Modelagem de Dados Geofísicos Magnéticos e RadiométricosAéreos e Terrestres Aplicados à

Interpretação GeológicaBruno F. Gonçalves e Edson E. S.

Sampaio, CPGG-IGEO/UFBA

Modelagem de Dados Geofísicos Magnéticos e RadiométricosAéreos e Terrestres Aplicados à

Interpretação GeológicaBruno F. Gonçalves e Edson E. S.

Sampaio, CPGG-IGEO/UFBA

CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕESCONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES•

Identificamos inúmeras feições geológicas não mapeadas pela geologia devido à

extensa cobertura detrito-laterítica.•

Aeromagnetometria

assinalou lineamentos NW-SE indicativos de diques, contatos ou zonas de

cisalhamento.•

Magnetometria terrestre assinalou feições magnéticas mais rasas, discriminando corpos com maior susceptibilidade devido à

alta freqüência espacial.•

Gamaespectrometria

aérea e terrestre bastante semelhantes caracterizaram litologias

distintas: félsicas, máficas

e sedimentares.•

Correlação entre os métodos discriminou entre as rochas magnéticas máficas

e félsicas, ajudando a definir alvos para prospecção mineral.•

Modelo mono-energético bidimensional gama em dados aéreos produziu mapas com a distribuição matemática dos radioelementos

na superfície do terreno.•

Recomendamos: (i) Coletas de amostras para análises petrofísicas

e geoquímicas, (ii) mapeamento

geológico e estrutural, (iii) aquisição de dados geofísicos capazes de assinalar sulfetos metálicos em rochas máficas

separadas pelos métodos magnético e gamaespectrométrico, (iv) utilização de modelos magnéticos para simular outras situações geológicas, (v) Diferentes métodos de inversão mono-energética

gama.

À

Companhia Baiana de Pesquisa Mineral pela cessão dos dados e a bolsa-

. estágio. Aos geofísicos Ives Garrido e Raimundo Wilson e ao técnico Ranil-

ton

pelo treinamento e colaboração. Ao Prof. Argollo

(CPGG-UFBA) pelo treinamento no GS-512.

Faixa 1 (X=0 a X=480)

-

magneticamente homogênea, baixa concentração em U e Th

e alta em K. Corresponde a

ortognaisses

N-S e bordejado por rochas calcissilicáticas.

Faixa 2 (X=480 a X=1600)

-

possui lineamentos magnéticos NW-

SE e núcleos dipolares isolados. Radioatividade alta ao norte e baixa ao sul. Norte: ortognaisses

contendo uma intrusão

granítica de forma elíptica com magnetita que se estende além do norte do mapa. Sul: morro formado por serpentinito,

coberto por depósito coluvionar

nas laterais e composto por silexito

no cume. Fragmentos graníticos com e sem magnetita são encontrados ao redor do morro.

Faixa 3 (X=1600 a X=2100) -

baixa intensidade magnética e baixa radioatividade. Corresponde a rochas calcissilicáticas.

Faixa 4 (X=2100 a X=3200) -

conjunto de lineamentos magnéticos com direção NW-SE e um lineamento inferido com direção SW-NE causado por uma falha sinistral. Concentrações altas para os três radioelementos. Os altos valores magnéticos e radiométricos

podem indicar que a região central é

constituída de rocha félsica

e rocha com minerais magnéticos. Foram

mapeados ortognaisses

e pequenos corpos graníticos com e sem magnetita.

Faixa 5 (X=3200 a X=4700)

-

resposta homogênea em ambos os métodos, com exceção de uma anomalia radioativa a nordeste, onde a geologia mapeou ortognaisses

com fragmentos de

anfibolito. A resposta magnética indica que toda esta faixa pode tratar-se de um grande bloco de forma elíptica que se estende além dos limites norte do mapa e é

uniformemente magnetizada (podendo ser um soerguimento do embasamento). A geologia mapeou depósitos aluvionares

sedimentados por um riacho que cruza a região e é

melhor observado no MDT.

Faixa 6 (X=4700 a X=5000)

-

forte lineamento magnético com direção NW-SE provavelmente seccionado por uma falha

cisalhante sinistral

com direção SW-NE. As concentrações de K, U e Th

são baixas, indicando que pode se tratar de rochas máficas. A geologia mapeou um solo massapê

associado a

gabros

e serpentinitos.

A integração

em perfil entre os métodos permitiu estimar qual a origem da rocha magnética e separar litologias

máficas

de félsicas. Esta interpretação foi útil para localizar as rochas máficas

magnéticas, que podem estar mineralizadas

com

níquel, cobre ou cromo, encontrados em minas da região.

MODELAGEM QUANTITATIVAMODELAGEM QUANTITATIVAMAGNETOMETRIA:

utilizamos o modelo 3D da esfera enterrada homogênea magnetizada por indução para representar as anomalias dipolares isoladas e o modelo 2D do prisma horizontal de comprimento infinito e seção vertical

poligonal para representar os lineamentos magnéticos encontrados em toda a área. •

Figura 23 -

Esfera de 100m de raio, 300m de profundidade, S=0.08 (SI) em um

campo ambiente de 24800 nT, declinação de -22°

e inclinação de -24°. A

configuração dos pólos (quadrado B) foram semelhantes à

resposta de dipolos magnéticos dos dados terrestres (quadrados A,C e D). •

Figura 24 -

Diferentes profundidades de uma esfera magnetizada, mostrando que a magnitude decai com a profundidade e a distância entre os pólos aumenta.•

Figuras 25 -

Modelos 2D de perfis magnéticos aéreos e terrestres com corpos de seção vertical poligonal com diferentes profundidades do topo. Nos dados terrestres, a modelagem resultou em corpos mais rasos e com “ramificações”, observados em mapas e em perfis como faixas dipolares alternantes. Os mapas das figuras 2 e 5 trazem a localização dos perfis.•

Figura 26 -

Resposta dos modelos T1, T2 e T3 com a elevação dos

magnetômetros

terrestres a 100 metros de altura.

A interpretação de dados geofísicos magnéticos e gamaespectrométricos

aéreos e terrestres resultante de modelagens qualitativa e quantitativa é

importante para prover subsídios ao mapeamento geológico e à

exploração de recursos minerais. Uma interpretação adequada requer dados de boa qualidade, modelagens qualitativa e quantitativa eficientes e conhecimento das propriedades físicas das rochas.

(1) Interpretação geológica e definição de áreas-alvo em prospecção mineral a partir de dados geofísicos.

(2) Aplicação do modelo mono-energético de espectrometria gama.

Dados geofísicos magnéticos e gamaespectrométricos

aéreos e terrestres em uma árearetangular de 5,0km E-W X 1,75km N-S, dentro do Segmento Norte do Orógeno

Itabuna-Salvador-Curaçá, nordeste da Bahia. Os dados aéreos são do Projeto Levantamento Aerogeofísico

das Áreas de Andorinha/Ipirá-Piritiba

da CBPM. Os dados magnéticos terrestres são de um projeto de prospecção de Níquel da CBPM e os dados gamaespectrométricos

terrestres foram adquiridos pela UFBA.

(1) Processamento dos dados geofísicos. (2) Geração de mapas magnéticos e gamaes-pectrométricos

de diversos temas. (3) Modelagem qualitativa para definir modelos geológicos hipotéticos através da correlação dos sinais geofísicos com a geologia. (4) Modelagem Quantitativa para estabelecer modelos matemáticos, que consideram as propriedades físicas das rochas e simulam corpos e estruturas geológicas.

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Fig. 1: Localização das linhas de medição Fig. 2: Campo Magnético Total (Aéreo) Fig. 3: Contagem Total (Aéreo) Fig. 4: Modelo Digital do Terreno

Fig. 5: Campo Magnético Total (Terrestre) Fig. 6: Primeira Derivada Vertical (Terrestre) Fig. 7: Sinal Analítico (Terrestre) Fig. 8: Campo Magnético Gaussiano (Terrestre)

Fig. 9: Contagem Total (Terrestre) Fig. 10: Concentração de Potássio (Terrestre) Fig. 11: Concentração de Urânio (Terrestre) Fig. 12: Concentração de Tório (Terrestre)

Fig. 12: Razão Th/K (Terrestre) Fig. 14: Razão U/Th

(Terrestre) Fig. 15: Razão U/K (Terrestre) Fig. 16: Ternário RGB (Terrestre)

MODELAGEM QUALITATIVA MODELAGEM QUALITATIVA

OBJETIVOSOBJETIVOS

MATERIAISMATERIAIS

METODOLOGIAMETODOLOGIA

AGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOS

Fig. 17: Mapa de interpretação magnética

Fig. 18: Mapa de interpretação radiométrica.

Fig. 19: Perfis magnéticos aéreos. Fig. 20: Perfis magnéticos terrestres.

Fig. 21: Perfis de potássio, contagem total e magnético terrestres da linha L3 e L7.

Fig. 22: Perfis de K, U , Th

e contagem total aéreo e terrestre da Linha L6.

Fig. 24: Mudança da anomalia 3D com a profundidade.

Fig. 23: Anomalias magnéticas 3D.

Fig. 25: Perfis magnéticos aéreos e terrestres modelo 2D do prisma horizontal de comprimento infinito e seção vertical poligonal.

Fig. 26: MAG a 100 metros de altura.

RADIOMETRIA:

A maneira mais simples de realizar a modelagem de raios gama é

uma forma semi-empírica baseada na radiação

monoenergética. Este modelo utiliza os fótons emitidos com a energia do fotopico

primária para o Potássio (1,46 MeV), Urânio (1,76 MeV) e Tório (2,62 MeV). A equação que representa a intensidade gama em uma área é

dada por:

I(xi

,yj

,h) é

a intensidade da radiação gama registrada na coordenada (xi

,yj

) do somatório de todas as regiões radiométricas

quadradas de área A e de centro (x

α

,y

β

); |r|²

= (xi

-xα

)²

+ (yj

-

yβ

)²

+ (h)²

é

a distância do centro dessas regiões até

o detector (Figura 27); μa

e μe são os

coeficientes de absorção da radiação gama no ar e na terra, respectivamente; de

é

a eficiência do detector e 1/4π

é

o espalhamento

geométrico.As Figuras 28, 29 e 30 representam a seqüência da modelagem inversa para o K, U e Th,

respectivamente.

Fig. 27: Representação da malha radiométrica.

Fig. 28: Mapas gerados na modelagem inversa para o Potássio.

Fig. 29: Mapas gerados na modelagem inversa para o Urânio.

Fig. 30: Mapas gerados na modelagem inversa para o Tório.