1. existe diferença entre os termos exploração e prospecção??? quais são os objetivos? ...
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PROSPECÇÃO E EXPLORAÇÃO
2
Existe diferença entre os termos exploração e prospecção???
Quais são os objetivos?
Exploração regional?
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Prospecção convencional Logística Escala de exploração Imagens de satélite e fotografias aéreas Mapeamento geológico de campo Poços e trincheiras Sondagens Análises de laboratório
MÉTODOS DE EXPLORAÇÃO GEOLÓGICA
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Introdução
Geofísica regional◦ Sensoriamento remoto◦ Gravimetria◦ Magnetometria◦ Radiometria
Prospecção Geofísica
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Métodos superficiais◦ Gravimetria◦ Magnetometria◦ Métodos elétricos◦ Sísmica
Métodos de sub-superfície e em furos de sondagem◦ Gravimetria◦ Elétricos◦ Perfilagem geofísica
Geofísica de detalhe
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Procedimentos Impactos da geologia de mina nas
operações mineiras Objetivos da geologia de mina
◦ Pré-produção◦ Ciclo de vida da mina
Estágio inicial Estágio maduro Estágio senil
Geologia de Mina
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Dados necessários Equipamentos recomendados Simbologia Log de furos de sondagem Log geofísico
◦ Potencial espontâneo◦ Gama natural◦ Densidade (gama-gama)◦ Velocidade sônica◦ Resistividade
Mapa geológico
Dados Geológicos
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Métodos de sondagens e equipamentos◦ Sondagem roto-percussiva◦ Sondagem rotativa◦ Sondagem com coroas diamantadas◦ Outros métodos
Parâmetros de sondagens Amostras volumétricas Controle de teores Outros métodos de amostragem Preparação de amostras Métodos de análise
Amostragem
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Modelagem Geológica Metodologia para a modelagem Propósitos do modelo geológico Representação dos dados geológicos
Interpretação Geológica, Modelagem e Representação
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Metodologia para estimativa de recursos Dados geológicos e interpretação Interpretação geológica Composição de amostras Estatística básica e distribuição de teores Distribuição de teores Modelos de variograma
Estimativa de recursos e reservas
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Métodos geométricos Métodos das médias móveis Inverso do quadrado das distâncias Krigagem Diluição e perdas de lavra Seleção do método de estimativa
Estimativa de recursos
Entre os métodos tradicionais, os mais empregados são os geométricos com áreas de influência e de isolinhas.
Os principais métodos geométricos são:
• blocos regulares e irregulares;
• poligonal;
• seções transversais e paralelas;
• vizinho mais próximo (nearest neighbor);
• triangulação.
Método da poligonal
Método das seções
Método das seções paralelasO método das seções paralelas consiste em, a partir de furos de sondagens, desenhar perfis e encontrar o teor médio ponderado da variável de interesse na área correspondente. Com base nessa área de influência, pode-se encontrar um volume “aproximado” do corpo de minério.
Método das seções paralelas
Para encontrar o teor médio da seção, encontra-se o teor médio ponderado do furo. Feito isso, define-se a área de influência desse furo, assumindo como seu teor o valor encontrado anteriormente.O teor da seção, será a ponderação dos teores de todas partes que o compõe.
Mapa de localização dos furos
A imagem abaixo é uma vista em planta dos furos de sondagens
Seções
Seções
Seção 1, contendo
três furos de
sondagens, conforme
figura ao lado.
Furo DH4271 DH4270 DH2832
1.26 2.31 11.6
0.98 0.49 0
2.87 0.42 1.05
0.61 0 1.75
0.74 0 2.03
1.13 0 1.54
0.44 0.68 1.12
0.84 0.52 1.05
1.46 1.52 2.94
1.01 1.45 4.97
1.04 1.43 0.49
0.73 0.93 1.08
0.28 0.98
1.67 1.33
1.05 1.32
0.99 0.72
0.54 1.19
0.42 1.28
0.54
Média 0.98 0.92 2.47
Para encontrar o teor médio
de cada furo, faz-se a leitura
do valor de cada intervalo de
amostra e encontra-se o teor
médio. Nesse caso não houve
necessidade de ponderação,
pois todos os intervalos
possuiam o mesmo tamanho
(2 m).
Seções
Após isso, foi
desenhado uma
linha envoltória do
que seria uma
interpretação
geológica da seção.
Seções
Em seguida, foram
definidos os limites
de influência de
cada furo no interior
da envoltória
geológica.
Criação da cava
Após criar as envoltórias, deve ser feito um desenho do que seria um modelo simplificado de cava, levando em consideração apenas o ângulo de talude global, conforme figura ao lado.
CavaA figura abaixo representa o que seria a cava final.
Cava
Com o perfil concluído, deve-se encontrar a relação
estéril/minério para cada seção.
Estéril
Minério
Volume
Ao final do procedimento, deve-se
projetar a área encontrada no perfil
a uma determinada distância,
encontrando assim o volume do
corpo de minério e o estéril da cava
final. O valor da projeção deve ser
equivalente a metade da distância
entre 2 seções.
Nearest neighbor
Triangulação
Os métodos de isolinhas requerem a construção de curvas de isovalores através de uma interpolação realizada de modo contínuo entre pontos sucessivos.
Com tal procedimento, há a possibilidade de serem mostrados os contrastes entre os pontos altos e baixos do atributo, nos locais onde existe densidade de dados.
De posse do mapa, pode-se calcular o volume pelo somatório das áreas entre duas isópacas multiplicadas pelas espessuras médias destas isópacas.
Interpolação no Surfer
• Surfer é um programa de geração de grid (malhas) e mapas;
• Programa de interpolação em 2D;
• Utiliza três tipos de arquivos: *.dat, *.grd e *.srf.
Pontos localizados nos cruzamentos das linhas do grid
Definição baseado na geometria dos dados
Geometria do Grid
Algoritmo de interpolação atribuindo pesos para as amostras (weighted average interpolation algorithms)
Pesos entre 0,0 e 1,0, sendo que o somatório dos pesos deve ser 1,0
Quanto mais perto do nó do grid, maior seu peso
Interpolação
N
1iiijj ZwG
Métodos diferentes geram valores diferentes em um nó do grid
Seleção do método através da opção Data no menu Grid
Resultados diferentes
Resultados diferentes…
Interpoladores exatos honram o valor da amostra
Quando a posição coincide com o nó do grid
Peso (w) = 1.0
Kriging, nearest neighbor, triangulation
Interpolador exato e suavizador
Wij=1
As curvas de isovalores são desenhadas de forma suave
Reduz o efeito da variabilidade em pequenas escalas entre dados vizinhos
Interpolador exato e suavizador…
Como o Surfer deve procurar os dados (amostras) para a interpolação
Quatro tipos: all data, simple, quadrant, octant Tipo quadrante e octante evitam clusters na interpolação Search rules and ellipse especificam a quantidade e
distância ao redor do ponto a ser interpolado
Opções de busca
Pontos não interpolados podem significar dados insuficientes
Podem indicar número mínimo elevado ou raio de busca pequeno
Raio de busca, normalmente, deve ter a mesma direção e tamanho da elipse de anisotropia
Busca…….
Anisotropia indica a direção de maior e menor similitude entre os dados de uma variável
Serão atribuídos pesos maiores para os dados na direção de maior continuidade espacial
Anisotropia
MÉTODO DO IQD – Inverso do quadrado da distância
Fundamenta-se na premissa de que os ponderadores para estimativa de um teor de um ponto ou bloco obedecem a uma lei de proporcionalidade, ou seja, o inverso do quadrado da distância entre eles.
Nesse método é dado maior peso às amostras mais próximas do local da estimativa.
MÉTODOS CLÁSSICOS
Sendo:t1 o teor a uma distância d1 de um bloco,
t2 o teor a uma distância d2 do mesmo bloco,
t3 o teor a uma distância d3 do mesmo bloco,
...tn o teor a uma distância dn do mesmo bloco,
O teor do bloco (tb) vale:
IQD
2n
23
22
21
2n
n23
322
221
1
b
d
1...
d
1
d
1
d
1d
1t...
d
1t
d
1t
d
1t
t
Outras possibilidades:
Ponderar pelo inverso da distância.
Limitar seu alcance até um valor arbitrário da área de influência.
IQD
IQD O inverso do quadrado da distância é um bom estimador
para ser utilizado na estimativa de reservas?
Estimativa de recursos e reservas
GEOESTATÍSTICA Pode ser entendida como as ferramentas e técnicas
matemáticas utilizadas no estudo de variáveis regionalizadas (VR).
VR: função que varia de um lugar a outro no espaço, com certa aparência de continuidade, i.e., variáveis cujos valores são relacionados de algum modo com a posição espacial que ocupam.
EXEMPLOS: teor do minério, espessura de uma camada, densidade.
GEOESTATÍSTICA
GEOESTATÍSTICA George Matheron (1957-1962), cujo trabalho foi
bastante influenciado pela Escola Sul-Africana é um dos precursores: Krige e Sichel (1947-1960): identificaram um fenômeno
regionalizado nos reefs de ouro nas minas do Rand. Buscava-se melhorar a estimativa de teores de Au sem ter que executar novas sondagens.
Wijs (1952-1953): trabalhos estatísticos sobre jazidas de U.
GEOESTATÍSTICA Matheron criou a formulação matemática dos princípios
geoestatísticos: KRIGAGEM: processo básico de estimativa em
Geoestatística. 1962: publicou um tratado sobre a teoria das variáveis
regionalizadas (“Traité de Geoestatistique Appliquée”).
OBJETIVOS Tentar extrair dos dados disponíveis (aparentemente
desordenados), uma imagem da VARIABILIDADE dos mesmos, ou seja, uma medida de correlação entre eles, que se consegue através do VARIOGRAMA.
Medir a precisão de toda estimativa, sendo para isto necessária uma teoria de estimativa de reservas:
KRIGAGEM
Ferramenta matemática que permite estudar a dispersão natural das variáveis regionalizadas.
Representa o grau de continuidade da mineralização.
Mede a variação ou discrepância entre pares de valores separados por uma distância h.
VARIOGRAMA
VARIOGRAMA
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
5 10 15 20
Distancia
Fu
nç
ão
Ga
ma
Variograma ajustado
Variograma experimental
VARIOGRAMA: 2g(h)
OBSERVADO (experimental)
VERDADEIRO (real do depósito, desconhecido) TEÓRICO (referência, ajustado)
SEMI-VARIOGRAMA: g(h)
Objetivo: comparar com a variância estatística.
2)h(n
1iii )hz(X)z(X
)h(n
1)h(2
A estimativa (h), para as amostras separadas de: h = a
h = 2a
VARIOGRAMA
4
1i
2ii )az(X)z(X
4
1)a(2
3
1i
2ii )a2z(X)z(X
3
1)a2(2
FENÔMENO ALEATÓRIO
PURO (VARIÁVEIS
INDEPENDENTES)
VARIOGRAMA
h
EFEITO DEPOSIÇÃO DASAMOSTRAS (VARIÁVEIS
REGIONALIZADAS)
VARIOGRAMA
h
A partir de uma certa distância, as amostras não têm mais influência umas sobre as outras (range ou alcance).
Variância total (C + Co) = patamar. Efeito pepita (Co) = variações locais (minerais distribuição
errática).
efeito pepita
VARIOGRAMA PARA UM DEPÓSITO DE OURO
VARIOGRAMA
KRIGAGEM Método que fornece o melhor estimador linear dos
blocos. Conhecida como “BLUE” (Best Linear Unibiased
Estimator). Sistema de equações que permite calcular o valor de
cada um dos ponderadores de tal forma que a variância de estimativa seja mínima e a soma dos ponderadores seja igual a 1.
KRIGAGEM
n
1ii 1mínima2
E
Supondo que se tenha o seguinte bloco a ser estimado:
KRIGAGEM
O teor do bloco estimado por Krigagem seria:
)x(T)x(T)x(T)x(T)x(T)x(T)x(T 6655443322110
Ou seja:
KRIGAGEM
Onde i são os coeficientes de ponderação associados com os furos xi.
n
1iii0 )x(T)x(T
)x(T...)x(T)x(T)x(T nn22110
SISTEMA DE KRIGAGEM
KRIGAGEM
γ1,1 γ1,2 γ1,3 γ1,4 ... γ1,n 1 λ1 γ1,0
γ2,1 γ2,2 γ2,3 γ2,4 ... γ2,n 1 λ2 γ2,0
γ3,1 γ3,2 γ3,3 γ3,4 ... γ3,n 1 λ3 γ3,0=. . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .
γn,1 γn,2 γn,3 γn,4 ... γn,n 1 λn γn,0
1 1 1 1 ... 1 0 μ 1
γ1,1 γ1,2 γ1,3 γ1,4 ... γ1,n 1 λ γ
γ γ γ γ ... γ 1 λ γ
γ γ γ γ ... γ 1 λ γ=. . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .
γ γ γ γ ... γ 1 λ γ1 1 1 1 ... 1 0 μ 1
IQD
IQD X KRIGAGEM
d1
d2
T(x1)
T(x2)
T(x0)
γ0,1
γ0,2
)x(T8,0)x(T2,0
25
1
50
1
)x(T25
1)x(T
50
1
)x(T 21
22
2212
0
Krigagem
IQD X KRIGAGEM
d1
d2
T(x1)
T(x2)
T(x0)
γ0,1
γ0,2
)x(T724,0)x(T276,0)x(T 210
IQD
Krigagem
IQD X KRIGAGEM
d1
d2
29,3%
1,5%
T(x0)
γ0,1
γ0,2
%06,7)x(T 0
%17,9)x(T 0
TC = 8%
Sistemas de classificação de recursos e reservas
· Principais critérios de classificação confiança geológica e viabilidade econômica;
· Como o erro associado à estimativa deve ser calculado?
· Códigos não prescritivos duas classes de métodos: (i) tradicionais ou clássicos e (ii) com abordagem geoestatística.
Métodos
· Métodos tradicionais: continuidade geológica, densidade amostral, interpolação versus extrapolação, teor de corte, tecnológicos, qualidade dos dados, geométricos, isolinhas, área de influência;
· Métodos geoestatísticos: alcance do variograma, variância de krigagem, índice de confiabilidade de recursos, simulação condicional.
Histórico
Primeiros sistemas de classificação.
Outorga do atual Código de Mineração.
Primeira versão do Código JORC.
Primeiro código da ONU (UN-ECE).
Escândalo Bre-X.Segundo encontro CMMI (Denver).
Primeiro encontro CMMI (África do Sul).
Proposta de alteração do sistema brasileiro.Criação do grupo das Nações Unidas.
Propostas de transformação dos padrões em normas de certificação ISO.
Ratificação do acordo para trabalho conjunto CMMI/UN-ECE.
Unificação códigos CMMI e UN-ECE (Genebra).
década de 30 1967 1988
1992 1994 1996 1997
1998 1999 2000
Histórico
Normas para classificação e inventário de carvão, pelo Código JORC.
Sistema brasileiro · 1992, “Bases Técnicas de Um Sistema de Quantificação do Patrimônio Mineral Brasileiro” IBRAM, SBG, FAEMI, APROMIN sem divulgação e/ou implementação;
· Maioria das empresas carboníferas brasileiras estimativa por isolinhas e categorização subjetiva pela área de influência.
FREITAS, J.C.F. 1985. Métodos clássicos de cálculos de reserva e geoestatística. In: Métodos e Técnicas de Pesquisa Mineral, cap. 7, págs. 293-355, DNPM, Brasília.
GUERRA, P.A.G. 1988. Métodos geoestatísticos. In: Geoestatística Operacional, cap. 4, págs. 49-134, DNPM, Brasília.
MARANHÃO, R.J.L. 1982. Avaliação de reservas e prospecção em profundidade. In: Introdução à Pesquisa Mineral, cap. 2.3, págs. 329-402, BNB/ETENE, Fortaleza.
Referências bibliográficas