A pesquisa sobre o potencial de mineralização nos aluviões nessa drenagem, através dos métodos geofísicos em um trecho selecionado do riacho, na Mineração Fazenda Brasileiro, tem o objetivo de delimitar seus parâmetros geométricos e a arquitetura faciológica do canal. A Geofísica Aplicada consiste em efetuar uma avaliação não invasiva, utilizando propriedades ou parâmetros físicos, incluindo instrumentos e métodos para estudar as propriedades do planeta desde sua superfície à subsuperficie, procurando encontrar e examinar informações geológicas úteis à sociedade. Os métodos estabelecem critérios para definir novos alvos de exploração, adaptando arranjos em função de cada área em estudo. Neste trabalho foi utilizado o caminhamento elétrico, atribuindo uma nova perspectiva para a geofísica aplicada. Usando o arranjo Dipolo-Dipolo de elétrodos; foram discutidas aplicações do método, as suas vantagens e desvantagens em busca de novos direcionamentos para a prospecção de ouro em sedimentos aluvionares. Definir resistividade e cargabilidade em subsuperficie, do ponto de vista mais teórico, relacionando a geologia com a resistividade, indicando as descrições dos furos de sondagem e os comparando aos valores de resistividade e condutividade dos sedimentos entre outros materiais geológicos. Nesse trabalho descreve-se a metodologia utilizada para caracterizar a arquitetura faciológica e acamadamento dos sedimentos do canal, com os métodos

de

resistividade

elétrica

e

polarização

induzida

relatando

pseudoseções e mapas de cargabilidade obtidos pelo método de resistividade e polarização induzida fazendo a sua correlação com dados diretos de furos de sondagem, associando os resultados obtidos para confeccionar uma seção interpretada, um modelo que relata de forma clara os benefícios da integração da geologia com a geofísica.

PALAVRAS-CHAVE:

Prospecção

Mineral,

Geofísica

Polarização Induzida, Resistividade e Furos de Sondagem.

Aplicada,

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS LISTA DE FOTOS CAPITULO 1 – INTRODUÇÃO

11

1.1 – APRESENTAÇÃO

11

1.2 – OBJETIVO

12

1.3 – LOCALIZAÇÃO E SITUAÇÃO

12

1.4 – TRABALHOS ANTERIORES

14

CAPITULO 2 – MATERIAIS E MÉTODOS

15

2.1 – LEVANTAMENTOS BIBLIOGRÁFICOS

15

2.2 – LEVANTAMENTOS DE CAMPO

15

2.3 AQUISIÇÃO E PROCESSAMENTO DE DADOS

18

CAPITULO 3 – FUNDAMENTAÇÕES TEORICA

24

3.1 – GEOFÍSICA

24

3.1.1 Resistividade das rocas e dos minerais

26

3.1.2 Procedimento e Arranjo

29

3.1.3 Arranjo Dipolo-Dipolo

31

3.1.4 Profundidade de análise

32

3.1.5 Método Polarização induzida – IP

33

3.1.6 Limitações e Capacidades

35

CAPITULO 4 GEOLOGIA

37

CAPÍTULO 5 – RESULTADOS E DISCUSSÕES

41

CAPÍTULO 6 – CONCLUSÕES E SUGESTÕES

49

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

52

LISTA DE FIGURAS

Figura 5.1: Modelo de Arranjo de Blocos e Pontos de Dados de Resistividade Aparente para espaçamento de 5 metros. Figura 5.2: Modelo e Arranjo de Blocos e Pontos de Dados de Resistividade Aparente para espaçamento de 2,5 metros. Figura 5.3: Pseudoseções de Cargabilidade Aparente e Calculada e Seção geoelétrica invertida. As imagens mostram o contorno da cargabilidade perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos de 5/5m na linda de sondagem 13. A imagem mostra a profundidade em metros no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na parte superior e a Cargabilidade em mV/V com a escala de cores em baixo das imagens. Figura 5.4: Pseudoseções de Cargabilidade Aparente e Calculada e Seção geoelétrica invertida. As imagens mostram o contorno da cargabilidade perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos de 2.5/2.5m na linda de sondagem 13. Na imagem a profundidade em metros no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na parte superior e a Cargabilidade em mV/V com a escala de cores em baixo das imagens. Figura 5.5: Pseudoseções de Resistividade Aparente Medida e Calculado e Seção geoeletrica invertida da resistividade. As imagens mostram o contorno da resistividade perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos de 5/5m na linda de sondagem 13. Na imagem a profundidade em metros no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na parte superior e a resistividade em ohm.m relacionada a escala de cores em baixo das imagens. Figura 5.6: Pseudoseções de Resistividade Aparente Medida e Calculado e Seção geoeletrica invertida da resistividade. As imagens mostram o contorno da resistividade perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos de 2,4/5,2m na linda de sondagem 13. Na imagem a profundidade em metros no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na parte superior e a resistividade em ohm.m relacionada a escala de cores em baixo das imagens

Figura 5.7: Pseudoseção Interpretada; limites de resistividade aparente associados a litologia demarcada através dos furos de sondagem; mostrando que o método geoelétrico associado com o furo de sondagem delimita, profundidade, largura e litologias associadas ao paleocanal. As cores referemse aos padrões de resistividade da litologia mostrando sua largura e profundidade em metros. Este perfil foi interpretado usando as pseudoseções geradas pelo software de inversão e as interpretações dos furos de sondagens da linha 13 da MFB.

LISTA DE FOTOS Foto 01: Disposição dos eletrodos em linha de sondagem. Foto com visada para norte, trecho perpendicular ao Riacho do Incó, Mineração Fazenda Brasileiro, Barrocas, Bahia, Brasil.

Foto 02: Disposição dos eletrodos, de 5,0m em 5,0m, ligados por fios ao resistivímetro SiscalPro, Foto 03: Resistivimetro IRIS SYSCAL Pro com 10 canais. Com cabos acoplados aos eletrodos.

11 1.0 INTRODUÇÃO 1.1 APRESENTAÇÃO

O caso deste trabalho refere-se à prospecção mineral, tendo como principal ferramenta a geofísica aplicada, em particular a eletroresistividade e a polarização induzida (IP). Estes métodos além do aparelho com alta capacidade de leitura e armazenamento de informações também processa os dados de forma idônea, computando os dados medidos em campo através de softwares que geram imagens em até 3D, determinando padrões associados ao verdadeiro. Para prospecção de ouro este caso é particular, sendo que não se trata de uma medida direta associada ao minério e sim ao seu ambiente de acumulação, levando em consideração que diretamente há a discriminação de condutores disseminados no ambiente pela polarização induzida. A aplicação do método pode ser bastante útil na delimitação e discriminação das litologias associada a uma jazida integrando dados obtidos pela geofísica com os do fundo de sondagem da geologia. O acúmulo de sedimentos drenados das rochas mineralizadas pode gerar uma nova fonte de extração de ouro. Essa possibilidade motivou uma pesquisa sobre o potencial de mineralização nos aluviões nessa drenagem, através dos métodos geofísicos de Resistividade e Polarização Induzida (IP). Aplicados em um trecho do riacho, com o objetivo de delimitar seus parâmetros geométricos e sua arquitetura faciológica. O contraste existente entre as propriedades físicas de cargabilidade e resisitividade do meio envolvido torna a delimitação do ambiente de deposição propício à identificação da zona de acumulação do minério de ouro, tornando possível através de furos de sondagem identificar o potencial produtor da área em questão. “Nos levantamentos geofísicos de campo, não se deve descartar “a priori” a possibilidade de se efetuar algumas perfurações por sondagens mecânicas. Estas sondagens, ainda que, normalmente, mais onerosas que os métodos geofísicos, fornecem dados seguros e exatos sobre o subsolo, os quais servem para minimizar a ambiguidade inerente a interpretação geofísica, ajustando o modelo inicial”. (Braga, A.C.O. 2007)

12 1.2 OBJETIVO

Este trabalho usa a geologia e a geofísica aplicada para validar os métodos de Eletroresistividade e Polarização Induzida (IP) na prospecção de ouro em depósitos aluvionares, a fim de estimular a redução de custos em prospecção com o menor tempo possível, fornecendo imagens em 2D para relacionar com furos de sondagens realizado no Riacho do Incó na área da Mineração Fazenda Brasileira (MFB), em uma linha de sondagem sob prévio acordo com a Yamana Gold, utilizando o Syscal Pro do Centro de Pesquisa em Geologia e Geofisica (CPGG) da Universidade Federal da Bahia e com apoio da Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM).

1.3 LOCALIZAÇÃO E SITUAÇÃO

A mina Fazenda Brasileiro onde se encontra o Riacho do Incó, está localizada na região nordeste do Estado da Bahia, no município de Barrocas, na latitude 11° 25‟ sul e longitude 39°05‟ oeste. O trajeto à mina pode ser feito, a partir de Salvador, em aproximadamente 210 km, seguindo-se pela BR-324 até Feira de Santana e depois pela BR-116 até Teofilândia. Daí até a mina, o percurso é feito por 12 km em estrada não pavimentada (Figura 1).

13 Figura 1.1: Mapa de Localização e Situação

14 1.4 TRABALHOS ANTERIORES

Trabalhos vêm sendo desenvolvidos na região ao longo do médio Itapicuru desde a década de 70, e evoluindo em pesquisa que relataram a geologia a geoquímica e a geofísica da área, o que levou a caracterizar a sequência de rochas vulcanosedimentares. Com as pesquisas da Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM) foi localizado o alvo onde hoje se encontra a Mineração Fazenda Brasileiro. O Greenstone Belt do Rio Itapicuru se tornou alvo de estudos e pesquisas cada vez mais objetivas, com enfoque para os trabalhos da Prfª Maria da Gloria Silva como o artigo; Sm-Nd idade do Gabro da Fazenda Brasileiro, Bahia, Brasil: Exemplo de comportamento robusto do sistema isotópico Sm-Nd em alteração hidrotermal extrema. Sendo um dos últimos trabalhos recentemente publicado, a defesa de bacharelado de Lisalvaro Lucas Chaves Costa; Características Petrográficas e Aspectos Metalogenéticos do Corpo C-59, Mina Fazenda Brasileiro, Bahia (2008). Um trabalho que promoveu novos horizontes a Yamana Gold, que em parceria com a UFBA agenciaram este estudo, com amplo beneficio para a sociedade cientifica. O fato é que nenhum trabalho com ênfase na geofísica aplicada a sedimentos aluvionares, foi publicado em vias oficiais, tornando este pioneiro para tal fim.

15 2.0 MATERIAIS E MÉTODOS

2.1. LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO

O inicio deste trabalho se deu através de estudos em livros técnicos, artigos científicos, teses e textos sobre os métodos geofísicos elétricos, com ênfase em Resistividade e Polarização Induzida (IP). Sendo que não foi encontrado trabalho com aplicações semelhantes até o termino desta etapa. Foram também realizadas leituras sobre a geologia da área e manuais para utilização do aparelho e dos softwares utilizados.

2.2. LEVANTAMENTO DE CAMPO

O trabalho de campo é identificado como a caracterização das propriedades físicas no canal. Sendo que a geofísica aplica métodos indiretos baseados nos princípios da Física justapostos ao estudo da Terra. Com o auxilio do Geólogo Thiago Novaes e a equipe de apoio da MFB, foram identificados alvos para implantação das linhas de sondagem. Antes de se iniciar o levantamento geofísico é necessário conhecer o substrato do local, com um caminhamento descritivo na área para evitar erros e impossibilidades de coleta de dados. Uma das condições fundamentais para o sucesso da utilização deste método é existir contraste entre as propriedades físicas do meio e as dos alvos a detectar. As condições físicas mais propicias são em épocas de seca pois o solo não estará encharcado, evitando dissipação da corrente. Foram selecionados quatro alvos para analise, em função da geomorfologia, perpendiculares ao canal e onde há provável concentração de sedimentos pesados. Sendo que dentre os alvos dois foram pesquisados no inicio do trabalho, para teste do método e do equipamento, com localizações mais acessíveis, e arquitetura do canal mais propicia; e outros dois para levantamentos técnicos mais específicos, com maior probabilidade para identificação de acumulado, e cujos furos deram melhor resposta para prospecção de ouro.

16 No presente caso de estudo a pesquisa é em função de uma acumulação de ouro, oriunda da lixiviação das rochas constituintes do “Greenstone Belt” do Rio Itapicuru (G.B.R.I), o que já fora anteriormente identificado por concentrado de bateia. O ouro encontra-se em sedimentos arenosos e cascalhos que estão associados com argilas de espessuras variadas em função da deposição no canal. Com observação das condições existentes no terreno, relevo e topografia, camada de solo que deve ser facilmente penetrável para os eletrodos, pouca vegetação, pois árvores podem ser obstáculos à colocação dos elétrodos e manutenção de uma linha reta e finalmente, ausência de fatores externos à superfície que perturbem a qualidade das medições como, estruturas metálicas e postes de eletricidade. É dada a colocação dos elétrodos. A pesquisa foi realizada com um sistema em que eletrodos estão dispostos ao longo de uma linha com um espaçamento constante entre eletrodos adjacentes (Foto 1)

Foto 01: Disposição dos eletrodos em linha de sondagem. Foto com visada para norte, trecho perpendicular ao Riacho do Incó, Mineração Fazenda Brasileiro, Barrocas, Bahia, Brasil.

Os eletrodos são colocados em distâncias previamente definidas medida com fita métrica, em função da profundidade de investigação e resolução dos dados. Devem ser bem enterrados com uso de uma marreta para fixação. Depois são estendidos os cabos ao longo da linha de prospecção e feita

17 ligação entre os cabos, os elétrodos e o aparelho SyscalPro, o qual é colocado preferencialmente no meio da linha de prospecção, para facilitar a locomoção do arranjo.

Foto 02: Disposição dos eletrodos, de 5,0m em 5,0m, ligados por fios ao resistivímetro SiscalPro,

Para o próximo passo é importante conferir se todas as ligações e elétrodos estão impecavelmente instalados para conduzir corrente ao solo. No aparelho utilizado, com um clique no botão RS CHECK, se constata isso em instantes. No intuito de aprimorar o contato entre os elétrodos e o terreno regase os elétrodos e o solo envolvente com água salgada, a qual apresenta elevada condutividade. Realizada uma leitura, desconecta o primeiro eletrodo e conecta no segundo, sequencialmente até que o ultimo eletrodo, precise do primeiro desconectado que deve ser translocado para o fim da linha de sondagem. Este rearranjo é feito até completar a linha de sondagem, movendo o eletrodo até a outra extremidade da linha, reconectando-os a cada leitura, até concluir a seção. Concluída a seção, retira os eletrodos e os cabos com atenção para não os perder, em meio ao percurso.

18 2.3. AQUISIÇÃO E PROCESSAMENTO DE DADOS

Para execução dos perfis de resistividade elétrica foi utilizado o resistivímetro da IRIS Instruments, o SYSCAL Pro de 10 Canais (Foto 03). Este equipamento está programado para alternar automaticamente entre os seus 10 elétrodos, obtendo autonomamente os dados de resistividade e cargabilidade aparentes (

a

e

a).

Posteriormente esses dados são invertidos para valores de

resistividade real com o software Res2DInv, da Geotomo Softwares. O equipamento utilizado tem aquisição automática de dados com alta precisão e confiabilidade. Entendido os conceitos e concluída a aquisição dos dados, estes são transferidos do aparelho para o computador, através de cabo próprio para a comunicação entre eles, com o software PROSYSII, nos seguintes passos no software; Comunication – Data download – Syscal Kid Switch com é visto na figura 2.1.

Foto 03: Resistiviemetro IRIS SYSCAL Pro com 10 canais.

19

Figura 2.1: Mostrando como carregar arquivos do aparelho Syscal Pro, para o computador, através do Software ProsysII.

Após a transferência de dados, o software de inversão RES2DINV projeta os dados a serem processados para gerar os mapas de resistividade e cargabilidade

a

a

aparentes. Os terrenos menos porosos, teoricamente,

apresentam menor condutividade em função dos menores espaços vazios a eles associados, que os siltosos e argilosos mais porosos e coesos, que têm cargabilidade menos elevada. Para exportar os dados para o software de inversão faz-se os seguintes passos; File – Export and Save – Res2Dinv.

Figura 2.2: Transferência dos arquivos do software ProsysII pra o Software Res2Dinv, “File – Export and Save – Res2Dinv/Res3Dinv.

20

A transação entre softwares se conclui ao salvar o arquivo em formato „.dat‟.

Figura 2.3. Conversão do arquivo „*.bin‟ em „*.dat‟. Pra ser tratado no inversor

.Com

o uso do software RES2DINV da Geotomo Softwares, determina-

se um modelo 2-D para o subsolo a partir dos dados da resistividade por um levantamento

de

imagem

elétrica.

Esta

funcionalidade

denomina-se

Imageamento elétrico. Após a transferência dos dados par o computador, o programa ProsysII, converte os dados adquiridos na linha, para o software de inversão RES2DINV. O foco deste método é a representação da distribuição em imagem da resistividade sob a superfície a partir dos dados de resistividade aparente, este imageamento é feito através da chamada inversão. O primeiro objetivo da inversão é a redução da diferença entre os dados da resistividade aparente medida e a resistividade aparente calculada.

21 A diferença entre estes dois conjuntos de dados é quantificada pelo erro quadrático médio (root mean square - RMS) em percentagem. Equação 07

Equação 07

Onde N é o número total de medições, dPred corresponde aos dados previsto e dMeas aos dados medidos. O erro RMS está muito dependente do número de valores anômalos e da magnitude dos mesmos. Um único valor anômalo pode aumentar substancialmente o valor do erro RMS, ainda que as restantes medições sejam de boa qualidade. A melhor solução será remover estes valores anômalos. O modelo obtido com o menor erro nem sempre é o melhor. Em geral o mais prudente é escolher aquele modelo em que a variação do erro entre uma e outra interação seja pequena o que normalmente acontece entre a terceira e a quinta interação (Loke & Barker, 1996a) Os programas de inversão usam normalmente métodos iterativos, onde, a partir do modelo inicial, os programas procuram melhorar o padrão até que a diferença entre os valores de resistividade aparente calculada e os valores de resistividade aparente medida no campo seja mínima. O modelo 2D alcançado pelo programa reparte a subsuperfície em blocos retangulares. A finalidade do software é definir a resistividade exata dos blocos retangulares que originaria uma pseudoseção de resistividades aparentes análogas a seção de resistividade aparente medida em campo. O programa irá primeiro verificar o sistema de computador para garantir que ele tenha o recurso necessário. Ele irá verificar a memória disponível e espaço em disco rígido. Se o programa exibe um aviso, deve-se sair do programar par fazer as mudanças necessárias. Depois de verificar que o computador tem a configuração, irá exibir a barra de menu principal na parte superior da tela. Selecionar uma opção clicando com o cursor do mouse. A opção „Ler arquivo de dados’ - Quando você selecionar esta opção, a lista de arquivos no atual diretório que tem uma extensão *.DAT será exibida. Pode-se usar o mouse ou teclado para selecionar o arquivo apropriado, ou para alterar a pasta.

22 O tutorial do software explica cuidadosamente todos os passos para gerar a inversão desejada, com todos os atributos e especificações de cada modele elétrico. Após carregar o arquivo *.dat, deve-se tratar os dados para melhor obtenção de resultados, este tratamento pode ser remoção de pontos ruins, diminuição virtual no espaçamento entre os eletrodos, entre outros.

Figura 2.4: Barra do RES2DINV, mostrando como ler arquivos de dados no programa.

O programa tem um conjunto de configurações predefinidas para os fatores de amortecimento e outros variáveis que geralmente dão resultados satisfatórios para a maioria dos conjuntos de dados. No entanto, em algumas situações, pode-se obter melhores resultados, modificando os parâmetros que controlam o processo de inversão. Quando selecionar a opção “Alterar configurações”, a seguinte lista de opções do menu será exibida. As configurações do sistema são alteradas conforme a necessidade do projeto, os itens estão de acordo a modelos previamente definidos, e erros ocasionais do método em questão.

23

Figura 2.5: Botão para limitar os valores do modelo de resistividade, para que estes não se tornem demasiadamente grandes ou pequenos.

Figura 2.6: Criar modelo de inversão – após as configurações do sistema, este botão da inicio a pseudoseção. Criando vários modelos a serem selecionados de acordo com a realidade do terreno.

Gerado o modelo de inversão, cabe ao analista estabelecer a pseudoseção que melhor represente o modelo. Nesta opção, pode-se ler em um arquivo de saída produzido pelo programa de inversão e exibir a resistividade aparente medida e calculada e a seção modelo.

Figura 2.7: Botão para apresentação das pseudoseções

Definida a pseudoseção a que melhor represente o modelo do terreno pode-se imprimir e interpretar os dados para as conclusões.

24 3.0 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O objetivo dos estudos de resistividade elétrica é estimar a distribuição espacial de resistividade em sub superfície, quer seja na vertical quer seja na horizontal, ou ambas. Onde corrente elétrica artificial e injetada no solo, e as diferenças de potenciais são medidas na superfície.

3.1 GEOFÍSICA

A Geofísica Aplicada atribui prospecção eléctrica em diferentes funções. Usando campos apropriados da geoesfera, ou introdução de campos artificiais (correntes eléctricas) no substrato. Nos métodos resistivos, uma corrente artificial é introduzida no solo e a diferença de potencial resultante é medida à superfície Os desvios do padrão de ΔV esperados de um solo homogéneo fornecem

informação

sobre

a

forma

e

propriedades

eléctricas

das

heterogeneidades. (Luis, 2005). No método de resistividade, injeta-se corrente elétrica no terreno através de um par de eletrodos (A e B – eletrodos de corrente) e é medida a diferença de potencial resultante entre outro par de elétrodos (M e N – eletrodos de potencial). A resistividade do terreno é então calculada a partir das distâncias entre os eletrodos, corrente aplicada e diferença de potencial medida, com base na Lei de Ohm. O resultado é a resistividade do terreno em Ohm.m ou o seu inverso, a condutividade em Siemen(S)/metro. A resistividade de um material, no Sistema Internacional S.I., é medido em ohm.m, é definida como a resistência entre as faces opostas de um cubo de aresta unitária desse material. Num cilindro condutor (Figura 3.1) de resistência R, comprimento L e área A, a resistividade

é dada por (Kearey

et al, 1984)

Equação 01

25

Figura 3.1: Parâmetros usados na definição da resistividade de um material (Kearey et al, 1984).

A intensidade de corrente que atravessa o cilindro provoca uma queda de potencial entre as extremidades do elemento. A lei de Ohm diz que V= R, sabendo a partir da equação de

que R= (

L)/ A, e substituindo

Equação 02

V/ L, representa o gradiente de potencial através do elemento de volume (em volt/m) e é a densidade de corrente em A/m2. Considerado um único eletrodo de corrente na superfície de um meio de resistividade uniforme. O circuito é fechado a grande distância do eletrodo

Figura 3.2: Fluxo de corrente a partir de um único eletrodo à superfície (adaptado de Kearey et al, 1984).

Num cenário de terreno homogêneo quanto à resistividade, a corrente flui radialmente a partir do eletrodo de tal modo que a distribuição de corrente é uniforme em calotas hemisféricas centradas na fonte. À distância r do eletrodo a calota terá uma área de 2 r² e a densidade de corrente será:

Equação 03

26 Associando as equações (03) e (04) o gradiente de potencial associado à densidade de corrente é dado por:

Equação 04

O potencial Vr à distância r é obtido por integração:

Equação 05

A equação (05) permite o cálculo do potencial num ponto qualquer do hemiespaço. As calotas da figura (3.2) são superfícies equipotenciais (Kearey et al, 1984). Quando o solo é homogêneo, a resistividade calculada deverá ser constante e independente da configuração dos eletrodos e da localização espacial. Porém, quando existem heterogeneidades, a resistividade irá variar com a posição relativa dos eletrodos. O valor calculado chama-se então resistividade aparente

a.

Equação 06

Onde

é o fator geométrico próprio de cada dispositivo geoelétrico.

A resistividade aparente não é uma propriedade física do terreno, ao contrário

da

resistividade

verdadeira.

Para

estimar

as

resistividades

verdadeiras, a partir dos dados de campo de resistividade aparente, tem de se recorrer a um processo designado por inversão dos dados.

3.1.1 Resistividade das rochas e dos minerais

A resistividade é uma propriedade física muito varável. Alguns minerais conduzem a eletricidade via deslocamento dos elétrons (condução electrónica). Porém, a maioria dos minerais constituintes das rochas é isolante elétrico e a corrente eléctrica é transportada principalmente pela passagem de íons nas águas intersticiais e ou fraturas. Os íons que regem a corrente eléctrica resultam da dissolução de sais na água. Dado que cada íon transporta uma diminuta quantidade de carga,

27 quantos mais estiverem presentes na solução, maior é a carga eléctrica transportada. Deste modo, as soluções que tiverem um maior número de íons terão uma condutividade mais elevada. De uma maneira geral, para uma dada porosidade, uma rocha cujos poros estrão impregnados com uma água salina será tanto mais condutiva quanto maior for a salinidade dessa água. A salinidade é assim um dos dois fatores principais que condicionam a resistividade das rochas. O outro é, obviamente, a porosidade efetiva já que quanto maior ela for maior poderá ser o número de íons dissolvidos nas águas intersticiais. Temos, no entanto, de ter em atenção que a porosidade, por si só, não tem uma relação tão direta com a condutividade como aquela que se poderia depreender pela afirmação anterior. É que, sendo a condução elétrica processada por via eletrolítica, é necessário que exista uma interconecção dos vários poros, de maneira a que a corrente eléctrica possa circular ao longo das rochas. Tecnicamente, a este efeito chama-se a tortuosidade dos poros que tem uma relação estreita com a textura dos materiais. (apud Luis 2005) As rochas sedimentares apresentam baixa resistividade, em sua maioria, principalmente devido a porosidade, maior porosidade efetiva e preenchida por fluido eletrolítico implica em menor resistividade. Porém as argilas quando encharcadas são bastante condutivas, devido o efeito combinado da água e da polarização superficial das partículas de argilas. Ao contrário das rochas ígneas, por exemplo, que possuem alta resistividade, devido sua baixa porosidade, sendo que isto é inverso quando a rochas ígneas são fraturadas, e cujas fraturas estejam preenchidas por fluidos eletrolíticos. As partículas de argila fornecem em relação ao trajeto eletrolítico, um percurso alternativo de baixa resistência para a condução de eletricidade. A origem da condutividade anormalmente elevada dos minerais de argila assenta na distribuição de cátions em torno desses minerais. As dimensões finitas dos cátions impedem a formação de uma camada única em torno do mineral. Em vez disso, forma-se uma camada dupla constituída por uma camada fixa nas imediações do mineral e uma camada difusa, cuja densidade decai exponencialmente com a distância à camada fixa. Contrariamente à camada fixa, a camada difusa tem liberdade para se mover quando sujeita à ação de

28 um campo elétrico exterior. O efeito resultante é o aumento da condutividade, que neste caso se chama condutividade superficial (Luís, 2005). A prospecção geofísica pelo método da resistividade gera uma imagem da distribuição de resistividade no subsolo. Para converter esta imagem num modelo geológico são necessários conhecimentos acerca dos valores típicos de resistividade dos diferentes materiais no subsolo que podem ser consultados na figura 3.3. Ela mostra alguns exemplos de texturas de rochas que encontramos com frequência. Da sua análise podem-se tirar algumas conclusões qualitativas. a) arenitos grosseiros têm com uma grande percentagem de espaços vazios (cheios de ar), e por isso uma baixa resistividade. b) arenitos com grãos de várias dimensões têm uma porosidade mais reduzida e, logo, uma maior resistividade. c) a dissolução de rochas calcárias ao longo de fraturas aumenta à porosidade e baixa a resistividade, quando preenchido por fluido condutor. d) a precipitação de minerais não condutores, baixa a porosidade e aumenta a resistividade. e) as rochas graníticas conduzem a eletricidade ao longo de fissuras. Se as falas ou fraturas estiverem preenchidas por fluido condutor. As porosidades são, nestes casos, baixas e as resistividades elevadas. f) os basaltos têm frequentemente a característica de os seus poros estarem isolados uns dos outros. Assim, mesmo se tiverem uma elevada porosidade eles podem exibir uma alta resistividade.

29

Adaptado de Luis (2005). Figura 3.3 Várias texturas de rochas.

Modificado de Ward. (1990). Figura 3.4: Variação de resistividade em rochas e solos.

30 3.1.2 Procedimento e Arranjo

O ensaio de Caminhamento Elétrico (CE) é desenvolvido ao longo de perfis previamente estaqueados, com espaçamento constante, em função das profundidades de investigações requeridas, pois tanto o espaçamento de eletrodos quanto o número de eletrodos utilizados regulam as profundidades de investigações atingidas após a disposição do arranjo no terreno, e obterem-se as leituras pertinentes, todo o arranjo é deslocado para a estaca seguinte e efetuadas as leituras correspondentes, continuando esse procedimento até o final do perfil a ser levantado. O caminhamento elétrico gera mapas de contornos de resistividade e cargabilidade aparente. Por outro lado, para se estimar as variações horizontais, o espaçamento entre eletrodos mantém-se constante, deslocando todo o arranjo de sítio ao longo da linha de prospecção. Neste caso, perde-se a informação acerca das variações em profundidade e a interpretação deve ser meramente qualitativa (Loke, 1999). Para representar a distribuição vertical e horizontal de resistividade são geralmente utilizadas as pseudoseções. Nestes modelos a 2D, é admitido que não existem variações elétricas na direção perpendicular à linha de prospecção. Esta é das técnicas mais utilizadas funcionando, normalmente, com uma linha com vários eletrodos e um resistivímetro com capacidade para alterar automaticamente as funções dos eletrodos responsáveis pela medição. São obtidos valores de resistividade a várias profundidades e em vários pontos ao longo da linha de prospecção. O uso do método da eletrorresistividade no campo é baseado na capacidade do equipamento de introduzir uma corrente elétrica no subsolo, a apartir de diferentes espaçamentos entre os eletrodos A e B, dispostos na superfície do terreno e calcular a resistividade dos materiais geológicos a estas variáveis profundidades de investigação;

31

Figura 3.5: Conjunto de dados da linha de sondagem, valores da esquerda representam a resistividade aparente e os da direita os eletrodos com seus respectivos espaçamentos. Os pontos nas linhas representam os valores de resistividade a várias profundidades e em vários pontos a o longo da linha de prospecção.

Neste trabalho considerara-se modelos 2D para a distribuição de resistividade, representados sob a forma de perfis de resistividade.

3.1.3 Arranjo Dipolo-Dipolo

Como dito anteriormente o valor da resistividade aparente depende da geometria dos eletrodos, onde fora usada a configuração mais comum dos eletrodos de corrente e potencial, o dispositivo Dipolo-Dipolo.

Figura 3.6: Arranjo dipolo – dipolo, eletrodos de corrente C1 e C2, eletrodos de potencial P1 e P2. Espaçamento entre os eletrodos „a‟. „na‟ fator de distância entre os dipolos

Este arranjo tem sido muito utilizado em estudos de resistividade e polarização induzida (IP). O espaçamento entre os eletrodos de corrente A e B e de potencial M e N é dado por “a”. Considera-se, ainda, um fator de distância “na” entre os dipolos de corrente e os de potencial. Neste tipo de dispositivo o

32 espaçamento “a” é mantido inicialmente constante; para aumentar a profundidade de investigação o espaçamento é aumentado de um fator “n”, que não deve ultrapassar o valor de 8 (Loke, 1999).

. (Braga, 2007) Figura 3.7: Esquema de aquisição de dados usando o arranjo Dipolo-Dipolo

A sensibilidade desta configuração é maior sob os dipolos de corrente A e B e de potencial M e N, e menor no centro do dispositivo. É também mais sensível a variações horizontais na resistividade, mas menos sensível a variações verticais. Este fato faz dele um bom dispositivo para detectar estruturas verticais como diques e cavidades, mas é pouco indicado para detectar estruturas horizontais como estruturas geológicas com geometria horizontal. A profundidade média de investigação depende do fator “n” assim como do valor de ”a”. (Loke, 1999). Um arranjo rápido e preciso que estuda a variação lateral do parâmetro físico em vários níveis de profundidade, resultando na caracterização dos materiais tanto horizontal quanto verticalmente. Uma possível desvantagem deste dispositivo é a diminuição do sinal para valores elevados do fator “na”. A voltagem cai inversamente proporcional ao cubo do fator “na”. Isto significa que para a mesma corrente, a voltagem medida diminui cerca de 200 vezes com o aumento do fator “n” para o valor 6. Uma técnica para ultrapassar esta limitação consiste em aumentar o espaçamento “a”. Para usar este dispositivo eficazmente, o resistivímetro deve

33 rejeitar bem o ruído de fundo, e deve se estabelecer um bom contato dos eletrodos com o solo (Loke, 1999).

3.1.4 Profundidade de análise

Num solo homogêneo, a profundidade de penetração da corrente aumenta com a separação dos eletrodos de corrente. A Figura (3.8) mostra a percentagem de corrente que fluí abaixo de uma dada profundidade Z em função da razão de separação L dos eletrodos de corrente e da profundidade Z. Quando L=Z cerca de 30% da corrente fluí abaixo de Z e quando L=2Z cerca de 50% flui abaixo de Z. Assim, para pequenos valores de L/Z só a parte superficial é sondada, enquanto para grandes valores da relação L/Z só as maiores profundidades são sondadas. A separação dos eletrodos de corrente tem que ser escolhida de modo a que seja injetada corrente no solo até à profundidade requerida e deve ser no mínimo o dobro e preferencialmente mais do que três vezes a profundidade (Reynolds, 1997).

(Kearey et al, 1984). Figura 3.8: Fração de corrente que passa abaixo da profundidade Z para uma separação de eletrodos L

34 Além do afastamento entre eletrodos, outros fatores, como a configuração escolhida, características dos terrenos e capacidade do resistivímetro, influenciam a qualidade das medições em profundidade. Para fazer prospecção a grandes profundidades a situação ideal é possuir um equipamento que injete maior intensidade da corrente e o terreno possuir resistência baixa entre os eletrodos de corrente (Benard, 2003).

3.1.5 Método Polarização induzida - IP

Assim como foi mencionado no método a eletrorresistividade, quando dois eletrodos transmitem corrente elétrica em sub-superfície, é gerado uma voltagem entre outros dois eletrodos de potencial. Se após o desligamento da corrente ocorrer um caimento da voltagem em um determinado tempo, tem-se o chamado efeito de polarização induzida ou efeito de IP, que foi primeiramente estudado por Schlumberger (Parasnis, 1973). O curso elétrico em subsuperfície é geralmente transportado por íons nos eletrólitos nos poros do substrato rochoso, se o caminho destes íons é barrado por certos fragmentos minerais como os metais, que conduzem a corrente através de elétrons, as cargas iônicas se acumulam na interconexão partícula (mineral metálico) – eletrólito. O acumulo de carga causa uma força DDP (Diferença de Potencial) que tende a se opor a direção da corrente elétrica, e assim pode se dizer que a partícula esta polarizada. Quando a corrente é desligada uma tensão residual permanece ao longo da partícula, isso por que há presença de cargas iônicas nas paredes do grão metálico, mas a voltagem diminui sucessivamente enquanto os íons voltam lentamente ao seu local de origem. Essa é a polarização do eletrodo, Figura 3.9

Apud Sato (2004) Figura 3.9 Fenômeno de polarização metálica ou eletrônica

35

A polarização da membrana (Figura 3.10) ocorre em rochas que contenham partículas de argila. As superfícies destas partículas têm cargas negativas que aproximam íons positivos dos eletrólitos presentes na zona capilar de agregados de argilas, originando um grande acumulo de íons positivos próximos a parede do grão de argila. Estes íons, que se agrupam, mas ficam longe da zona capilar são repelidos pelos íons positivos situados na zona capilar, gerando uma membrana entre eles.

Apud. Sato (2004) Figura 3.10 Fenômeno de polarização de membrana

Ao injetar uma corrente, os íons positivos se deslocam (seguem o fluxo de corrente), com a interrupção da corrente, as cargas positivas tendem a se redistribuir voltando ao padrão equilibrado anterior. Este processo de redistribuição gera um caimento da voltagem entre dois eletrodos. A polarização induzida é inversamente proporcional à continuidade elétrica entre os grãos. A partir da aquisição dos dados em campo são obtidos valores de resistividade e cargabilidade aparentes (

a

e

a).

A inversão destes dados

permite a obtenção de uma seção (modelo) de resistividades e cargabilidade verdadeiras (Griffiths & Barker, 1993), que obedece a configuração que mais se aproxima da geologia da seção, promovendo a definição e a visualização em profundidade das rochas e sedimentos. O que será constatado nas figuras 5.5, 5.6, na pagina (47 e 48).

36 3.1.6 Limitações e Capacidades

Concordando com Hasan Aktarakçi (2008) as aplicações mais frequentes e eficazes do método de resistividade são: - Detecção de cavidades; - Caracterização geotécnica; - Prospecção de águas subterrâneas; - Mapas litológicos (contato geológico); - Prospecção de massas minerais; - Investigações arqueológicas; - Detecção de plumas de contaminação; - Monitorização de terrenos sujeitos a técnicas de remediação; -Monitorização de processos subterrâneos como recarga de aquíferos, infiltração, intrusão salina, túneis e infiltração em barragens. - As principais capacidades e limitações do método da resistividade elétrica são as seguintes (adaptado de Martinho, 2002): - As sondagens de resistividade podem estimar a profundidade, espessura e resistividade das camadas; - Os dados das sondagens e dos perfis podem ser avaliados no campo; - Os valores de resistividade podem ser usados para identificar a provável composição geológica de uma camada ou para estimar a condutividade. - A profundidade de canais e locais de depósito de resíduos enterrados, pode ser estimada. Limitações - O método é muito susceptível ao ruído provocado por cercas metálicas, tubos e heterogeneidade geológica; - A interpretação quantitativa exige o uso de curvas padrão e/ou programas de computador e experiência na sua utilização; - O método é relativamente lento e exige dois ou três operadores no campo.

37 4.0. GEOLOGIA

A mineralização de ouro de Fazenda Brasileiro é hospedada por um sill gabróico

intrusivo

em

rochas

metavulcânicas/metassedimentares

do

Greenstone Belt do Rio Itapicuru, Craton do São Francisco. A mineralização, com idade de ca. 2.05 Ga está associada com forte cizalhamento e alteração hidrotermal, e o gabro hospedeiro está alterado para rochas ricas em clorita, actinolita, carbonato e quartzo (Pimentel e Silva 2003) A sequência vulcano-sedimentar Itapicuru e terrenos granito-gnaisse associados fundamentam uma área de ca.8400 km consistindo principalmente de faixas de rochas supracrustais que se estende em direção a NNW. Apenas na parte sul do cinturão onde a foliação tem uma tendência regional EW. Essas supracrustais estão associados com as unidades gnáissicas tonalitogranodioríticos que formam o embasamento gnáissico, sendo invadido por grandes cúpulas graníticas alongadas NS. (Pimentel e Silva 2003) A sequência supracrustal do greenstone belt do Rio Itapicuru foi inicialmente comparado ao Arqueano, sequências greenstone durante os estudos geológicos pioneiros realizados na década de 70 (Mascarenhas 1973, Kishida e Riccio 1980), quando o Greenstone Belt do Rio Itapicuru foi caracterizado. Estudos posteriores geocronológicos revelaram a idade paleoproterozóica do Rio Itapicuru rochas vulcânicas e associado cúpulas graníticas (Brito Neves et al. 1.980, Silva 1992, 1996, Mello 2000). A Sucessão Estratigráfica Vulcano-sedimentar pode ser dividida nas seguintes unidades segundo Pimentel e Silva 2003. 1 A unidade vulcânica máfica basal formada por metabasaltos com abundantes características vulcânicas primárias, visualizadas, metais como

almofadas,

brechas de fluxo e texturas vesiculares. Finas camadas de xisto pelitico (grafite) e pequenas intrusões máficas similar na composição às vulcânicas também são encontrados dentro da pilha vulcânica.

38

Adaptado de Pimentel e Silva 2003 Figura 4.1: Esboço de mapa geológico do Cráton São Francisco, mostrando a localização do Greenstone Belt Rio Itapicuru (RIGB).

2. Unidade vulcânica félsica-intermediária formada por lavas e depósitos piroclásticos de andesito a composição dacítica, e também por pequenas intrusões subvulcânicos coevos; 3. Unidade sedimentar superior compreendendo conglomerados, arenitos, siltitos e folhelhos.

39 A nível local, a área de estudo está inserida em um contexto de sedimentos coluvio-eluvionares, cujas superfícies de sedimentação são bastante variadas, assim como a litologia e composição sedimentar. Trata-se de um canal de drenagem de aproximadamente 2,5 Km que corta a Mineração Fazenda Brasileiro de noroeste par sudeste, há mais ou menos 2,2 Km da sede, ao sudoeste da área da empresa.

Adaptado de Pimentel e Silva 2003 Figura 4.2: Mapa geológico do Greenstone Belt do Rio Itapicuru mostrando a localização da mina de ouro Fazenda Brasileiro e o Riacho do Incó.

A Terra não sendo um isolante perfeito é condutora de energia elétrica podendo ser considerada como um agregado de materiais, na qual a resistividade e influenciada por diversos fatores, tais como: - Resistividade dos materiais (líquidos, minerais e gases) que compõem a rocha; - Porosidade da rocha; - Umidade da rocha; - Textura e porosidade da rocha.

40 A Unidade Riacho do Incó, segundo Kishida et al 1979. teve estas rochas definidas numa divisão litoestratigrafica caracterizando a Sequência Riacho do Incó por metabasaltos, alterados para xistos máficos, interpostos por lentes de metagabros. Associadas a essa rocha ocorre metapelitos grafitosos e cherts que desenvolvem uma camada fina e ininterrupta, capeando a zona do minério, chamada horizonte guia. Proporciona uma espessura superior a 1000m correspondendo a Unidade Vulcânica Máfica da geologia regional. A geologia da área onde se insere o estudo é constituída por uma formação geológica de um complexo detrítico composto por argila, areia e cascalho. Sedimentos oriundos desta e de outras unidades, presentes na bacia hidrográfica do Itapicuru. Os relatórios de sondagem existentes na área de estudo mostraram uma alternância entre cascalho, areia e argila, contendo fragmentos de rocha. A figura a seguir apresenta as colunas litológicas de alguns furos de sondagen anteriormente realizadas na área de estudo, dispostas em perfil. Pode observar-se que os níveis são constituídos predominantemente por argilas. e Furo-46 dad ndi u f o (m) Pr

Furo-47

Furo-48

Furo-49

Furo-50

Furo-51

Figura 4.3: Resumo dos furos de sondagem. Disposição do sedimento em profundidade métrica e distância entre os furos de aproximadamente 5 metros.

41 5.0. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Definida

no

início

do

trabalho,

a

validação

dos

métodos

de

eletrorresistividade e IP, para a prospecção de ouro em depósitos aluvionares trata-se do desenvolvimento de pesquisas de geofísica aplicada. De inicio, os métodos elétricos foram estudados do ponto de vista teórico, analisando os seus fundamentos, as técnicas e aparelhamentos desenvolvidos para aplicação prática, distinguindo os trabalhos já realizados e abrangendo a sua aplicabilidade, habilidades e limitações. No imageamento elétrico 2D, são utilizados equipamentos com aquisição automática de dados, o que possibilita uma quantidade maior de leituras em boas condições de tempo. Na prática, a validação dos métodos elétricos para prospecção de ouro no Riacho do Incó. Os materiais e métodos adotados ao longo desta pesquisa e em campo são abordados em teste, podendo dar assistência a possíveis trabalhos futuros. O modelo 2D gerado através do software RES2DINV, que consiste em blocos retangulares, cuja distribuição e tamanho são automaticamente gerados pelo programa; quanto maior o número de pontos medidos em campo mais precisa é a modelagem dos dados. O que pode ser constatado ao comparar o modelo que tem espaçamentos entre os eletrodos de 5m com (Figura 5.1) os que têm 2,5m (Figura 5.2). Valores de resistividade e cargabilidade aparentes medidos no campo, não representam propriamente a geologia de sub-superfície. A geração de modelos 2D pode ser a única forma de delimitar e determinar litologias e a arquitetura faciológica em um canal. Com a interpretação do modelo 2D foi possível delimitar contornos do subsolo, levando em consideração que a qualidade dos dados na área estudada é baixa, devido, sobretudo ao encharcamento do solo devido a chuvas recentes na região, o que torna o substrato muito mais condutivo e susceptível a ruídos. Apesar de um erro absoluto baixo a qualidade a investigação é comprometida por falta de contraste entre as litologias, apresentando um perfil pouco capacitivo (Figuras 5.3 e 5.4). Contudo ficou explicito nas imagens de cargabilidade a possibilidade da existência de Au disseminado no saprólito e na rocha do embasamento que da uma resposta de alta cargabilidade e resistividade alta.

42

Figura 5.1: Modelo de Arranjo de Blocos e Pontos de Dados de Resistividade Aparente para espaçamento de 5 metros.

Figura 5.2: Modelo e Arranjo de Blocos e Pontos de Dados de Resistividade Aparente para espaçamento de 2,5 metros.

43

Figura 5.3: Pseudoseções de Cargabilidade Aparente e Calculada e Seção geoelétrica invertida. As imagens mostram o contorno da cargabilidade perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos de 5/5m na linda de sondagem 13. A imagem mostra a profundidade em metros no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na parte superior e a Cargabilidade em mV/V com a escala de cores em baixo das imagens.

44

Figura 5.4: Pseudoseções de Cargabilidade Aparente e Calculada e Seção geoelétrica invertida. As imagens mostram o contorno da cargabilidade perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos de 2.5/2.5m na linda de sondagem 13. Na imagem a profundidade em metros no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na parte superior e a Cargabilidade em mV/V com a escala de cores em baixo das imagens.

45 Ao final, os dados foram utilizados na delimitação do paleocanal e das litologias com bons resultados de resistividade e polarização induzida, sendo possível concluir que para investigação em sedimentos aluvionares como os do riacho do Incó, a técnica de imageamento elétrico em 2D é bem aplicada, mostrando que a curva de resistividade varia suavemente entre os meios de resistividades diferentes, e a discriminação da litologia pode ser mapeada com o IP. As imagens a seguir mostram os resultados da inversão elétrica, da resistividade medida na linha 13 dos furos de sondagem no Riacho do Incó. Contornos de pseudoseção de resistividade aparente medida. A figura 5.5 representa a seção com espaçamentos de 5m entre os eletrodos, caracterizando o canal com até 8,0m de profundidade em contato com o embasamento, que representa maior resistividade no espectro de cores avermelhadas

tendendo

a

violeta.

Bem

delimitado

pelas

curvas

de

resistividade. A partir desta imagem em comparação com os furos pode-se perceber que os dados fogem a realidade relatada pela sondagem, porem a diferença é menor que 2,0m, proporcionalmente aceitável quando se trata de ambientes rasos e estreitos. A figura 5.6 representa a pseudoseção com espaçamento de 2,5m entre os eletrodos, caracterizando o canal com profundidade variando entre 1,0 e até 7,0 metros, o que é coerente com os furos de sondagem que relatam uma litologia variada, entre argilas e fragmentos de rocha que são coerentes com a imagem da inversão da figura 5.6. Tendo que a resistividade dos sedimentos aluvionares é variável, pode-se interpretar a posição dos furos com a resistividade apresentada no espectro. Observando que os sedimentos são em maioria argilas que estão encharcadas. Esta seção melhor representa o canal, por estar mais próxima ao que os furos de sondagem relatam nos perfis. Ela foi gerada com espaçamento com metade do usado na seção e um número maior de eletrodos, possibilitando melhor resolução e confiabilidade. Em geral o ambiente está muito condutivo, principalmente, devido a chuva que ocorreu durante a coleta de dados, na região. Associado a sedimentos aluvionares que tem uma resistividade aproximadamente de até 100 Ohm.m. Com o sedimento rico em argilas encontrados nos furos, caracterizando que a resistividade é inversamente proporcional a porosidade

46 preenchida por fluidos, as argilas apresentaram-se mais condutivas por estarem encharcadas, devido o efeito combinado da água e da polarização superficial das partículas de argilas. Comparando os dois modelos pode-se perceber que diminuindo o espaçamento entre os eletrodos, encontra uma melhor equidade dos valores, no entanto uma menor profundidade de alcance, o que condiz com a teoria, constata-se também que a melhor resolução está no espaçamento de 2,5m, que se aproxima mais do modelo real proposto a partir da descrição dos furos de sondagem, onde se observa um alto no embasamento, em relação a profundidade e a litologia discriminada. Pode ser observado que a sondagem com menor espaçamento entre os eletrodos é mais próxima das litologias descritas nos furos de sondagem, promovendo uma melhor seção esquemática e confiável.

47

Figura 5.5: Pseudoseções de Resistividade Aparente Medida e Calculado e Seção geoeletrica invertida da resistividade. As imagens mostram o contorno da resistividade perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos de 5/5m na linda de sondagem 13. Na imagem a profundidade em metros no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na parte superior e a resistividade em ohm.m relacionada a escala de cores em baixo das imagens.

48

Figura 5.6: Pseudoseções de Resistividade Aparente Medida e Calculado e Seção geoeletrica invertida da resistividade. As imagens mostram o contorno da resistividade perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos de 2,4/5,2m na linda de sondagem 13. Na imagem a profundidade em metros no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na parte superior e a resistividade em ohm.m relacionada a escala de cores em baixo das imagens.

49 6.0 CONCLUSÕES E SUGESTÕES

A finalidade do trabalho foi testar os métodos de resistividade e IP, para prospecção de ouro em aluvião. O que pode ser concluído é que o método de resistividade delimita as descontinuidades tanto verticais, os contornos laterais do canal, quanto horizontais, marcando o embasamento e litologias mais resistivas, como saprólitos e cascalhos diferenciando-as das mais condutivas enquanto que a polarização induzida sugere locais com condutores disseminados que causam o efeito de polarização induzida. Para ambos os perfis foram distinguidas três zonas com grande contraste de condutividade. A zona 1 com alta condutividade, representando os tons de azul a verde, concentrando-se entre o nível freático e até 5 metros de profundidade. Corresponder ao nível de material mais encharcado podendo conter de argila a cascalho, representados na sondagem f-49 e f-50 (Figura 5.7). A zona 2 com condutividade intermediária, representado tons de verde a laranja, estão menos encharcados, com uma litologia não muito diferente da zona anterior, mas com maior porosidade e espessuras podendo ser mais profundos que 6.0m. Melhor representado pelo furo f-47 (Figura 5.7). A Zona 3 com alta resistividade, imaginando tons de laranja a violeta, estão relacionadas a rocha do embasamento, sendo os tons mais claros relacionado ao intemperismo da mesma. Representado pela sondagem f-48 em que a rocha esta mais rasa devido a uma estrutura geológica identificada com o caminhamento. (Figura 5.7). A confiabilidade dos dados é considerada a partir da comparação com os furos de sondagem, sendo que o levantamento de dados geofísicos em campo foram alinhados com os furos anteriormente realizados pela equipe da MFB, na linha 13 de sondagem. O que e retratado na figura 5.7 Levando em consideração os erros associado aos materiais, juntamente com as condições do terreno muito úmido para a finalidade da pesquisa.

50

Figura 5.7: Pseudoseção Interpretada; limites de resistividade aparente associados a litologia demarcada através dos furos de sondagem; mostrando que o método geoelétrico associado com o furo de sondagem delimita, profundidade, largura e litologias associadas ao paleocanal. As cores referem-se aos padrões de resistividade da litologia mostrando sua largura e profundidade em metros. Este perfil foi interpretado usando as pseudoseções geradas pelo software de inversão e as interpretações dos furos de sondagens da linha 13 da MFB.

m

F-46

F-47

F-48

F-49

F-50

F-51

0.625 1.094 3.380 4.970 6.720 20

Sedimentos Encharcados; baixa resistividade; lama arenosa, também fragmentos de rocha. Sedimentos Úmidos; resistividade intermediaria; argila, areia, cascalho e fragmentos de rocha. Rocha; resistividade mais alta; Rocha alterada.

40m

Furos de Sondagem.

51 As interpretações são ambíguas e limitadas a configurações estratigráficas simples, necessitando de complemento com furos de sondagem que mostram dados diretos da subsuperficie, a topografia e os efeitos das variações de resistividade próximos à superfície pode mascarar a resistividade em profundidade, a profundidade da analise é limitada pela energia máxima que pode ser aplicada ao solo e pelos fios estendidos por longos comprimentos. Os dados são promissores. Concluindo que a sondagem elétrica, a partir dos métodos de Resistividade e IP, para prospecção em aluvião, é uma técnica de geofísica aplicada valida. Tem como resultados a dimensão do canal, a profundidade do embasamento e a possibilidade de existir ouro disseminado no saprólito a condutividade das camadas do subsolo, sugerindo a interpretação da porosidade e permeabilidade dos sedimentos, a dimensão destes depósitos, o que facilita a determinação do corpo econômico prospectado através da peseudoseções gerando modelos em 2D, a redução de custos com furos de sondagem, que a exemplo desta seção seriam necessários apenas 3 furos 47,48 e 51. O custo estimado do trabalho de prospecção com o método de resistividade tendo em conta uma equipa de 3 pessoas

1 geólogo/geofísico e 2 operários e

considerando dois dias de trabalho necessários pra duas seções, o valor de mercado de um imageamento elétrico está estimado em no mínimo R$2.500 por quilometro, segundo o Conselho Regional de Engenharia e Arquitetura – CREA. Como sugestão para trabalhos futuros nesta área de estudo, utilizando o método elétrico, sugere-se a realização de mais perfis de resistividade, ao longo da drenagem para caracterizar melhor o canal do riacho e gerar imagem até 3D. Além disso, poderia complementar o trabalho utilizando contemporaneamente outro arranjo como a Wenner ou Schlumberger, para comparar os resultados. E ainda realizar o tratamento de dados ao fim de cada seção, pois eventuais erros podem ser corrigidos ainda em campo, reduzindo o custo da logística, considerando também o clima mais propício.

52 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS AKTARAKÇI, H. Resistivity Imaging. Seminar on resistivity imaging. Madrid. (2008). BENARD, J. Short Note on the Depth of Investigation of Electrical Methods. (2003). BRAGA Antonio Celso de Oliveira. Geofísica Aplicada, Rio de Janeiro Universidade Estadual Paulista, 2007, disponível em acesso em 10 novembro de 2012. IRIS Instruments, Orleans, France. Acesso em 10 de nov. 2012. COSTA, Lisálvaro Lucas Chaves; Características Petrográficas e Aspectos Metalogenéticos do Corpo C-59, Mina Fazenda Brasileiro, Salvador, Universidade Federal da Bahia, 2008 Disponível em Acesso em 10 novembro 2012 JOURNAL OF AOOLIED GEOPHYSICS GRIFFITHS,D.H. and BARKER, R.D. Twodimensional resistivity imaging and modelling in areas of complex geology., 1993 p.29: 211-226. IRIS Instruments Syscal Switch User´s Manual. (2012). KEAREY, P.; BROOKS, M. (1984). An Introdution to Geophysical Exploration. Blackwell Scientific Publications, Oxford. pp. 198-225. KISHIDA A. Caracterização geológica e geoquímica das sequências vulcanossedi-mentares do médio rio Itapicuru (Bahia). Universidade Federal da Bahia, Salvador, Dissertação de Mestrado, 98p. (1979). LOKE, M. H. Electrical Imaging Surveys for Environmental and Engineering Studies. Penang, Malaysia. (1999). 57 p. LOKE, M.H. & BARKER, R.D. Rapid last-squares inversion of apparent resistivity pseudosections

using

a

quasi-Newton

method.

geophysical

Prospecting, 1996a 44: 131-152. LUÍS, Joaquim.. Geofísica Ambiental. Métodos Eléctricos. Universidade do Algarve. Disponível em (2005) Acesso em 09 dez 2012.

53 Manual do SYSCAL Pro. [online] Disponível em < http://www.heritagegeophysics. com/images/promanual.pdf. Data 09/03/2012.> Acesso em 09 dez 2012 Mnaual do RES2DINV, [online] Disponível em http://www.heritagegeophysics.com /images/res2Dinvmanual.pdf. Acesso em 09/12/2012. PARASNIS, D.S. Mining geophysics. 1973 160-224. PARASNIS, D. S.. Principles of Applied Geophysics. Chapman and Hall, London and New York, Fourth Edition, 1986, 402p. PIMENTEL, Márcio M. and SILVA, Maria da Glória. Sm-Nd age of the fazenda brasileiro gabbro, Bahia, Brazil: example of robust behavior of the Sm-Nd isotopic system under extreme hydrothermal alteration. An. Acad. Bras. Ciênc. [online]. 2003, vol.75, n.3, pp. 383-392. ISSN 0001-3765.

http://dx.

doi.org/10.1590/S0001-37652003000300009. Acesso em 20/03/2013 REYNOLDS, J. M. An Introdution to Applied and Environmental Geophysics. John Wiley & Sons. (1997).p.796 . SATO

K.

Hédison

(2004)

Geofísica.

Aula

n°

09.

MÉTODOS

ELÉTRICOS. Polarização Induzida e Potencial Espontâneo. Disponível em: http: //www.cpgg.ufba.br/sato/cur

sos/geo046/geo

046-09-ipsp.pdf

Acesso

em

19/08/2013 TEIXEIRA J. B. G. Geologia e controles da mineralização aurífera da Fazenda Brasileiro, Serrinha (BA). Instituto de Geociências, Universidade Federal da Bahia, Bahia, Dissertação de Mestrado. (1984). WARD, S.D. Resisitivity and Induced Polarization Methods. Investigations in geophysics num 5, Geotechinical and Environmental Geophysics. SEG, 1990.