DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS ESCOLA DE ENGENHARIA DA UFMG

CURSO DE ESPECIALIZAO EM RECURSOS MINERAIS

Disciplina: Explorao MineralMdulo I

Jos Ildefonso Gusmo Dutra DEMIN - EEUFMGBelo Horizonte, maio/11

ndicepgina 1- INTRODUO (carga horria = 3 horas) 1.1- Fases da minerao 1.1.1- Prospeco 1.1.2- Explorao 1.1.3- Desenvolvimento 1.1.4- Lavra 1.1.5- Beneficiamento mineral 1.2- Meio ambiente 1.3- Noes de economia mineral 1.4- Utilizao do computador em minerao 2- LEITURA DE MAPAS E PERFIS (carga horria = 10 horas) 2.1- Indicaes dos mapas topogrficos 2.1.1- Classificao dos sinais convencionais 2.1.2- Curvas de nvel 2.1.3- Escala 2.1.4- Orientao 2.1.5- Dados indispensveis num mapa 2.1.6- Mapas fotogrficos areos 2.1.7- Legenda 2.2- Cortes e perfis 2.2.1- Natureza dos perfis 2.2.2- Construo de perfis 2.2.3- Ampliao de perfis 2.3- Interpretao das curvas de nvel 2.3.1- Sentido ascendente e descendente de uma direo dada 2.3.2- Altitude de um ponto dado 2.3.3- Densidade das curvas de nvel 2.3.4- Distncia entre pontos 2.3.5- Inclinao de um declive 2.4- Mapa geolgico 2.4.1- Linhas e smbolos convencionais 2.4.2- Posio dos limites entre massas rochosas 2.4.3- Relaes entre topografia e cartografia geolgica 2.4.4- Utilizao de cartas na construo do mapa geolgico 1 2 3 3 4 4 5 6 7 8 9 11 11 12 15 15 15 16 16 17 17 18 19 20 20 21 21 22 22 23 24 24 26 28

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2.4.5- Dados necessrios para um mapa geolgico completo 2.5- Interpretao dos mapas geolgicos 2.5.1- Caractersticas importantes dos mapas geolgicos 2.5.2- Zonas de afloramento 2.5.3- Limites da zona de afloramento 2.5.4- Smbolos da direo 2.5.5- Estratos concordantes 2.5.6- Rochas eruptivas 2.5.7- Discordncias 2.5.8- Histria geolgica 3- AMOSTRAGEM (carga horria = 3 horas) 3.1- Utilizao da amostragem na minerao 3.1.1- Amostragem na prospeco 3.1.2- Amostragem na explorao 3.1.3- Amostragem na lavra 3.1.4- Amostragem no beneficiamento 3.1.5- Amostragem para controle de qualidade de produtos 3.2- Tipos de amostragem 3.3- Mtodos de amostragem utilizados na minerao 3.3.1- Mtodo de amostragem pontual 3.3.2- Mtodo de amostragem linear 3.3.3- Mtodo de amostragem de superfcie 3.3.4- Mtodo de amostragem volumtrica 3.4- Preparao e reduo de amostras 3.5- Tratamento dos dados fornecidos pela amostragem 3.5.1- Correlao entre diferentes tipos de amostragem 3.5.2- Estimao do erro de amostragem 3.5.3- Otimizao da amostragem 3.5.4- Confiabilidade dos resultados 3.5.5- Representatividade da amostra Bibliografia Apndice 1

29 30 30 30 31 32 32 33 33 33 34 34 35 35 35 35 36 36 39 39 42 44 44 45 46 46 46 47 48 49 49 50

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1- INTRODUO A minerao foi sem dvida a segunda tentativa mais primitiva do homem, considerando que a agricultura foi a primeira. Agricultura e minerao, certamente, figuram juntas como as atividades industriais primrias ou bsicas da civilizao humana. Desde os tempos pr-histricos a minerao tem sido essencial para a existncia do homem fornecendo materiais para combustvel, abrigo e obteno de alimento. O grande impacto dos produtos de minerao no homem pode ser evidenciado pelo fato dos antroplogos terem relacionado os grandes perodos da histria a atividades de minerao: Paleozico ( idade da pedra lascada ), Neoltico ( idade da pedra polida ), idade do Bronze ( 4000 - 1800 AC no oriente e 2000 - 1000 AC na Europa ) e idade do Ferro, seguindo idade do bronze. Hoje em dia o padro de vida dos povos do mundo muitas vezes comparado na base do consumo per cpita de vrios metais. Os mineiros primitivos utilizavam suas mos e implementos de madeira, osso, pedra e mais tarde de metal com os quais escavava e extraia minerais. Provavelmente, com o advento do sistema social, a minerao tornou-se mais organizada, utilizando trabalho escravo sob superviso. Nas sociedades primitivas, implementos foram improvisados, a cunha e o malho foram inventados, cestas foram feitas para transporte de rocha e gua, escadas e molinetes (guinchos) ajudavam no transporte, iluminao com candeias ou outras lmpadas foram introduzidos. Minas subterrneas foram escavadas at profundidades de vrias centenas de metros, por exemplo, no antigo Egito; minas de esmeralda no mar vermelho foram a cerca de 250 metros de profundidade e extenso suficiente para empregar 400 trabalhadores ao mesmo tempo. Algumas minas Romanas na Espanha foram a 200 metros de profundidade. Muitas minas foram trabalhadas, em tempos antigos, em torno do mediterrneo. Antepassados como Aristteles mencionaram mineraes em suas obras. Entretanto, tratados notveis sobre minerao no foram publicados at o sculo XVI. O primeiro grande tratado sobre minerao foi publicado em 1556 por Georgius Agricola, com o ttulo "De Re Metalica", somente traduzido para o ingls em 1912. A Revoluo Industrial criou uma demanda de metais que intensificou a procura de minerais e acelerou o desenvolvimento de novas minas nos sculos XVII e XVIII. A primeira importante mudana na prtica de minerao foi a introduo da plvora negra para desmonte de rocha em 1627, na Hungria. Em

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1718, a mina de estanho de Cornish foi drenada por bombeamento. Este foi um grande avano que possibilitou a lavra de veios grandes profundidades. A mquina a vapor e o compressor de ar amplificaram enormemente a energia em relao ao esforo muscular humano, at ento aplicado na minerao. No final do sculo XIX, as perfuratrizes de rocha, sob carretas, foram introduzidas. A descoberta da eletricidade deu grande mpeto mecanizao e tornou a aplicao de maquinaria mais flexvel. A introduo da p-mecnica, a vapor, na minerao cu aberto, um pouco antes da primeira Guerra Mundial, foi um outro acontecimento importante para o aumento de produtividade. O progresso tecnolgico da indstria mineral foi bastante acentuado aps a Primeira Guerra Mundial. Hoje em dia j possvel utilizar mineradores contnuos em lavras subterrneas, dispensando o uso da perfurao e desmonte por explosivos. O transporte do material tambm pode ser feito de modo contnuo, por correias transportadoras, at a superfcie. Em minerao cu aberto, j na dcada de 70 era utilizada drag line com capacidade de caamba de 220 jardas cbicas e shovel com 180 jardas cbicas, em lavras por tiras. A tendncia ao aumento de mecanizao e a projeto de usinas com alta capacidade de produo tem aumentado consideravelmente a eficincia das atividades de minerao e tem sido responsvel por ganhos em produtividade, tudo isto como conseqncia do aumento na demanda por minerais. No s a evoluo dos equipamento de minerao foram responsveis pela evoluo da minerao mas sobretudo o desenvolvimento de tecnologia aplicada ao processo produtivo. Neste aspecto, devem ser considerados o desenvolvimento da geoestatstica, da mecnica das rochas, da pesquisa operacional e da utilizao cada vez mais intensa de recursos de informtica nas vrias fases da minerao. 1.1 - FASES DA MINERAO A minerao como um todo, envolve um conjunto de aspectos, que visam, basicamente a descoberta do bem mineral, sua avaliao, a criao de condies para sua extrao e sua extrao. Este conjunto pode ser dividido nas seguintes etapas que constituem as 4 fases da minerao: prospeco, explorao, desenvolvimento e lavra. A prospeco e explorao constituem a pesquisa mineral, que , a grosso modo, responsvel pela descoberta e caracterizao de ocorrncias minerais visando a sua utilizao econmica.

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Embora a sequncia normal seja aquela apresentada acima, as fases no so realizadas isoladamente. muito comum ocorrer sobreposio de fases como a lavra experimental, durante a pesquisa, ou mesmo, a pesquisa mineral continuar aps o incio da lavra, como o caso da geologia de mina, que nada mais do que uma pesquisa de detalhamento durante a lavra. Desse modo, as fases da minerao devem ser encaradas sob o ponto de vista de suas finalidades, de acordo com as caractersiticas do depsito. Atualmente, tem sido usado o termo Tecnologia Mineral de forma mais abrangente englobando, alm das 4 fases citadas acima, tambm o beneficiamento mineral e os problemas causados ao meio ambiente. 1.1.1 - Prospeco O termo prospeco envolve o conjunto de trabalhos geolgicos dirigidos para a descoberta de depsitos minerais teis do ponto de vista econmico. Entretanto, muitas vezes, a prospeco conduz descoberta de concentraes minerais sem significado econmico. Por isso mesmo, ela deve ser imediatamente seguida pela explorao, qual cabem a caracterizao e a avaliao econmica do depsito. A prospeco pode ainda no descobrir concentraes minerais na rea considerada. Nesse caso, o investimento no significa prejuzo, uma vez que a rea ser descartada em futuros trabalhos. Para estabelecer os critrios para prospeco necessrio um bom conhecimento de geologia e mineralogia. exatamente esta fase que exige um maior conhecimento de geologia, pois nela que so criadas as primeiras hipteses a respeito da ocorrncia. Com base nessas hipteses, a explorao planejada, visando avaliar o depsito. 1.1.2 - Explorao A explorao tem como objetivo fundamental determinar a importncia econmica de um depsito atravs do estudo quantitativo e qualitativo dos bens minerais, com o propsito de caracterizar as condies naturais e econmicas nas quais ele ocorre. Ela toma como base as hipteses feitas durante a prospeco, a partir das quais se inicia o programa de explorao com a finalidade de avaliar o depsito. Esta avaliao feita atravs do estudo da variabilidade das caractersticas do corpo de minrio. Dentre essas caractersticas, a forma e o teor so as mais importantes.

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A partir dos resultados da explorao, feito o estudo de viabilidade econmica de lavra do depsito mineral. Todo o planejamento de lavra feito com base nos dados desta fase, estando portanto, o sucesso da lavra diretamente ligado qualidade desses dados. Como esses dados so obtidos atravs de amostras e, considerando que os depsitos minerais so quase sempre muito complexos quanto a distribuio de teores, a representatividade da amostra o ponto chave da explorao. Nesta fase so tomadas as principais decises do projeto de minerao, a partir das quais feito todo o investimento inicial. Tais decises se baseiam nos resultados da avaliao econmica do depsito, resultados estes que somente sero confirmados aps a lavra, quando todo o material for extrado. Essa avaliao feita atravs de estimao das variveis de interesse, a partir das amostras. Caso esta estimao apresente um erro maior do que o esperado, isto somente ser descoberto aps os investimentos iniciais terem sido feitos, da a grande importncia da etapa de amostragem do depsito mineral. 1.1.3 - Desenvolvimento Uma vez feito o planejamento da lavra, a partir dos resultados da explorao, o depsito deve ser preparado para a lavra. Essa preparao consta basicamente da abertura de acessos, construo de infra-estrutura necessria, remoo de capeamento e drenagem. A durao desta fase muito varivel dependendo principalmente do mtodo de lavra adotado. Na lavra subterrnea necessria uma preparao mais demorada antes do incio da explorao. Na lavra a cu aberto, o desenvolvimento depende do projeto, podendo ser feito todo antes do incio da explorao, como tambm tal explorao pode iniciar-se juntamente com o desenvolvimento. 1.1.4 - Lavra A lavra ou explotao compreende todas as etapas envolvidas na extrao do bem mineral. Os servios de lavra mostram finalmente a realidade do depsito. Os dados resultantes da lavra refletem a realidade da jazida e so utilizados constantemente para complementar a avaliao do depsito. Alm dos dados reais que a lavra fornece, ela facilita o acesso a partes antes inacessveis, tornando possvel um estudo mais detalhado da jazida atravs da geologia de mina. A geologia de mina pode ser vista como a contiunao da pesquisa mineral

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durante a lavra. Ela possibilita um conhecimento mais detalhado do depsito, alm de fornecer subsdios para o controle de qualidade na lavra. 1.1.5 - Beneficiamento mineral O tratamento de minrios envolve operaes de preparao e, em geral, concentrao de bens minerais visando a sua utilizao futura. uma etapa da chamada tecnologia mineral, aqui conceituada de forma ampla como sendo o conjunto de atividades em que a matria prima o minrio. Essa abordagem mais abrangente tem a vantagem de levar em considerao as importantes interfaces entre o tratamento de minrio e os campos de conhecimento correlatos. A separao entre os minerais teis e os de ganga se faz atravs de operaes de concentrao, cujo sucesso depende de trs condies bsicas: i) liberabilidade, que a individualizao das espcies a separar em partculas livres; ii) diferenciabilidade, que a existncia de uma propriedade diferenciadora (natural ou induzida) entre as espcies a separar e iii) separabilidade dinmica, que a composio de um jogo de foras, atuando na zona de separao do equipamento, capaz de comunicar trajetrias diferentes s partculas, em resposta diferenciabilidade. Os principais mtodos de concentrao so apresentados na tabela 1.Tabela 1 Principais mtodos de concentrao

Propriedades1. pticas 2. Densidade

Mdodos- Escolha ptica (cor, brilho, fluorescncia) (Manual, Automtica) - Lquido denso, Meio denso, Jigues, Mesas, Espirais, Cones, Ciclones, Ciclones de meio denso, Bateia, Classificao, Hidrosseparao, Sluice etc. - Idem 2 - Separao Magntica - Separao Eletrosttica - Escolha com Contador - Cominuio, Classificao, Hidrosseparao ou Peneiramento - Hidrometalurgia - Flotao, Agregao ou Disperso Seletiva, Eletroforese, Aglomerao Esfrica

3. Forma 4. Susceptibilidade Magntica 5. Condutibilidade Eltrica 6. Radioatividade 7. Textura-Friabilidade 8. Reatividade Qumica 9. Reatividade de Superfcie

1.2 - Meio Ambiente

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A extrao de minerais e combustveis fsseis da Terra no possvel sem alterar as caractersticas ambientais naturais. Uma mina requer estradas de acesso, energia e gua, alm das escavaes que devem ser feitas no terreno para a extrao do bem mineral. reas da mina devem ser alocadas para as instalaes de processamento, oficinas, escritrios, instalaes de armazenagem etc. Os rejeitos devem ser depositados, podendo ser slidos, lquidos e/ou gasosos. Em adio, h a atmosfera da mina e outros agentes poluentes que devem ser controlados para salvaguardar a sade dos trabalhadores. O controle ambiental tem sido aplicado minerao h muito tempo, incluindo restaurao do terreno, purificao da gua, supresso de poeiras e disperso de gases nocivos. As tcnicas para esse controle vem sendo desenvolvidas de modo a reduzir os efeitos adversos da minerao sobre o ambiente. A legislao ambiental tem sido cada dia mais rigorosa, impondo restries para as mineraes, de maior ou menos grandeza, dependendo das condies de cada caso particular. Deste modo, as empresas de minerao devem dispor de mtodos e equipamentos para realizar o controle de poluio desejado, bem como recuperar o terreno, considerando os prazos de recuperao e os custos adicionais sobre o empreendimento. Tendo em vista que a demanda por minerais e combustveis aumenta de ano para ano, particularmente por causa do aumento de populao, mas tambm devido ao aumento no padro de vida dos povos, as indstrias extrativas continuam fundamentais para a humanidade. Paradoxalmente, produtos da indstria mineral so necessrios em mquinas e processos de controle ambiental. Atualmente tem-se buscado o uso mltiplo ordenado dos terrenos, onde minerais so extrados utilizando-se meios que minimizem o impacto ambiental e em seguida o terreno restaurado visando outras utilizaes para o mesmo. O primeiro tratado sobre tecnologia mineral escrito por Agricola h mais de quatrocentos anos j revela preocupaes quanto ao impacto ambiental inerente produo de metais e ligas. Por outro lado, Agricola salienta enfaticamente em sua obra a imprescindibilidade dos metais para a vida civilizada. Apesar do impacto ambiental no ser exclusividade da minerao, poucas atividades produtivas geram tantas controvrsias quanto a minerao. Os benefcios da minerao tm sido constantemente demonstrados, situando-a como uma atividade imprescindvel ao bem estar social. Deste modo, j est bem caracterizado o conflito entre a necessidade do exerccio da tecnologia mineral e a minimizao de seu impacto ambiental.

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1.3 - NOES DE ECONOMIA MINERAL Considerando as caractersticas de variabilidade dos depsitos minerais em forma, concentrao de minerais, propriedades fsicas etc., os estudos de viabilidade econmica de lavra desses depsitos tornam-se s vezes bastante complexos. Quando esta viabilizao no muito bem fundamentada, a minerao pode ser considerada uma indstria de alto risco do ponto de vista de investimento. Devido ao fato de todo projeto de minerao ser empreendido com o propsito de gerar algum benefcio para quem o empreende, torna-se necessrio dispor de mecanismos que minimizem os riscos. Qualquer iniciativa neste sentido envolve anlises econmicas. A economia mineral, portanto, utiliza os recursos de anlise econmica nos vrios estgios da minerao, com o propsito de dar sustentao s tomadas de deciso para a exeqibilidade do projeto de minerao. A partir da avaliao econmica do depsito, o planejamento e projeto de lavra feito com base nos princpios da economia mineral. Todos os custos so considerados, como por exemplo os custos de desmonte, escavao, transporte e beneficiamento. A estes custos devem ser adicionados os custos da pesquisa mineral, das instalaes, do desenvolvimento da mina e da recuperao ambiental. Enquanto os custos operacionais podem ser calculados em termos de unidades monetrias por tonelada, os outros custos devem ser distribudos por toda a vida do empreendimento. A economia mineral deve possibilitar a avaliao do custo total do bem mineral beneficiado, por exemplo, at seu embarque. A subtrao deste custo do valor de venda o lucro bruto. Como os custos e preo de venda so estimados atravs de projees para efeitos de projeto de minerao, tanto oscilaes no mercado como nos custos de produo obrigam, normalmente, a um ajuste constante no plano de aproveitamento econmico. A economia mineral , portanto, de fundamental importncia para o sucesso na exeqibilidade de um projeto de minerao.

1.4 - UTILIZAO E IMPORTNCIA DO COMPUTADOR EM MINERAO

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Com a evoluo das tcnicas de minerao que tm conduzido necessidade de processar grandes quantidades de informaes, o uso do computador torna-se imprescindvel. Associadas rapidez de clculo do computador esto as facilidades de representao grfica que o computador pode propiciar tornando possvel no s a execuo dos clculos do projeto, como a realizao de desenhos e grficos dos mais variados tipos. A moderna minerao tem utilizado o computador cada vez com mais freqncia em todas as suas operaes. Alm da utilizao crescente em todos os estgios da tecnologia mineral, todos os servios auxiliares tm sido implantados em computador. Na prospeco, programas de computador so largamente utilizados nos levantamentos geofsicos e geoqumicos. Durante a explorao, o computador usado na determinao da estratgia de amostragem. Os resultados da amostragem tambm so descritos e analisados por computao grfica e representaes em 3 dimenses so disponveis para representao de desvios de furo, recuperao de testemunhos etc.. Na fase de estimao de reservas por geoestatstica ou por um processo tradicional, o tratamento de um grande nmero de dados j no vivel sem o computador. Durante o planejamento e projeto de lavra freqente a utilizao de programas, normalmente apoiados em recursos de pesquisa operacional como por exemplo o mtodo do caminho crtico (CPM) e tcnicas de anlise e avaliao de projeto (PERT), dentre outros. No mbito do planejamento do empreendimento mineiro, programas de computador completos so disponveis. Esses programas tornam as tarefas de gerenciamento e tomada de deciso, nos projetos de minerao mais rpidas e eficazes. Tcnicas de otimizao so empregadas para os pontos crticos ao longo do projeto como na deciso final de exeqibilidade. Apesar da grande contribuio da informtica para o aprimoramento das tcnicas e mtodos utilizados no projeto de minerao, muitas vezes a sua utilizao indevida tem conduzido a erros irreparveis. As limitaes e condies dos programas devem ser muito bem conhecidas por quem os utiliza, sob pena de obter resultados completamente diversos da realidade sem ter controle sobre o processo.

2 - LEITURAS DE PLANTAS E PERFIS

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A habilidade em reconhecer as formas topogrficas indispensvel a variados ramos de atividade. Como formas topogrficas so classificadas as colinas, vales, plancies, praias, escarpas etc. A maioria das formas topogrficas produto dos agentes de eroso e sedimentao que atuam na superfcie terrestre. Algumas vezes, entretanto, as formas topogrficas so resultantes da ao de foras subterrneas como a tectnica ou os vulces. A cincia que estuda as caractersticas ou acidentes da superfcie da Terra (sua forma, natureza, origem, evoluo e interrelaes) conhecida como geomorfologia. A topografia (do grego topos = lugar + grafia = descrio, desenho) a cincia que estuda a representao detalhada de um trecho da Terra, considerado plano. Ela tem como finalidade a determinao da forma dos terrenos e da forma e posio de coisas nele contidas ( obras civis, divisas de propriedades, minas, plantaes etc.), bem como a representao de tudo isto em desenhos. A utilizao da topografia exige o conhecimento dos instrumentos e dos mtodos que se destinam a efetuar a representao do terreno sobre uma superfcie plana, representao esta que, naturalmente, estar sujeita a algumas hipteses fundamentais. A topografia provm da necessidade que o homem tem de descrever um lugar, figurando nesta descrio todos os detalhes existentes, como rios, lagos, montes, vales, casas, estradas, divisas etc.. Atravs de desenhos, essa descrio minuciosa feita pela topografia tomando como base recursos matemticos e geomtricos de tal modo que os resultados obtidos possam traduzir a verdade. Sendo a Terra um esferide, torna-se necessrio que faamos a hiptese de um plano horizontal sobre o qual iremos projetar todos os acidentes e todos os detalhes a serem representados. Tal plano tangente ao esferide terrestre num ponto que est situado dentro da rea a ser levantada. Esse plano recebe o nome de Plano Topogrfico. Com essa hiptese do Plano Topogrfico fica afastada a necessidade de ser levada em considerao a forma da terra, de vez que o estudo fica limitado ao levantamento dos acidentes, projetando-os nesse plano. A figura 1 mostra a projeo do plano topogrfico representada por "HH1" com os vrtices "V2V2' " e "V1V1' ", embora as verdadeiras sejam o prolongamento "OV 1" e "OV2".

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v'2

v'1

H

v

2

v

1

H

1

0

Fig. 1 - Plano topogrfico

A topografia tem como objetivo a representao grfica, em projeo horizontal, dos acidentes de uma parte da superfcie da Terra, porm torna-se ainda necessrio que os acidentes representveis ocupem, no desenho, posies relativas, separadas por distncias que, comparadas s verdadeiras, estejam em relao constante. Neste aspecto, a topografia dispe de dois elementos: 1) A projeo horizontal que denominada PLANTA; 2) A relao constante que a ESCALA da PLANTA. A hiptese do plano topogrfico, porm, exige certas restries no que se refere extenso da rea a ser levantada. O limite terico de ao da topografia cerca de 50 km na prtica, entretanto, os levantamentos ficam aqum deste valor pela prpria limitao dos aparelhos de medida. Para levantamentos de grandes extenses, como todo um municpio ou estado, utilizada a Geodsia, que leva em conta a forma da Terra, oferecendo meios de soluo correta para o problema. Quanto aos tipos de representao atravs de desenho, cabe aqui fazer uma ressalva, pois com freqncia as palavras mapa, carta e planta so vulgarmente empregadas como sinnimas, de maneira errnea. O uso adequado : 1) Mapa, para reas grandes como pases, estados, municpios etc: 2) Planta, para reas menores como chcaras, stios, fazendas, jazidas minerais, obras civis etc; 3) Carta, para a representao parcelada de reas muito grandes.

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Assim, h uma diferena bem grande entre planta, carta e mapa, sendo a planta objeto da topografia e no cogitando a forma da Terra, enquanto que carta e mapa so objetos da Geodsia e consideram a forma terrestre. Os mapas que representam os estados do Brasil, por exemplo, podem ser feitos em escala 1:1 000 000. Para certos fins, todavia, so necessrias escalas maiores. Por isso, o estado dividido em quadrculas, por exemplo, em escala 1:100 000. A cada quadrcula corresponde uma carta. O levantamento, isto , trabalho topogrfico e sua representao, pode ser denominado: 1) Planimtrico, quando visa to somente a determinar a projeo do terreno e das coisas nele contidas sobre uma superfcie horizontal; 2) planialtimtrico, quando alm disso, determina a elevao de pontos do terreno, sobre uma superfcie horizontal de referncia. Uma vez terminados os trabalhos de levantamento no campo, a fase seguinte ser a representao por meio de desenho de plantas e perfis. A execuo do desenho topogrfico exige a utilizao de elementos padronizados que possibilitem uma fcil interpretao por parte de quem utiliza tais desenhos. A seguir sero descritos os principais aspectos a serem considerados no desenho topogrfico.

2.1 - INDICAES DOS MAPAS E PLANTAS TOPOGRFICAS 2.1.1 - Classificao dos sinais convencionais Um mapa ou uma planta topogrfica deve expressar a forma, dimenses e distribuio das expresses morfolgicas da superfcie terrestre. Estas expresses, normalmente, se classificam em 3 grupos: 1) relevo, inclundo colinas, vales, plancies etc.; 2) hidrografia, que compreende mares, lagos, pntanos, rios, canais etc. e 3) obras e construes, relativas s principais modificaes introduzidas pelo homem na paisagem, tais como cidades, estradas, represas etc.. Nos mapas comum utilizar-se convenes para o emprego das cores. Assim, o azul usado para representar detalhes que se relacionem com gua, como rios, lagos, brejos, audes etc., o preto para os marcos, linhas divisrias, lados do caminhamento, construo, povoaes, cercas etc., o vermelho para obras projetadas, a cor parda para curvas de nvel e o verde para vegetao,

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como pomares, matas, gramados etc.. Raramente so usadas mais do que estas cores. Existem muitas convenes para os sinais convencionais dos desenhos, todas elas procurando mostrar de modo simples os detalhes da rea representada. Assim, os cursos d'gua so representados por linhas paralelas que acompanham a sinuosidade do talvegue, ao mesmo tempo que deve ser indicado por uma seta o sentido da corrente. Se navegvel, coloca-se uma ncora nos trechos onde correm os barcos. A tabela 2 a seguir apresenta alguns sinais convencionais usuais.Tab. 2 - Sinais Convencionais

Igreja Casas Cemitrio Rodovia Ferrovia Minerao ++++ Linha de Limite Linha de Limite. . .+ + RN

Usina Marco Geodsico Navegao Fbrica Picada Marco Referncia de Nvel Sinal Geodsico Cidade Povoao . . . Cultura Pntano Curso d'gua

Linha de Limite Linha de Limite Cerca Vale Ponte

2.1.2 - Curvas de Nvel Nas plantas , o relevo pode ser representado por curvas de nvel, meia perspectiva, pontos cotados, sombreados etc.. Em alguns casos so adotados mais de um mtodo. Entretanto, as curvas de nvel so utilizadas em quase todas as situaes, pelo fato de ser o nico mtodo onde possvel fazer medidas satisfatrias de altitude, inclinao e distncia.

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O sistema de curvas de nvel foi empregado pela primeira vez em 1737, por F. Bonache. Consiste no emprego de planos horizontais eqidistantes uns dos outros, cortando o terreno. Os traos horizontais com o terreno, projetados num plano horizontal de referncia, so as curvas de nvel, (Fig. 2). Como todos os pontos de uma

H4 H3 H2 H1 H Seo aa'

a

a'

Fig. 2 - Curvas de nvel

curva de nvel tm a mesma cota ou a mesma altitude, basta marcar a cota de um deles para se conhecer a de todos. Deste modo, o desenho da planta fica muito simplificado, porque evita acmulo de nmeros. Tendo o cuidado de manter os planos de interseco eqidistantes, obter-se-, pela simples inspeo do desenho, no s a forma mas tambm o declive do terreno. Sendo a diferena de nvel entre duas curvas sempre a mesma, se duas curvas se aproximam porque o declive aumenta, pois existe o mesmo desnvel para uma distncia horizontal menor, se as curvas se afastam significa que o declive diminui. A figura 2 mostra em sua parte inferior as curvas de nvel, e na sua partes superior um perfil do terreno, obtido a partir da projeo das curvas de nvel em uma seo vertical, segundo uma direo dada. As curvas de nvel podem ser definidas como o lugar geomtrico dos pontos de mesma altitude. Nas curvas, algumas so desenhadas em traos mais cheios. Tais curvas denominam-se curvas mestras. Por exemplo, se a 13

eqidistncia entre as curvas de 2m, podem ser adotadas como mestras as curvas com altitudes mltiplas de 10, sendo as quatro curvas intermedirias feitas com trao mais fino. Isso torna a visualizao das curvas mais fcil. As curvas de nvel so obtidas atravs da interpolao de pontos cotados. Existem vrios modos de fazer tal interpolao, inclusive utilizando computador. O modo mais simples procurar entre cada dois pontos cotados consecutivos, quais os planos que devem interceptar o terreno, fazendo esta distribuio uniformemente. Por exemplo, na figura 3, entre os pontos "A" e "B" devem passar 4 curvas, isto , 11-12-13-14, se a eqidistncia entre as curvas for de 1 metro. Entre os pontos "B" e "C" passam as curvas 11 e 12. O espao "AB" dividido uniformemente para encaixar as 4 curvas, o mesmo fazendo para os outros pontos.

Fig. 3 - Interpolao de pontos nas curvas de nvel

Para a representao de um dado tipo de topografia, a eqidistncia das curvas de nvel deve ser escolhida de modo que seja suficientemente pequena para revelar os detalhes da referida topografia. Por exemplo, num terreno muito acidentado, curvas de nvel com equidistncia de 10m pode ser adequada. De outro modo, numa plancie pode ser necessrio utilizar 0,50m entre curvas para que os detalhes da superfcie sejam registrados. Alm das caractersticas do relevo, a eqidistncia entre curvas de nvel associada escala do desenho. Normalmente, considera-se tal equidistncia "e" como a milsima parte do denominador da escala. Por exemplo: Esc 1:1000 e = 1m Esc 1:5000 e = 5m 14

Esc 1:10000 e = 10m Dependendo da necessidade de realar algum detalhe, este critrio pode ser desobedecido. 2.1.3 - Escala Tendo em vista a necessidade de representar os terrenos atravs de desenhos reduzidos, preciso estabelecer uma relao entre as medidas feitas no terreno e aquelas transportadas para o desenho. A razo de semelhanas entre as dimenses lineares de plantas e mapas e as dimenses homlogas do terreno igual a 1/E. O nmero que exprime esta razo recebe o nome de escala. Assim, uma escala de 1/1000 indica que o comprimento de uma dimenso no terreno mil vezes maior do que sua homloga na planta. A escala de um mapa ou de uma planta normalmente colocada no lado inferior do desenho. Ela pode ser expressa de vrias maneiras. Por exemplo, pode ser indicada por uma frase, tal como "um centmetro = um quilmetro" ou estar representada graficamente pela medida de uma linha reta com divises ou no. Outro modo de representar a escala atravs de uma relao ou frao, quando ela chamada de escala numrica ou frao representativa. As plantas topogrficas e geolgicas, normalmente, utilizadas em minerao so de 1:1000, 1:2000 e 1:2500. Entretanto, em levantamentos geolgicos na pesquisa mineral utilizam-se tambm escalas de 1:5000 e 1:10000 ou menores. 2.1.4 - Orientao Na maioria das plantas e mapas, a orientao dada pelos meridianos e paralelos (longitudes e latitudes). Em plantas a grande escala, a orientao feita por uma seta que aponta para o Norte Verdadeiro (NV) e outra seta que corta a do (NV) apontando para o norte magntico. O ngulo entre essas duas setas (declinao magntica) deve tambm figurar no mapa, assim como a variao anual da declinao. 2.1.5 - Dados indispensveis numa planta As caractersticas mais importantes das plantas com curvas de nvel alm daquelas j descritas anteriormente so a indicao do nome da localidade

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representada, a legenda, a escala, a eqidistncia das curvas de nvel o plano de referncia e o rumo. 2.1.6 - Mapas fotogrficos areos As fotografias areas, tiradas verticalmente de uma altura considervel, so, em essncia, mapas topogrficos. Elas mostram, com notvel detalhe, a forma e distribuio dos aspectos morfolgicos da superfcie terrestre. Quando so cuidadosamente preparadas, pode-se traar, nestas fotografias, as curvas de nvel e ento elas podem ser utilizadas para medir distncias e ngulos de inclinao do terreno. Entretanto, estas operaes requerem o emprego de instrumentos de preciso e pessoal especializado. A obteno da planta com curvas de nvel a partir de fotos areas possvel atravs da restituio estereoscpica. 2.1.7 - Legenda A legenda fica situada, normalmente, no canto direito inferior dos mapas e plantas e tem por finalidade identificar o mapa ou planta, e descrever os sinais convencionais dos mesmos. No que refere identificao deve constar da legenda, em caracteres destacados, o nome da empresa ou orgo responsvel pelo levantamento, bem como o local levantado. Consta tambm da legenda, o nome do responsvel pela execuo do levantamento, a data de execuo, a escala utilizada, referncias para identificao e arquivamento e finalidades do desenho (Fig. 4). Quase sempre a legenda de sinais convencionais, (Tab. 2), feita num quadro separado da legenda de identificao. Ela dispe os diversos sinais relativos ao relevo, hidrografia e aos que assinalam as obras e construes.

Fig. 4 - Legenda

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Para os mapas e plantas geolgicos existem convenes de sinais utilizados para representar os variados aspectos geolgico-estruturais apresentados nos desenhos.

2.2 - CORTES E PERFIS 2.2.1 - Natureza dos perfis Um perfil um diagrama que mostra a forma da superfcie do terreno tal como aparece ao cort-lo transversalmente por um plano vertical. O perfil compe-se de quatro linhas que encerram completamente o espao (Fig. 5). So elas: a) a linha que constitui o perfil propriamente dito, "MN"; b) a linha de base, "XY", e c) as duas linhas que limitam os extremos laterais, "MX" e "NY". A linha do perfil, "MN", constitui o limite superior do diagrama e representa a interseo do plano vertical com a superfcie do terreno. A linha de base traada horizontalmente, e escolhida de modo que esteja a uma distncia conveniente, abaixo do ponto de menor altitude do perfil. As linhas que limitam os extremos so perpendiculares linha de base.

Fig. 5 - Perfil topogrfico

A posio, na planta ou mapa, correspondente ao perfil indicada sempre por um segmento de reta e identificado por duas letra, "A" e "B" na figura 6, posto que um corte no tem valor prtico se sua localizao exata desconhecida. Tal segmento de reta, na realidade, a linha do perfil, na planta, tal como se projeta sobre o plano horizontal. Cada perfil tem uma escala horizontal, medida nas unidades correspondentes sobre a linha de base, e uma escala vertical, que se mede em unidades de altitude perpendiculares anterior. Se a escala a mesma, diz-se ento que o perfil est traado escala natural. Em alguns casos, a escala vertical duas vezes ou trs vezes maior do que a escala horizontal. Neste caso, diz-se que a escala vertical est exagerada. A exagerao da escala as vezes til para representar perfis de terrenos onde o relevo muito pouco acentuado e, assim,

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pode-se acentuar a posio de colinas e vales. Habitualmente, recomenda-se o uso de escalas naturais, principalmente quando so feitas medidas sobre o perfil.

Fig. 6 - Indicao de corte na planta com curvas de nvel

2.2.2 - Construo de perfis Para fazer um perfil ao longo da linha "AB", (Fig. 6), pode-se utilizar uma tira de papel aplicada sobre "AB". Sobre o bordo do papel, alinhado com "AB", marca-se um ponto cada vez que "AB" corta uma curva de nvel, e um sinal convencional se atravessa algum detalhe interessante, por exemplo um curso d'gua. Une-se os pontos correspondentes curva superior de cada colina por uma linha curva (h na Fig. 5), para indicar onde esto situadas as colinas. Do mesmo modo, une-se os pontos que representam os talveques (l, fig. 367), para representar fundo de vale. A seguir, sobre uma folha de papel milimetrado traase XY = AB como linha de base do perfil. Neste caso, a escala horizontal do perfil igual a escala da planta. Raramente esta escala diferente da escala da planta. Quando isso necessrio, os pontos levantados na planta devem ser corrigidos. Escolhida a escala vertical traam-se linhas horizontais paralela a "XY", a intervalos iguais eqidistncia das curvas de nvel. Feito isso, transporta-se os pontos da folha de papel para a linha "XY" e os levanta at a cota correspondente no perfil. Aps terem sido marcados todos os pontos, os mesmos so interligados. Na figura 7, o ponto mais baixo do corte "AB" se encontra no lago cuja elevao sobre a base escolhida est um pouco abaixo da cota de 180m.

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Fig. 7 - Perfil do corte "AB" na figura 6

Portanto, a cota de 100m ser conveniente para a base do corte. A primeira curva de nvel cortada por "AB" a de 240m de cota, representada por "a" sobre "XY". Toma-se um ponto verticalmente sobre "a" seguindo a ordenada de 240m. Verticalmente tambm, por cima de "b", a posio da curva de nvel de 260m representada por um ponto sobre a ordenada de 260m. Similarmente, transfere-se para a ordenada apropriada cada ponto marcado sobre "XY". A unio de todos os pontos marcados forma a curva "MN" que o perfil do corte "AB". Nota-se no corte que a parte superior das colinas tem uma elevao superior a 260m, mas inferior a 280m e que o fundo do canal do rio se acha a menos de 200m, embora acima de 180m e que a superfcie do lago est abaixo da cota de 180m e acima da de 160m. 2.2.3 - Ampliao de perfis Os perfis podem ser ampliados multiplicando as escalas vertical e horizontal pelo mesmo fator. Isto pode ser feito de dois modos distintos. Suponhamos que a seo ou corte da figura 7 tenha que ser ampliada ao dobro. Traa-se uma linha de base com o dobro do comprimento de "AB" (Fig. 6) sobre o papel milimetrado. Sobre a borda de uma tira de papel marcam-se as posies das curvas de nvel e cursos d'gua cortados por "AB". De novo aplica-se este papel sobre a linha tomada como base do corte, de modo que o ponto "A" coincida com o extremo esquerdo da referida linha. Ento transporta-se as posies dos pontos representativos das intersees com as curvas de nvel, de modo que o espao entre cada dois pontos seja dobrado, ou seja, as distncias ao extremo esquerdo sero iguais a 2Xa, 2ab, 2bc etc.. Uma vez obtidos estes pontos projeta-se os pontos nas ordenadas das respectivas cotas, considerando-se tambm a alterao na escala vertical. O segundo mtodo demonstrado na figura 8. Traa-se "XZ" com o

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Fig. 8 - Ampliao de um corte

fator de ampliao desejado e a partir de "X" traa-se "XY" formando um ngulo qualquer com "XZ". Liga-se "Y" com "Z" e transfere-se os pontos de "XY" para "XZ" utilizando-se segmentos de reta paralelos a "YZ". "XZ" passa a ser a linha de base do perfil. A seguir transporta-se os pontos de "XZ" para as ordenadas de mesma cota.

2.3 - INTERPRETAO DAS CURVAS DE NVEL 2.3.1 - Sentido ascendente e descendente de uma direo dada Ao estudar uma planta com curva de nvel pode ocorrer que se deseje saber com certeza qual o sentido ascendente e o descendente segundo uma determinada direo que atravessa as curvas. Esta curiosidade pode ser satisfeita pela leitura das cotas indicadas sobre as curvas que so sucessivamente atravessadas, ou de outro modo, observando a disposio geral de todas as curvas sem particular referncia quelas que esto cotadas. Muitas vezes em determinados locais da planta dificil escrever a cota nas curvas ou mesmo acompanhar a curva de nvel cotada devido a variaes bruscas no relevo. Neste caso, importante considerar os seguintes aspectos em relao ao relevo: a) As curvas de nvel nos vales esto dispostas de modo que aquelas externas aos vrtices tm cota maior; b) O terreno eleva-se no sentido perpendicular aos talvegues; c) Ao atravessar um vale, a ltima curva de nvel atravessada antes de chegar ao talvegue a primeira que deve ser encontrada ao passar o talvegue.

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d) A curva de nvel mais alta de um divisor de gua deve ser cruzada duas vezes sem encontrar nenhuma outra curva mais alta ou mais baixa. Normalmente, os divisores de gua so caracterizados por cristas ou colinas, os quais so indicados por curvas de nvel mais juntas umas das outras. A parte interior de tais curvas a mais elevada. O cume ou ponto mais elevado da linha divisria um pouco mais elevado que a curva mais alta, embora menos que a curva seguinte em altitude. 2.3.2 - Altitude de um ponto dado Suponha que se necessite conhecer a altitude de certo ponto da planta. O ponto pode encontrar-se : a) Sobre uma curva de nvel cotada; b) Sobre uma curva de nvel sem cota; c) Entre duas curvas de nvel. No primeiro caso, (ponto "a" na Fig. 6), a altitude do ponto encontrada seguindo a curva de nvel at encontrar a cifra que indica a cota. No segundo caso, (ponto "b" na figura 6), a cota obtida a partir da altitude da curva cotada mais prxima, neste caso a de 200m, e averiguando se o ponto em questo est acima ou abaixo da curva cotada. Na figura 6, "b" se encontra sobre a segunda curva acima da curva de 200m. Posto que a eqidistncia de 20m, "b" est a 2x20m acima da curva de 200m, ou seja, a cota de "b" 240m. Quando o ponto est entre duas curvas de nvel necessrio determinar a cota das duas curvas de nvel e proceder interpolao do ponto em funo da sua distncia s duas curvas de nvel. 2.3.3 - Densidade das curvas de nvel A figura 9 torna claro a relao entre a densidade das curvas de nvel e a inclinao e forma de uma superfcie ou declive. "A", "B", "C" e "D" so os perfis dos declives considerados. A abrupto, B, relativamente suave, C convexo e D cncavo. XY a base dos quatro perfis. Traa-se retas verticais pelas intersees dos respectivos perfis com as retas horizontais representativas dos sucessivos nveis. A distncia entre tais retas igual distncia entre as curvas de nvel num mapa que represente estes declives. A figura 9 mostra que, para uma dada eqidistncia das curvas de nvel: a) as curvas esto mais juntas nos declives mais acentuados;

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b as curvas esto mais juntas na base de uma superfcie convexa e no cume da superfcie cncava.

Fig. 9 - Representao de declives em perfis

Quando vrias curvas se juntam em uma s linha, isto indica uma escarpa, ou se a escala do mapa pequena, um declive muito acentuado. 2.3.4 - Distncia entre dois pontos Na figura 10, "abc" o perfil de uma colina. Num mapa com curvas de nvel, a distncia de "a" at "c", medida sobre a superfcie da colina, expressa pelo segmento de reta horizontal "de". A curva "abc" se chama original e a reta "de" sua projeo. De um modo geral, pode-se afirmar que uma linha que corta

Fig. 10 - Perfil tpico de uma colina

as curvas de nvel sobre o plano da planta, representa uma distncia menor que a original sobre a superfcie do terreno. Uma aproximao distncia real entre dois pontos dados pode ser obtida construindo-se um perfil escala natural que passe por estes pontos, medindo-se o comprimento do perfil. Este mtodo no pode ser bastante exato devido ao fato dos mapas com curvas de nvel oferecerem apenas uma aproximao correta somente nas curvas. Dentro do limite entre duas curvas contguas, o terreno pode apresentar uma inclinao uniforme ou ser irregular. 2.3.5 - Inclinao de um declive O grau de inclinao ou gradiente de uma superfcie ou linha inclinada pode ser expresso por uma proporo ou percentagem, ou por um ngulo em relao a uma reta horizontal. Suponha, na figura 11, o perfil de uma superfcie inclinada, "ac" e que "ab" = 10 e "bc" = 50. 22

Fig. 11 - ngulo de inclinao de uma superfcie

A inclinao desta superfcie pode ser dada por: a) frao: 1/5; b) porcentagem: 20%; c) ngulo: i = arc sen (10/50) ; i = 11 32'. Nestas plantas, o relevo deve ser analisado atravs das curvas de nvel e pelo menos dois cortes devem ser feitos em cada planta construindo-se os perfis topogrficos correspondentes a estes cortes. Nos perfis, considerar tanto a escala horizontal quanto a vertical iguais escala da planta. Exerccios de localizao de pontos nas plantas e determinao de coordenadas desses pontos tambm sero feitos a ttulo de fixao do aprendizado. Os dois perfis (P 2.766.600 e P 2.766.800) sero analisados em correspondncia com a planta topogrfica na escala 1:1000.

2.4 - MAPA GEOLGICO Um mapa qualquer que mostre a distribuio das rochas e a forma ou distribuio das estruturas geolgicas um mapa geolgico. Basicamente existem 3 tipos de mapas geolgicos: a) mapa geolgico da superfcie ou mapa de formaes; b) mapa estrutural com curvas de nvel; c) mapa de afloramentos. O mapa geolgico mostra a distribuio das formaes geolgicas sobre a superfcie do terreno. O mapa estrutural com curvas de nvel representa as caractersticas da estrutura geolgica por meio de curvas de nvel. O mapa de afloramentos representa somente os afloramentos. Na preparao do mapa geolgico, as feies geolgicas so projetadas sobre um mapa topogrfico do terreno contendo divises naturais ou de propriedade.

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A distribuio de rochas sobre um mapa geolgico indicada por diversas tramas ou cores e as lineaes tais como, linhas de falhas, contatos eruptivos, limites etc., so representadas por linhas de diferentes classes e espessuras. Todos estes smbolos empregados na planta devem ser devidamente identificados na legenda. 2.4.1 - Linhas e smbolos convencionais A trama ou cor utilizadas num mapa de formaes geolgicas, de preferncia deve seguir uma padronizao. O apndice 1, em anexo, apresenta os principais smbolos utilizados em mapas geolgicos segundo o "Amer. Geol. Institute - AGI". Existem tambm smbolos e cores para representar os variados tipos de rochas. Nos mapas as rochas, normalmente, so representadas por cores. Nos perfis os sinais convencionais utilizados para representar as rochas so exemplificados na figura 12.

Fig. 12 - Hachuras para diferentes tipos de rocha

2.4.2 - Posio dos limites entre macios rochosos A cartografia geolgica consiste, a grosso modo, na projeo dos limites dos terrenos (Fig. 13). Quando estes limites esto determinados corretamente fcil preencher os espaos, compreendidos entre os limites, com cores ou hachuras. Existem basicamente trs tipos de representao das formaes geolgicas nos mapas: a) aqueles onde os mantos rochosos so representados com ou sem afloramentos presentes;

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Fig. 13 - Tipos de linha para representar contatos geolgicos a) contato indicando o mergulho, b) contato indefinido, c) contato oculto

b) aqueles onde somente a rocha aflorante representada, e c) aqueles onde os afloramentos e os sedimentos so representados (neste caso os sedimentos so representados quando sua espessura considervel). No trabalho de campo muito difcil a localizao dos limites das formaes rochosas pois as linhas de separao dessas formaes muitas vezes acham-se ocultas pelos sedimentos. Neste caso sua posio pode ser sugerida pela topografia, ou por interpretao da geologia estrutural. Tomando-se como exemplo as rochas sedimentares, um estrato pouco resistente pode formar um vale entre duas capas resistentes, ou um vale pode estar situado ao longo da juno de dois estratos que possuem aproximadamente a mesma resistncia eroso. Quando o limite entre dois afloramentos com direes paralelas no visvel nem pode ser localizado pela topografia, comum tra-lo a meio dos dois afloramentos e paralelamente direo comum a ambos (Fig. 14). Isto considerando que as camadas nos dois afloramentos sejam mutuamente concordantes. importante cuidar para que no haja erros ocasionados por discordncias ou falhas.

Fig. 14 - Inferncia de contato regular

Entre rochas de duas espcies, que no possuem estrutura definida do tipo de estratificao, a linha de contato pode ser traada metade da distncia entre os afloramentos mais prximos, porm sua trajetria deve ser determinada pela correlao de afloramentos em uma extensa superfcie (Fig. 15). 25

Fig. 15 - Inferncia de contato irregular

2.4.3 - Relaes entre topografia e cartografia geolgica Um mapa uma projeo de linhas e superfcies sobre um plano horizontal, cujas linhas e superfcie, na realidade, se acham distribudas sobre uma superfcie terrestre desigual. Uma linha que corta, sem desvios, espinhaos e vales ser, portanto, reta sobre o mapa e suas sinuosidades no aparecem no plano vertical. Pelo contrrio, uma linha irregular que se ache inteiramente contida num plano horizontal apresenta todas as suas curvas e ngulos representados com sua verdadeira forma sobre um mapa. Quando uma linha tortuosa traada sobre um plano qualquer que no vertical nem horizontal, sua projeo no mapa tem o mesmo nmero de ondulaes em suas mesmas posies relativas, porm os arcos das curvas so mais largos e os ngulos mais obtusos. Com relao topografia, a superfcie de contato pode ser uma espcie qualquer de contato geolgico, ou seja, o teto ou o piso do estrato, as salbandas de um veio ou filo, um contato gneo, uma superfcie de discordncia ou uma falha. Para efeito de mapeamento supe-se que esta superfcie seja plana ou aproximadamente plana. Se a supefcie considerada horizontal, o bordo de seu afloramento na topografia de espiges e vales ter todas as caractersticas de uma curva de nvel. Suas direes e curvaturas guardam estreita correspondncia com a curva de nvel mais prxima no mapa (Fig. 16).

Fig. 16 - Relao entre a estratificao horizontal e curvas de nvel

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Se a superfcie vertical, o bordo de seu afloramento ser uma linha reta sobre o mapa, sem qualquer relao com a topografia (Fig. 17).

Fig. 17 - Relao entre estratos verticais e curvas de nvel

Se a superfcie inclinada, seu afloramento ser uma linha irregular com ondulaes em forma de "vs". Nos vales, estes "vs" apontam para cima se o mergulho oposto inclinao do terreno (Fig. 18), e para baixo se o mergulho est no mesmo sentido da inclinao do terreno (Fig. 19), a menos que o mergulho seja menor que a inclinao. Neste caso, as curvas apontam para cima (Fig. 20).

Fig. 18 - Relao entre estratos inclinados e curvas de nvel

Nota-se que o vrtice do "V" da curva nos vales cai no talvegue. Quanto mais desigual for uma superfcie, tanto mais irregular ser sua linha de afloramento.

Fig. 19 - Relao entre estratos inclinados e curvas de nvel

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Fig. 20 - Relao entre estratos inclinados e curvas de nvel

2.4.4 - Utilizao de cortes na construo do mapa geolgico Poucas regies so to planas como no caso hipottico referido no subcaptulo anterior. Quando a topografia no plana, caso mais comum, a construo do mapa geolgico mais complexa. No exemplo a seguir, considerase que os contatos cortam os vales para efeitos de melhor visualizao. Suponhase que "n" (Fig. 21A) seja um afloramento no qual aparece um contato entre dois estratos, considerando-se que este contato seja essencialmente plano junto superfcie do terreno. Considera-se uma escala vertical e constroi-se uma seo passando por "n" perpendicularmente direo da camada (Fig. 21B). A linha de base "XYZ" desta seo pode ser traada sobre a mesma folha de papel do mapa, porm perpendicularmente direo da camada. Projeta-se "n" em "n' ", sobre a seo. A partir de "n' " traa-se uma reta "n' - e", formando um ngulo de 25 com a horizontal. Aqui, "n' - e" a interseo do plano de corte com o plano de contato da estratificao que passa por "n", corta a curva de nvel de 160m do perfil em "a", a curva de nvel de 140m em "b", a de 120m em "c" e a de 100m em "d". A partir de cada um destes pontos levanta-se perpendiculares a "X-Y", para cima atravs do mapa. Onde a reta levantada em "a" atravessa a curva de 160m sobre o mapa, o plano de contato da estratificao chega superfcie neste ponto. Onde a reta traada a partir de "b" corta a curva de 140m, o plano de contato encontra a superfcie no nvel de 140m, e assim sucessivamente.

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Fig. 21 - Planta geolgica de afloramentos

Entre estes pontos de interseo sobre o mapa traa-se uma linha curva "UVW", que indica a posio do afloramento contnuo do plano de contato sobre a superfcie do terreno. A perpendicular levantada em "d" no corta a curva de nvel de 100m pois o vale no centro do mapa no bastante profundo para alcanar o contato. Considerando-se agora "fg" (Fig. 21A) que atravessa a direo de uma srie de estratos, suponha que nos afloramentos "o", "p" e "s", tenham-se registrado contatos entre estratos e que "n" e "p" se encontram no mesmo horizonte. A estrutura, que se infere um sinclinal, pode ser manifestada num corte transversal. Desejando-se fazer um mapa geolgico das rochas e estruturas representadas neste corte, cada afloramento ser representado tal como foi explicado para "n". A figura 21A mostra a distribuio dos contatos de cinco afloramentos. Entre eles, os diferentes estratos so indicados com sombreados de raias inclinadas e ponteados. O limite que passa por "o" no continua atravs do vale, pois o curso d'gua cortou este horizonte, eliminando por completo uma grande parte da capa sobreposta (Fig. 21A). Na cartografia geolgica no se costuma localizar contatos com preciso matemtica, a menos que seja exigida particularmente uma grande exatido. Uma vez adquirida alguma familiaridade com os efeitos gerais da topografia sobre a

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distribuio de afloramentos pode-se esboar os limites entre estratos sobre um mapa com curvas de nvel com suficiente preciso, sem ajuda da geometria, contanto que se conheam os mergulhos e se observe o relevo e que as diferentes camadas nas sries tenham sido localizadas ao longo de vrios itinerrios. 2.4.5 - Dados necessrios para um mapa geolgico completo Um mapa geolgico incompleto, a menos que figurem nele legenda, escala, orientao e posio dos cortes que o acompanham. Deve conter ainda o nome da localidade ou cidade mais importante e conhecida e a data em que foi confeccionado. Se foi construdo a partir de um mapa com curvas de nvel, a eqidistncia e dados planimtricos devem tambm figurar. Quando possvel, deve haver pelo menos um meridiano e um paralelo sobre ele.

2.5 - INTERPRETAO DOS MAPAS GEOLGICOS 2.5.1 - Caractersticas importantes dos mapas geolgicos A partir do exame de um mapa geolgico, pode-se aprender muito sobre a estrutura geolgica, dando-nos as curvas de nvel, o conhecimento da topografia. Em geral h trs coisas dignas de considerao, a saber: a) as curvas de nvel; b) as zonas de afloramento, marcadas com manchas de diferentes cores ou hachuras que representam os diversos terrenos ou rochas; c) as linhas que limitam estas zonas. 2.5.2 - Zonas de afloramento Para a interpretao de um mapa geolgico necessrio comear por averiguar o significado das cores ou hachuras das diferentes zonas de afloramento. Na legenda indicado quais so as cores ou hachuras que representam as rochas eruptivas, as rochas sedimentares e as metamrficas e, onde quer que estejam em contato duas formaes, a legenda nos dar a conhecer de antemo a ordem da sucesso dos perodos geolgicos.

2.5.3 - Limites da zona de afloramento

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As linhas que limitam os afloramentos geolgicos nos mapas representam os bordos a descoberto das superfcies de contato, ou seja, so aquelas que separam os estratos concordantes, ou superfcies de discordncia, os contatos eruptivos e as falhas. Se o afloramento de uma superfcie no atravessado por curvas de nvel, a superfcie horizontal (Fig. 16). Se a linha de afloramento retilnea e no tem relao fixa com as cur-vas de nvel, a superfcie de contato vertical ou fortemente inclinada (Fig. 17). Se a linha que limita o afloramento sinuosa e corta as curvas de nvel, a superfcie moderadamente inclinada (Fig. 18). A direo de uma superfcie plana inclinada pode ser obtida traando-se uma reta entre dois pontos de interseo de uma curva de nvel dada, com o afloramento da supefcie (segmento "ab" Fig. 22). A inclinao aproximada de tal superfcie pode ser achada do seguinte modo: a partir do ponto de interseo "c" (Fig. 22A) do afloramento da superfcie em uma curva de nvel qualquer que no seja a que contenha os pontos "a" e "b", traa-se a reta "cd", perpendicular a "ab". Na figura 22 parte A, utiliza-se a segunda curva de nvel abaixo de "a". Traa-se um segmento de reta horizontal (Fig. 22B), XY = 2cd e no extremo correspondente curva de nvel mais elevada (y, que corresponde a "d" na figura. 22A levanta-se "YZ" perpendicular a "XY", tomando "XY" igual a quatro vezes a equidistncia das curvas de nvel. O ngulo "ZXY" expressa o mergulho da superfcie inclinada e este ngulo pode ser calculado posto que "XY" mede-se sobre o mapa e "ZY" conhecido.

Fig. 22 - Direo e mergulho de uma camada inclinada

2.5.4 - Smbolos da direo

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Nos mapas que contm afloramentos de estratos dobrados, o rumo geral da direo das dobras d uma certa idia da estrutura. Basicamente, existem trs variedades na disposio da direo: a) direes retas e paralelas; o dobramento pode ser homoclinal, monoclinal, sinclinal ou anticlinal. (Fig. 23 A, B e C). b) direes que convergem alternativamente (Fig. 24A); a estrutura se compe de anticlinais e sinclinais. c) direes que se dispem formando uma curva completa, a qual pode ser aproximadamente circular ou oval; a curva uma abboda ou domo (Fig. 24B), ou uma dobra em forma de bacia.

Fig. 23 - Tipos de dobramentos

Fig. 24 - Tipos de dobramentos

2.5.5 - Estratos concordantes Exceto no caso em que a inclinao das rochas estratificadas coincida com a inclinao do solo, condio estremamente rara, as camadas afloram em faixas. Os dois bordos de uma destas faixas correspondem, respectivamente, ao afloramento das superfcies superior e inferior de um estrato e em cada faixa tais linhas, em suas relaes com as curvas de nvel, obedecem ar regras dadas no subcaptulo 2.7.3.

2.5.6 - Rochas eruptivas

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A maioria dos casos citados para rochas estratificadas aplicvel s rochas eruptivas. Os diques manifestam a influncia de suas faixas de afloramento sobre a topografia, do mesmo modo que os mantos interestratificados e estratos. As chamins so indicadas nos mapas por manchas circulares ou ovais, os cones vulcnicos so reconhecidos por serem compostos de materiais piroclsticos ou de lava e quando so recentes apresentam com frequncia crateras. Os batlitos que a eroso ps a descoberto so de maior extenso e de forma muito irregular. 2.5.7 - Discordncias Dos vrios tipos de discordncias, h alguns difceis de serem descobertos nos mapas geolgicos. Sua presena indicada na legenda pelo fato de existirem formaes que devero se interpor entre os estratos discordantes. A discordncia angular entre dois grupos de rochas estratificadas aparece em todo mapa geolgico como uma linha, regular ou irregular, ao lado da qual terminam bruscamente as capas de uma ou duas formaes. Discordncias e falhas no devem ser confundidas nos mapas, por isso devem ser representadas com linhas de espessura diferente. 2.5.8 - Histria geolgica A interpretao de mapas geolgicos deve possibilitar no s a decifragem das condies estruturais, mas tambm a leitura da histria geolgica representada por eles. Cada mapa geolgico mostra certos aspectos caractersticos os quais, quando interpretados de modo conveniente, podem expor a ordem cronolgica de formao dos estratos. O mesmo pode-se dizer dos cortes geolgicos e blocos diagrama. Algumas concluses tambm podem ser tiradas dos mapas geolgicos com relao a histria fisiogrfica. A ttulo de exerccio ser construda uma seo geolgica ao longo do meridiano 2.766.800 entre os paralelos 349.100 e 349.800. Para a construo desta seo geolgica, considera-se os mergulhos apresentados no perfil P 2.766.600. A seo geolgica a ser executada na escala 1:5000 a mesma apresentada no perfil P 2.766.800 escala 1:1000.

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3 - AMOSTRAGEM A amostragem realizada com a finalidade de fornecer dados para a estimao de reservas, bem como para a escolha de mtodos de beneficiamento e lavra de minrios. Ela ainda utilizada para o controle de qualidade na lavra e no beneficiamento. Os dados fornecidos pela amostragem so utilizados na avaliao qualitativa e quantitativa de depsitos minerais, com o principal objetivo de determinar as condies tcnicas e econmicas do seu aproveitamento. No beneficiamento ela possibilita o controle dos produtos. Na engenharia mineral a amostragem pode ser dividida basicamente em duas categorias: amostragem de material "in situ" e amostragem de material desmontado. A amostragem de material "in situ" largamente utilizada na pesquisa de depsitos minerais e na explorao para acompanhamento de lavra, enquanto que a amostragem de material desmontado utilizada principalmente no beneficiamento mineral e no controle de qualidade da produo.

3.1 - UTILIZAO DA AMOSTRAGEM NA MINERAO A amostragem imprescindvel para a pesquisa de depsitos minerais, sendo utilizada tanto na fase de prospeco quanto na fase de explorao. Na fase de lavra, a principal fonte de dados que a geologia de mina utiliza para detalhamento e controle das mineralizaes e planejamento a curto e mdio prazo. Teoria e prtica em amostragem e estimao de reservas de minrio so importantes em todas as fases da minerao. Por isso, a amostragem deve ser tratada "lato sensu" como um mtodo para determinar a composio e propriedades de minrios. Os critrios utilizados na escolha dos mtodos de coleta e tratamento das amostras so fundamentais. Estes critrios visam basicamente evitar e controlar os erros e, sobretudo, garantir a representatividade da amostra.

3.1.1 - Amostragem na prospeco

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A amostragem utilizada na prospeco tem como finalidade fornecer subsdios para o estudo geolgico da ocorrncia. Por isto mesmo, nesta fase, normalmente a amostragem no conduzida de maneira sistemtica, mas em funo das necessidades de interpretao geolgica. Portanto, mais correto afirmar que tal amostragem na realidade uma coleta de espcimes. 3.1.2 - Amostragem na explorao Nesta fase, a amostragem deve ser programada dentro de um nvel de confiana que assegure sua representatividade. Como a preciso diretamente proporcional ao custo, nesta fase, a otimizao do programa de amostragem fundamental. O sucesso da explorao depende principalmente do programa de amostragem e da interpretao dos dados amostrados. O programa de amostragem uma funo do mtodo de amostragem, do acesso ao local, da situao geolgica, dos objetivos do projeto e das necessidades de anlise. 3.1.3 - Amostragem na lavra Durante a lavra, continua a campanha de amostragem, sendo que esta amostragem na realidade uma continuao daquela realizada na explorao e visa a um maior detalhamento do depsito, a partir de um nmero maior de amostras. Uma campanha de amostragem idealmente deveria iniciar-se juntamente com a prospeco buscando dirigir a amostragem nesta fase, de tal forma que os dados destas amostras pudessem ser utilizados na explorao. Se isto ocorre, a explorao complementa a amostragem realizada na prospeco e a geologia de mina complementa aquela realizada na explorao, ocorrendo simplesmente um detalhamento de uma fase para outra (no caso de amostragem sistemtica corresponderia ao cerramento da malha). 3.1.4 - Amostragem no beneficiamento Durante as vrias etapas do beneficiamento mineral, as amostragens so feitas para controle das variveis de interesse. Independentemente desta amostragem ser contnua ou no, ela , normalmente, mais representativa do que aquela feita na jazida, nas vrias fases da minerao. Ao longo das etapas do beneficiamento, o material vai sendo homogeneizado e classificado granulometricamente, o que permite estabelecer

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tcnicas de amostragem bastante confiveis. Existem processos numricos para estabelecer o volume das amostras bem como, para controlar a reduo das mesmas. Tendo em vista que a amostragem durante o tratamento pode ser mais representativa do que aquela realizada no depsito mineral, possvel utilizar seus resultados para otimizar o processo de amostragem utilizado no controle da lavra 3.1.5 - Amostragem para controle de qualidade de produtos Atravs deste tipo de amostragem possvel controlar o material extrado que ir alimentar a usina de beneficiamento, o produto intermedirio no beneficiamento e o produto final, de modo a cumprir as especificaes exigidas.

3.2 - TIPOS DE AMOSTRAGEM A amostragem de depsitos minerais pode ser dividida, quanto ao tipo, segundo o modo de seleo das amostras e segundo sua finalidade. Segundo o modo de seleo das amostras, existem trs tipos de amostragem: amostragem sistemtica, amostragem aleatria estratificada e amostragem "intencional". a) Amostragem sistemtica Este tipo de amostragem muito utilizado em pesquisa mineral. Seu emprego porem deve ser feito em funo das caractersticas estruturais do depsito, pois existe a possibilidade dos pontos de amostragem coincidirem com subdivises naturais do corpo mineral, conduzindo a enviezamento nos resultados. Como exemplo, considere um depsito apresentando dobramentos com a mineralizao se acumulando nas cristas das ondulaes. Estas cristas podem ser igualmente espaadas, podendo levar os pontos de amostragem, sistematicamente distribudos a coincidirem com o espaamento das cristas. Sendo assim, nem toda classe de teores de minrio presente no depsito seria representada e um enviesamento possivelmente seria introduzido nos resultados. A amostragem sistemtica consiste basicamente de uma sequncia de amostragem, repetida num intervalo definido. Este intervalo normalmente representado pela distncia entre pontos de amostragem. Como na amostragem sistemtica da estatstica, a condio para que ela seja probabilstica que o primeiro ponto deve ser escolhido aleatoriamente. 36

Uma utilizao bastante comum da amostragem sistemtica o sistema de malha regular para furos de sonda (Fig. 25) na qual a superfcie a ser amostrada subdividida em uma malha regular e um furo de sonda feito no centro de cada superfcie elementar da malha. A distncia entre furos e a disposio dos mesmos determinam a malha que deve ser implantada aleatoriamente.

a = b ou a b

Fig. 25 - Malha regular de amostragem

b) Amostragem aleatria estratificada Neste tipos de amostragem, a rea a ser amostrada dividida em subreas de mesmo tamanho e uma amostra aleatria coletada em cada sub-rea. Um exemplo deste tipo de amostragem a malha aleatria estratificada Fig. 26 onde uma malha subdivide a rea em superfcies elementares (normalmente retangulares), de tamanho constante e uma amostra coletada em cada superfcie elementar da malha. A locao desta amostra dentro da superfcie elementar deve ser aleatria.

Fig. 26 - Malha aleatria estratificada

c) Amostragem "intencional" Na amostragem intencional, as amostras so coletadas a critrio do responsvel pela amostragem. Este critrio de escolha pode ser determinado por

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vrios fatores ligados aos objetivos da amostragem e s caractersticas da ocorrncia. Por exemplo, com base na litologia, os pontos a serem amostrados podem ser escolhidos de maneira que s o corpo de minrio seja amostrado. Com isso, os pontos de coleta da amostra sempre ficam distribudos irregularmente, o que dificulta a avaliao. Este tipo de amostragem no muito confivel, conduzindo quase sempre a erros significativos. Segundo sua finalidade, a amostragem pode ser dividida em 4 tipos principais: amostragem ordinria, amostragem tcnica, amostragem tecnolgica e amostragem para controle de qualidade. a) Amostragem ordinria - Todas as escavaes de explorao so submetidas a este tipo de amostragem. Ela sem dvida o principal tipo de amostragem, sendo realizada com o propsito de determinar sistematicamente a qualidade e quantidade do minrio e delimitar as concentraes de valor econmico, quando o minrio no possui limites geolgicos precisos. Atravs das amostras ordinrias coletadas possvel determinar o teor de componentes ou minerais teis bem como o teor de impurezas. Os dados obtidos das amostras por meio de anlises qumicas e mineralgicas, ou por outros processos, so utilizados na avaliao do depsito. b) Amostragem tcnica - Este tipo de amostragem tem como finalidade o estudo das propriedades fsico-qumicas dos minrios. Estas propriedades compreendem a densidade, a umidade, o grau de fragmentao, a dureza, a perfurabilidade etc.. A amostragem tcnica visa classificar os minrios e materiais teis dos depsitos minerais, dentro de especificaes que permitam o emprego dos mesmos. O conhecimento destas propriedades fundamental para determinar o valor industrial da matria prima mineral. Enquanto o conhecimento da composio qumica e mineralgica permite determinar a quantidade de substncia til no depsito, o conhecimento das referidas propriedades permite determinar que partes do depsito podem ser utilizadas industrialmente, dentro das especificaes exigidas. c) Amostragem tecnolgica - Esta amostragem realizada para o estudo das propriedades tecnolgicas das substncias minerais em escala de laboratrio, semi-industrial e industrial. As amostras tecnolgicas para laboratrio so obtidas para determinar os mtodos possveis e os esquemas principais de transformao tecnolgica dos minerais. A partir de testes de beneficiamento feitos em amostras semi-industriais, possvel escolher o esquema mais eficaz de tratamento da

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substncia mineral, de forma a assegurar os ndices tcnico-econmicos mais importantes. d) Amostragem para controle de qualidade - A amostragem para controle de qualidade executada para determinar a qualidade das massas de minrio extradas e dos produtos de sua transformao (concentrados). A coleta da amostra feita em vages, caminhes, correias transportadoras, tremonhas etc..

3.3 - MTODOS DE AMOSTRAGEM UTILIZADOS NA MINERAO Existem diferentes mtodos de amostragem, cujo emprego funo, entre outros, dos fatores geolgicos que condicionam a variabilidade natural. Quando os fatores geolgicos que afetam a amostragem so conhecidos, possvel determinar um mtodo de amostragem de acordo com estes fatores. Um mtodo de amostragem pode ser proposto, desde que se tenha algum conhecimento a respeito do padro de variabilidade natural. Dependendo do objetivo final da amostragem, as escavaes minerais de explorao podem fornecer amostras lineares, volumtricas e menos freqentemente amostras de superfcie e pontuais. Todos os mtodos de amostragem descritos a seguir foram desenvolvidos a partir de resultados prticos, obtidos em trabalhos de pesquisa mineral, realizados nos diferentes tipos de minrios existentes no mundo. Portanto, os valores atribudos s dimenses das amostras foram obtidos atravs de experincias anteriores realizadas em situaes semelhantes. 3.3.1 - Mtodo de amostragem pontual Os mtodos de amostragem pontual so de fcil execuo, so rpidos e apresentam um custo relativamente baixo quando comparados com os outros mtodos de amostragem. O principal inconveniente destes mtodos consiste em que a coleta da amostra no se faz de maneira contnua, mas sim em pontos isolados. Alguns destes mtodos podem ser representativos, dependendo do suporte das amostras, do espaamento entre amostras, bem como das caractersticas da ocorrncia. Neste caso, so utilizados nas fases de desenvolvimento e lavra para controle de teor. Na fase de explorao propriamente dita raramente so utilizados. Outros mtodos pontuais no apresentam representatividade, entretanto, so muito importantes como auxiliares, principalmente na fase de prospeco. 39

A seguir sero apresentados os mtodos pontuais mais comuns. a) Amostragem de espcimens de mo em afloramento Este o mtodo mais simples de amostragem. muito utilizado em campanhas de mapeamento geolgico, onde o objetivo criar as primeiras hipteses sobre a ocorrncia. A amostragem baseada em espcimens individuais responde a questes muito especficas, presentes em locais particulares, ou seja, nos afloramentos. No caso de um depsito mineral, as propriedades determinadas em espcimens de mo, raramente se assemelham quelas das partes no expostas do corpo. Neste tipo de amostragem os espcimens so relativamente pequenos, variando entre 0,5 e 2,0 kg de material. Estes espcimens so coletados dentro das unidades de interesse, de acordo com as necessidades de interpretao da litologia, quase sempre sem considerar a representatividade da amostra, em locais onde ocorram perturbaes estruturais ou variao de trama, de preferncia coletando material com o mnimo de alterao possvel. b) Mtodo de amostragem por fragmentos em frente de lavra O mtodo de amostragem por fragmentos indicado para corpos de pequena a mdia potncia e que apresentem distribuio de teor relativamente regular. realizado nas partes expostas dos trabalhos de lavra e consiste em arrancar pequenos fragmentos do corpo de minrio com tamanhos aproximadamente iguais. As amostras parciais so coletadas segundo um padro regular, normalmente uma malha. A amostragem realizada desenhando-se a malha na face a ser amostrada, coletando-se uma amostra parcial no centro de cada malha ou em cada n da rede. Neste caso, a malha pode ser formada por quadrados, retngulos ou losngos, (Fig. 27). Para retirar as amostras, utiliza-se talhadeira e marreta ou um martelete pneumtico. A amostra que representa a face formada ajuntando-se todas as amostras parciais da malha. O nmero de amostras parciais, bem como a massa de cada uma depende da regularidade da distribuio dos teores. Este mtodo apresenta bons resultados quando empregado no controle de teor durante o desenvolvimento e a lavra, principalmente na lavra subterrnea onde o controle do teor durante o desenvolvimento fundamental para o planejamento da lavra.

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Fig. 27 - Mtodo de amostragem por fragmentos em frente de lavra

c) Mtodo de amostragem por fragmentos de rocha desmontada O mtodo de amostragem por fragmentos de rocha desmontada apresenta a vantagem de ser cerca de 3 vezes mais rpido que o anterior sob as mesmas condies. Isso porque na rocha desmontada no h necessidade de escavar os fragmentos. Outra vantagem deste mtodo no atrasar a continuidade dos servios. Enquanto no mtodo anterior a amostragem feita diretamente na frente, neste, a amostragem executada na massa de minrio acumulada na frente de lavra aps o desmonte. Para isso, uma rede de arame lanada sobre a pilha de material desmontado e um fragmento coletado em cada malha. Estes fragmentos so ento ajuntados para formarem a amostra que representar a frente desmontada. A tabela 3 apresenta valores empricos sugerindo o nmero de fragmentos bem como o peso de cada um que deve ser coletado. Para evitar que ocorram erros sistemticos relacionados com as perdas seletivas de partculas ricas, os fragmentos so coletados em cavidades abertas nos pontos de amostragem. A granulometria um fator muito importante, devendo ser determinada a proporo entre material grosseiro e fino na amostra de tal modo a representar a proporo existente na pilha. No existe nenhum mtodo numrico conhecido para determinao do nmero e peso dos fragmentos para compor a amostra. Este mtodo indicado para locais onde os pontos de amostragem so de difcil acesso e onde o material a ser amostrado muito resistente escavao. Deve ser evitado em frentes muito irregulares as quais podero influenciar negativamente a representatividade da amostra.

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Caractersticas da mineralizao

Nmero de pores de fragmentos por desmonte em aberturas horizontais 12 -16 20 - 25 36 - 50

Peso de fragmento s (kg) 0,12 0,25 0,50

Peso total das amostras por desmonte (kg) 1,5 - 2 5 - 6 18 - 25

Muito regular ou regular Irregular Muito irregular

Obs.: Para amostragem em frente de lavra o peso pode ser somente a metade destes apresentados

Tab. 3 - Nmero e peso de fragmentos para amostragem por fragmentos de rocha desmontada

3.3.2 - Mtodos de amostragem linear A amostragem linear largamente utilizada em pesquisa mineral, uma vez que pode ser empregada com sucesso em quase todos os tipos de ocorrncia minerais. As amostras lineares garantem a amostragem contnua, permitindo com isso o estudo de qualquer detalhe da textura do minrio ao longo da interseo de explorao. A seguir sero descritos os principais mtodos de amostragem linear. Em todos eles as amostras so coletadas linearmente ao longo de intervalos, com rea da seo transversal muito pequena em relao ao comprimento. a) Mtodo de amostragem por canal Este mtodo de amostragem um dos mais tradicionais sendo de ampla aceitao ao nvel mundial. Consiste em cortar um canal ao longo da superfcie exposta do corpo de minrio (Fig. 28). O canal, normalmente, tem seo retangular e feito segundo uma linha fixada anteriormente. A forma e a seo transversal do canal no devem variar ao longo do seu comprimento, e sua forma e dimenses dependem das caractersticas do corpo, principalmente da distribuio de teor. As amostras de canal devem estar orientadas preferencialmente de modo a coincidirem com a variabilidade mxima das propriedades do corpo de minrio, a qual usualmente coincide com a linha de potncia, (Fig. 28A).

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Fig. 28 - Canais de amostragem A- canal na linha de potncia B- canais horizontal e vertical

A amostragem de canal pode ser empregada praticamente em todos os tipos de depsitos primrios. Entretanto, tal amostragem no recomendada para amostrar veios altamente irregulares como tambm certos tipos de minrios brechados, podendo, nestes casos, gerar erro sistemtico. Tambm no recomendada para depsitos de ouro e de platina, consistindo de corpos de minrio muito pequenos com distribuio de teores muito errtica, onde comum ocorrerem pepitas, bem como para corpos de pegmatito. Isso se deve principalmente ao fato do volume da amostra de canal ser relativamente pequeno, quase sempre no sendo representativo para estes casos. b) Mtodo de amostragem por furo de sonda O Mtodo de amostragem por furo de sonda fornece atravs dos testemunhos de sondagem ou dos fragmentos dos furos o maior nmero de amostras usado na pesquisa mineral, nos testes de mecncia de rochas e no detalhamento durante a lavra. Existem vrios tipos de sondagem, dependendo principalmente do tipo de equipamento utilizado. Quanto ao princpio de funcionamento, elas podem se divididas em percussiva e rotativa. Dentro desta diviso existem vrios tipos os

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quais so empregados em funo do tipo de material e da finalidade do servio. Todo equipamento de sondagem caracterizado por fazer furos longos com coleta de amostras a intervalos determinados. A sondagem fornece basicamente dois tipos de amostras: a amostra por tesmunho contnuo e a amostra de fragmentos do furo. O testemunho cortado atravs de uma coroa anular, sendo coletado no interior de um barrilete. A amostra composta de fragmentos coletada atravs do lquido de limpeza do furo que os conduz at o exterior. 3.3.3 - Mtodo de amostragem de superfcies Este mtodo de amostragem usado em casos extraordinrios, especialmente ao explorar files finssimos com distribuio muito desigual dos minerais. A amostragem consiste em raspar uma capa fina e uniforme de toda a superfcie exposta do corpo de minrio. A amostragem, normalmente, realizada no teto de uma galeria ou no piso de uma trincheira, sendo o comprimento da camada comumente de 1 a 2 metros. No existe regra para determinao do peso, ele depende basicamente da espessura do corpo. Os cortes devem ser feitos com o mximo cuidado pois, se a camada cortada no for uniforme, pode levar a erros substanciais como diluio ou salgamento. Portanto, o local da amostragem deve ser muito bem preparado. Cortar uma camada uma operao muito trabalhosa, por isso este mtodo usado somente quando outro procedimento impraticvel. 3.3.4 - Mtodo de amostragem volumtrica A amostragem volumtrica garante os melhores resultados em comparao aos outros mtodos de amostragem, uma vez que apresenta o maior suporte. Por outro lado, ela se distingue pelo baixo rendimento, pelo alto custo e pela dificuldade na obteno das amostras, quando o minrio desmontado com partes das encaixantes. A amostragem volumtrica somente recomendada quando nenhum dos outros mtodos produz resultados confiveis. Este mtodo muito empregado em depsitos de mica, gemas e em alguns depsitos de platina e metais raros, onde o corpo de minrio contm pequenas concentraes pontualmente segregadas. Pode ainda ser empregada juntamente com outros mtodos de amostragem com a finalidade de avaliar o grau de confiabilidade desses mtodos atravs da comparao dos resultados. A amostragem volumtrica mais largamente utilizada para testes tecnolgicos (piloto), os quais normalmente requerem uma

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grande massa de minrios. Tambm indispensvel para testar propriedades fsicas e mecnicas dos minrios e das encaixantes. A massa das amostras deve ser escolhida entre 100kg e 1 tonelada, podendo em alguns casos chegar a 3 toneladas ou mais dependendo da variabilidade do corpo e do grau de confiabilidade desejado.

3.4 - PREPARAO E REDUO DE AMOSTRAS A preparao e reduo de amostras de fundamental importncia na amostragem. Os erros cometidos nesta fase refletem-se diretamente nos resultados da amostragem, a partir dos quais so feitos todos os estudos para avaliao e cubagem do depsito. A amostra depois de ter sido coletada deve ser preparada para anlise. Esta preparao visa basicamente reduzir o tamanho da amostra, uma vez que uma amostra consiste geralmente de uma grande quantidade de material, embora as anlises, via de regra, sejam feitas somente numa pequena poro deste material. Alm disso, para determinados propsitos de amostragem, algumas vezes necessrio combinar vrias amostras, ou submeter a amostra a uma concentrao preliminar. O tratamento da amostra, a partir do momento em que ela foi coletada at a amostra final para anlise, consta de uma srie de estgios de amostragem. Em cada estgio a amostra deve ser preparada para reduo de volume, formando-se assim uma nova amostra para o prximo estgio. Quando o volume ideal para a anlise alcanado, a amostra ento preparada para anlise. O principal propsito da preparao da amostra sem dvida a homogeneizao. Independentemente da preparao ser feita no campo ou no laboratrio, os procedimentos de homogeneizao e reduo do volume da amostra so fundamentais. O grande problema na reduo da amostra estabelecer o peso mnimo, para o qual a amostra pode ser reduzida, dentro de uma faixa granulomtrica, conservando o erro de reduo dentro de limites admissveis. Este peso mnimo confivel depende basicamente da granulometria do material, do grau de homogeneidade e do valor permissvel para o erro de reduo. Quanto mais finas as partculas, menor o peso confivel, quanto menos homogneo o material, maior o peso confivel e quanto maior o erro permissvel menor o peso confivel.

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3.5 - TRATAMENTO DOS DADOS FORNECIDOS PELA AMOSTRAGEM 3.5.1 Correlao entre diferentes tipos de amostragem Muitas das dificuldades em anlise estatstica de dados geolgicos originam-se da fonte dos dados. Enquanto, na maioria dos ramos da cincia os dados so derivados de experincias controladas, em geologia tudo o que se pode observar so os resultados de processos naturais incontrolados, mais freqentemente ocorridos no passado geolgico. Os dados geolgicos so originados, em sua grande maioria, de processos naturais incontrolveis. Estes processos foram desenvolvidos durante um longo perodo e so quase sempre impossveis de ser repetidos em laboratrio, uma vez que as condies fsico-qumicas, que os proporcionaram, so extremamente adversas daquelas possveis de se obter em testes. Algumas vezes, entretanto, possvel repetir os processos naturais de maneira mais simples em experincias controladas em laboratrio, embora o fator tempo no possa ser considerado. Outra dificuldade na compreenso da natureza de dados geolgicos decorre do fato de que a maioria dos processos naturais j terminou, e os resultados j esto fixados, no sendo possvel portanto, observar tais processos. Alm disso, a maioria das evidncias que permaneceram esto encobertas em profundidade inacessvel, devido a alteraes de diversas naturezas ocorridas na superfcie. 3.5.2 - Estimao do erro de amostragem Durante a amostragem, vrios erros podem ocorrer, conduzindo a resultados que no refeltem exatamente a realidade. Grande esforo deve ser feito para manter estes erros dentro de limites mnimos aceitveis. Para facilitar sua avaliao, o erro pode ser analisado separadamente nas trs etapas que compem a amostragem: coleta da amostra, preparao ou tratamento da amostra e anlise e testes da amostra. Existem basicamente dois tipos principais de erros: a) erro aleatrio; b) erro sistemtico. O erro sistemtico conduz a uma superavaliao ou a uma subavaliao. frequentemente de mesmo sinal, e pode conduzir o resultado final a srios equvocos, tal como a classificao de uma rea no lavrvel como lavrvel, ou vice-versa. O erro aleatrio caracterizado pela alternncia de sinais. No caso especfico do clculo de teor mdio, geralmente ele se anula, afetando muito pouco o resultado final. Os erros aleatrios so devidos inexatido

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inerente ao mtodo, a erros de medida, a erro humano etc.. Os erros sistemticos so devidos principalmente a deficincias nas tcnicas de amostragem, mtodos de anlise e preparao da amostra. A estimao do erro de amostragem pode ser feita atravs de procedimento estatstico e/ou geoestatstico, pela determinao da varincia. A varincia de estimao pode ser definida como a varincia do erro cometido, quando uma varivel num volume "V" estimada por uma varivel num suporte "v". Tcnicas geoestatsticas podem ser usadas para deduzir a varincia de estimao de um teor mdio "zV", por exemplo, por outro teor mdio "zv". Os teores mdios "zV" e "zv" podem ser definidos em qualquer suporte, ou seja, "V" pode representar um bloco de lavra e "v" o conjunto de testemunhos de sondagem. A varincia de disperso nada mais do que a medida da disperso dos teores observados em amostras de volume constante em relao ao teor mdio destas amostras. Existem dois fenmenos de disperso bem conhecidos no campo da engenharia de minas. O primeiro est ligado disperso em torno do valor mdio de um conjunto de dados coletados dentro de um domnio "V" que cresce com a dimenso de "V". O segundo fenmeno se baseia no fato de que a disperso dentro de um domnio fixo "V" decresce quando cresce o suporte "v" no qual cada dado definido: os teores mdios de blocos de lavra so menos dispersos do que os teores mdios de testemunhos de sondagem. 3.5.3 - Otimizao da amostragem A otimizao da amostragem visa buscar o equilbrio entre o custo da amostragem e a representatividade da amostra. O objetivo de otimizar um programa de amostragem estabelecer o tamanho e a posio das amostras no depsito e o nmero ideal de amostras necessrio para representar as caractersticas de interesse de um corpo de minrio. Nas fases de prospeco, explorao e acompanhamento de lavra, as campanhas de amostragem devem ser cuidadosamente planejadas em cada estgio, com o propsito de atender s condies de preciso e custo. Considerando um mesmo mtodo de amostragem, quanto mais densa for a rede de amostragem e quanto maior for o suporte da amostra, tanto mais seguros sero os resultados e tanto maior ser o custo da mesma. Devido principalmente ao fator econmico, a campanha de amostragem deve buscar sempre a relao tima entre a representatividade da amostra e o custo da amostragem.

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Tal relao tima pode ser conseguida pela otimizao dos trs aspectos seguintes: a) mtodo de amostragem; b) malha de amostragem; c) suporte da amostra. Dentre os mtodos de amostragem deve ser escolhido aquele que garanta maior representatividade ao menor custo possvel. Se por um lado a representatividade melhora com a diminuio da malha de amostragem e o aumento do suporte, por outro esta situao implica num aumento do custo da amostragem. Por este motivo, a otimizao da amostragem torna-se difcil. Todos estes aspectos dependem de fatores de ordem geolgica, tcnica e econmica. Em algumas situaes as peculiaridades geolgicas de um depsito so decisivas, embora em outros a escolha do mtodo de amostragem, malha de amostragem e do suporte da amostra determinada somente por consideraes tcnicas e econmicas. Entretanto, na maioria dos casos todos os trs fatores devem ser considerados. 3.5.4 - Confiabilidade dos resultados A representatividade das amostras imprescindvel, servindo como ponto de partida para qualquer estudo a respeito da populao que elas representam. A preciso de uma estimao de reserva mineral dependente, entre outras coisas, da confiana nos dados nos quais ela baseada, e nenhuma manipulao matemtica sofisticada pode compensar a qualidade deficiente dos mesmos. A determinao do grau de confiabilidade dos dados um dos principais problemas de amostragem de depsitos minerais. Do ponto de vista estatstico, esta confiabilidade s pode ser expressa matematicamente para dados aleatrios. Como em amostragem de depsitos minerais isto raramente acontece, o emprego da estatstica bastante limitado nesse campo. interessante observar que o clculo da varincia reflete apenas a representatividade da amostra em relao populao que ela representa. Os erros cometidos na coleta, preparao, reduo e anlise da amostra devem ser avaliados atravs da comparao dos resultados de anlises de rotina com os resultados de anlises de controle. 3.5.5 - Representatividade da amostra

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Considerando as caractersticas de variabilidade dos depsitos minerais, um programa de amostragem deve ser elaborado com base na escala de observao e no conjunto de propriedades a serem estudadas. Estes dois aspect