MODELAGEM E LAVRA DE DEPOSITOS DE BENTONITA DA REGIÃO DE BOAVISTA, PARAIBA.

Tumkur Rajarao Gopinath, Departamento de Mineração e Geologia, CCT/UniversidadeFederal de Campina Grande, Campus I, C.P.10009, Campina Grande, Paraíba, Brasil.

tumkur@uol.com.br.Homero José Loureiro Sarmento, FERBASA CIA de Ferro Ligas da Bahia.

Aarão de Andrade Lima, Departamento de Mineração e Geologia, CCT/UniversidadeFederal de Campina Grande, Campus I, C.P.10009, Campina Grande, Paraíba, Brasil

RESUMO

A região de Boa Vista, no estado da Paraíba, concentra cerca de 60% das reservasbrasileiras de bentonita. Os principais depósitos encontram-se associados a pequenasbacias de forma aproximadamente circular, distribuídas, geograficamente, nas localidadesde Juá, Lages e Bravo, estendendo numa distância de cerca de 10 km. O objetivo destetrabalho é para desenvolver modelos de ocorrência do depósito para a lavra de argila depequenas dimensões. Neste trabalho a variável utilizada é espessura de argila obtida apartir de furos de sondagem. A modelagem foi executada considerando a espessura de soloe a bentonita. Os modelos elaborados mostram a grande variação na espessura e nascomplexidades na forma de ocorrência do deposito. A estimativa de reservas de argila e decapeamento nos localidades de Juá e Lages foi feito utilizando os modelos desenvolvidos.

Palavra Chave: bentonita, modelagem, Paraíba,

ABSTRACT

Boa Vista region in the Paraíba state account for the 60% of the brasilian bentonite reserves.Main depoistsare associated small basins of circular shape and are distribuited in localities ofJuá, Lages and Bravo, extending about 10 kms of extension. Objective of this work is todevelop model of occurrence for mining of small clay deposits. The variable used is the claythickness obtained from bore holes data. Modeling of the deposit was done considering clayand soil cover. Models show a big variation in the thickness and the complexity of form of theoccurrence of the deposit. Reserve estimates of bentonite and soil cover in Juá and Lagesareas were carried out by utilizing the models elaborated during this work.

Key Words: bentonite, modeling, Paraiba

INTRODUÇÃO

A bentonita é uma argila largamente utilizada em muitos setores da industria, tais comoperfuração de poços de petróleo e de captação de água, fundições diversas, pelotização deminério de ferro, industria química e farmacêutica, entre outros. As argilas bentoníticas deBoa Vista – PB, formam pequenos depósitos, distribuídos numa distância de 10 km. Asrochas encaixantes são o derrame basáltico do terciário no lado leste e os granitos egnaisses do Pré-cambriano a oeste. Atualmente, estão sendo utilizados muitos programasde computador na mineração de todo mundo. O software Datamine é um deles, é umproduto totalmente windows e possibilita a comunicação com outros softwares e banco dedados externos. O Software mencionado usa uma combinação de modelagem Wireframes(para superfícies e estruturas, etc.) e modelos de blocos para representar com exatidãoestruturas geológicas e as variações de teores em uma jazida.

OBJETIVOS

Os objetivos deste trabalho é para elaborar modelo de depósitos de bentonita das duasminas Lages e Juá utilizando o software Datamine para que os modelos servir paramelhoramento de lavra de depósitos de pequenas dimensões e bem como aprimorar aestimativa de reservas de argila na região de Boa Vista,

LOCALIZAÇÃO DA ÁREA

As principais jazidas de bentonita do Estado da Paraíba, encontram - se localizadas asudeste do Município de Boa Vista – PB. .O acesso de Campina Grande a Boa Vista é feitoatravés das rodovias BR 230 e BR 412, percorrendo - se cerca de 30 km e 20 km,respectivamente. De Boa Vista aos depósitos, o acesso é feito percorrendo - se cerca de 13km pela estrada pavimentada que liga aquele distrito á sede do município de Cabaceiras(Figura 1)

Figura 1. Mapa de localização de área de estudo.

GEOLOGIA

Os depósitos de argilas bentoníticas da Paraíba, são associadas aos arenitos grosseirosconglomeráticos na base gradando para arenitos finos, siltitos e argilas montmoriloníticas notopo, com intercalações de delgadas camadas na porção medial, e possivelmente no topo.Ainda encotra-se intercalados camadas finas de calcedônia na parte superior da seqüência.No que se refere à idade de formação, foram atribuídos aos derrames basálticos que acapeiam a idade de Cretáceo superior – Terciário inferior (Ennes & Santos, 1975 apudBrasil, 1981) (Figura 2).Com relação a gênese dos depósitos, foram levantadas diversas hipóteses: sedimentar, porCaldasso(1979); hidrotermal, por Pinto e Pimentel (1968); vulcano-sedimentar, por Ennes eSantos (1975) além de Caldasso (op. cit. ) e DNPM (1973). Trabalho de Muniz e Silva(1995) apontou impactos ambientais e recuperação da área lavrada de bentonita na regiãode Boa Vista. Os estudos detalhados de geologia, mineralogia e química pelo Gopinath et al(1981 e 1988), mostraram que as argilas bentoníticas de Boa Vista são resultado dealteração dos materiais piroclásticos de natureza tufo e lapilli provenientes do vulcanismolocal. A natureza litológica do derrame indica uma atividade explosiva resultando naformação dos materiais fragmentados (vidros vulcânicos, em sua maioria), depositados empaleodepressões e ambiente lacustres, sobre o derrame escoriáceo e rochas gnáissicas, aleste e oeste respectivamente. Tais depressões, no entanto, funcionaram também comolocais de acumulação dos detritos grosseiros com atividades orgânicas, antes dopreenchimento por materiais piroclásticos. A divitrificação dos materiais vítrios, emcondições alcalinas propiciou a formação de argilas montmoriloníticas bem com liberaçãode grande quantidade de sílica que se encontra em forma de calcedônia na região.

Figura 2. Mapa geológico da região de Boa Vista, Pb

METODOLOGIA

As jazidas Lages e Juá foram os alvos para a modelagem geológica utilizando os pacotesde softwares de mineração. A pesquisa foi desenvolvida mediante a utilização de dados, taiscomo: furos de sondagem, mapas geológicos, mapas topográficos já que a área vem sendoestudada e explorada há várias décadas. Foram analisados 62 furos de sondagem a tradoda jazida Lages e 37 pertencentes à jazida Juá dos relatórios finais de pesquisa,apresentado ao DNPM.

Os dados citados acima foram processados e analisados pelo Software Datamine, seguindouma rotina pré-estabelecida. Na jazida Lages e Jua, com o auxílio dos softwares Datamine eGeoeas foi feita uma estimativa geoestatística para os locais onde não foram realizadosfuros de sondagem, sendo gerado um novo modelo teórico, conseqüentemente aumentandoa estimativa de reserva.

Os quatro arquivos foram importados para o Datamine e criados arquivos correspondentesque tem a forma de collars.dm; surveys.dm; assays.dm e geology.dm, no formato binário.Agora os arquivos de entrada foram agrupados e condensados em um só arquivo: Holesc. Oarquivo Holesc contém a posição e orientação de cada furo de sondagem, e adicionalmente,informações de litologia, em 3 dimensões.A Figura 3, mostra a malha de sondagem dajazida Lages. A espessura de bentonita foi obtida de um total de 62 furos na área Lages ede 32 furos na área de Juá. Um banco de dados digital foi criado a partir das informaçõesdisponíveis e contém as informações sobre: localização geográfica da área, topografia doterreno, sondagem a trado, etc (Datamine, 1998; DeTomi et.all , 1998).

Figura 3. Malha de sondagem de área de Lages.

MODELAGEM GEOLÓGICA

A elaboração do modelo geológico tri-dimensional da jazida de Lages e Juá obedeceu aseguinte procedimento: Interpretação vertical das litologias nos perfis geológicos: amodelagem da jazida foi baseada na interpretação das seções verticais leste/oeste.Criaçãode modelos geométricos (strings e wireframes) dos depósitos a partir das interpretaçõesverticais; Modelagem tridimensional do terreno: o mapa topográfico foi digitalizado com oauxílio de uma mesa digitalizadora e do programa Autocad, posteriormente esses dadosforam importados pelo Datamine. As figuras 3 & 5 mostram as malhas de sondagens dasáreas de Lages e Juá respectivamente.

STRINGS OU POLIGONAIS

Na área Lages, foram elaboradas 19 strings contendo informações sobre a argila bentoníticae 19 strings contendo informações sobre o capeamento, baseadas em seções verticaisnorte-sul. Essas poligonais foram usadas para a confecção da malha triangulada, base parao modelo geológico. Na área Juá foram elaboradas 15 strings contendo informações sobre aargila marrom chocolate, 6 strings sobre a argila creme e 6 strings contendo informaçõessobre o capeamento, baseadas em seções verticais norte-sul

Figura 4. Perfil vertical de depósito da área de Lages.

Figura 5. Malha de sondagem, Jua’.

Figura 5. Perfis verticais de depósito da área de Juá.

MODELAGEM GEOLÓGICA

MODELAGEM DO SÓLIDO

O modelo de wireframe representa a forma geométrica dos corpos, também permitea criação de modelo de blocos, que será desenvolvido numa etapa posterior. As figuras 4 &6 mostram as jazida de Lages e Juá, respectivamente em 3 dimensões com a escala verticalampliada.

Figura 6. Modelo de depósito de Lages.

Figura 6. Modelo de depósito de Juá.

MODELO DE BLOCOS

As malhas trianguladas (Wireframe) não são capazes de descrever os conteúdos dosvolumes que delimitam. Para isto utilizaremos modelos de blocos para estimar o volume debentonita. O programa fornece o volume da malha triangulada e o volume do modelo deblocos baseados no modelo do protótipo estabelecido e a tonelagem da bentonita. Astabelas 1 & 2, mostram valores encontrados a partir dos modelos de blocos desenvolvidospara as duas áreas.

Tabela 1 – Comparação entre os resultados obtidos nos modelos real e teóricocom os dados do DNPM – jazida Lages

CATEGORIAS MODELOREAL

MODELOTEÓRICO

DADOSDNPM

Volume (m3) 278 932,00 440 056,00 351 875,00

Volume da wireframe(m3) 6 877 135,80 7 504 521,10 –

Diferença do volume(m3) 6 598 203,80 7 064 465,10 –

Discrepância do volume(%) 2 365,50 1 605,40 –

Volume de capeamento(m3) 174 712,50 362 592,00 241 000,00

Densidade média dominério 2,18 2,18 2,18

Tonelagem do bloco(ton) 606 677,10 957 121,80 765 446,00

TABELA 2 – Comparação entre os resultados obtidos no modelo realcom os dados do DNPM – jazida Juá

CATEGORIAS MODELO REAL DADOS DNPM

Volume (m3) 174 122,40 201 200,00

Volume da wireframe (m3) 393 314,40 –

Diferença do volume (m3) 219 191,90 –

Discrepância do volume (%) 125,90 –

Volume de capeamento (m3) 89 191,70 107 860,00

Densidade média do minério 1,80 1,80

Tonelagem do bloco (ton) 313 420,30 362 160,00

CONCLUSÕES

A modelagem da jazidas de bentonita de pequenas dimensões, tais como de Lages e juá foiconseguido com precisão razoável com software Datamine. Os modelos demonstram asgrandes irregularidades na espessura de argila causadas pelas superfícies irregulares sobreas quais a bentonita formou, isso pode comprometer as reservas a serem estimadas.Através da modelagem podem-se detectar essas irregularidades, facilitando-se o cálculo dereserva e a lavra, assim minimizando o erro na estimativa de reservas. No caso de mina deLages a reserva estimada pelo modelo considerando a malha de amostragem executadaresultou num valor (606.677 t) abaixo daquele calculado pela empresa pelo métodotradicional (765.446 t). Quando a malha de amostragem é completada com as espessuras

estimadas nos locais onde não existiam dados, a reserva ficou em 957.121 t. No caso damina de Juá a reserva estimada pelo modelo (313.420 t) ficou abaixo do método tradicional(362.160 t). Acredita-se que essas diferenças são atribuídas a diminuição do erro no cálculonos modelos desenvolvidos pelo Datamine.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Caldesso, A. L. (1965), Geologia da Jazida de argila de Boa Vista. Sudene (DRN); Sérieespecial nº 2, 18 p.

Dantas J.R.A., Freitas V.P.M. Gopinath T.R., Feitosa R.N. (1984_. Depósitos de bentanita deBoa Vista da Paraíba DNPM. Principais Depósitos Minerais do Nordeste Oriental. SérieGeológico 24, Seção Geol. Econômica 4; pp.57-62.

DeTomi,G.; Takahashi,G.H.; Chausson,D.S, Senhorinho Editores. (1998) Anais do VIWorkshop Datamine no Brasil.Datamine Latin America , N. Belo Horizonte, MG.

Datamine Mining Software- Reference Manual. (1998)England. Ed. 3.5. 805 p.

Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), (1973). Perfil Analítico da Bentonita,boletim número 4, 35 p.

Ennes, E.R & Santos, J.S.A. (1975) Projeto Picuí, Relatório Final. Recife, CNEN/CPRM.

Gopinath, T.R., Schuster., H. D.; Vasconcelos., E. Feitosa 1979. Análise ambiental dosarenitas, associados com bentonita de Boa Vista, Paraíba In Simp. Geol. Nordeste, 9 Natal1979 Atas...SBG V. 7 pp. 215 – 218.

Gopinath T.R., Schuster H.D., Schuckmann W.K.( 1981). Modelo de ocorrência e gênese daargila bentonítica de Boa Vista, Campina Grande, Paraíba. Revista Brasileira deGeociências, v. 11, n. 3, pp. 185-192.

Gopinath T.R., Schuster H.D., Schuckmann W.K. 1981. Modelo de Ocorrência e genese daargila Bentonitica de Boa Vista, Campina Grande, Paraíba, Revista Brasileira de Geociências11(3): pp. 185-192..

Gopinath T.R.., Schuster H.D., Schuckmann W.K. (1988) Clay numeralogy and geochemistryof Continental bentonita and their geological implications Boa Vista, Campina Grande,Paraíba Rev. Bras. Geoc. V. 18 n.3, :pp. 345-352.

Pinto C.G & Pimental E.(1968). Consideração geo-econômicas sobre os depósitos argilososde Boa Vista, PB Recife DNPM 20 p. (Relatório técnico).

Silva C.M.M. (1995). Estudo de Alternativas de Reabilitação para as Áreas Degradadaspelas Minerações de Argilas Bentoníticas de Boa Vista, Campina Grande/PB. São Paulo,Dissertação de mestrado. 129 p.