PROSPECCAO GEOQUiMICA NA MINA DOPAQUEIRO, ESTADO DO PARANA

Por

EDUARDO CAMILHER DAMASCENO (1)

RESUMO

A prospeccao geoqurrmca tern demonstrado serurn metodo de pesquisa bastante promissor em va­rias regioes com caracteristicas semelhantes as dodistrito mineral do rio Ribeira de Iguape. Consi­derando esse fato, foi efetuada uma campanha deprospeccao geoqulrnica na area pr6xima a mina doPaqueiro, cujos resultados encontram-se aqui rela­tados.

A mina do Paqueiro e uma pequena jazida dechumbo, localizada a 17 km de Adrian6polis, noEstado do Parana. A campanha de prospeccao geo­quimica de chumbo foi efetuada a E e W da areacentral onde sao conhecidos dots filoes mi neralt­zados. A atitude dessss filoes e de N600E e se loca­lizam em calcar-los do Grupe Acungui,

A regtao que circunda a jazida do Paqueiro ecoberta POI' solo residual , com espessura media de2 m, inexistindo afloramentos ou evidencias super­ficiais de mlneraltaacao.

A coleta de amostras de solo, cerca de 1.200, foiefetuada ao longo de perfis de dire~iio N30oW, dis­tanciados entre si de 30 m, normais a atitude pre­dominante dos calcar-los e dos filoes. 0 espaca­mento entre os pontes de amostragem foi de 10 m,coletando-se amostras a 0,80 m de profundidade,em media, com urn trado manual de 1 polegadade diAmetro.

As determinacdes de chumbo em solos e emrochas foram efetuadas POI' colorimetria e espec­trometria de ralos-X, Algumas aniilises cotorime­tricas de cobre foram executadas com a finalidadede comparar 0 comportamento desse elemento como do chumbo.

Atraves da prospeccao geoquimica foram loca­Iizadas viirias anomaltas, sendo que duas delas, ve­rificadas com a abertura de trincheiras, indicarama presenca de flloes minerallzados.

SUMMARY

This paper presents the results of a geochemi­ca l ex ploration at the Paqueiro area, wic h is asmall lead mine of the rio Ribeira de Jguape dis­trict, neal' Adrian6polis, State of Parana. Brazil.

The geochemical exploration was made in soilsand some limestones to detect tile eventual extension

of the ve ins b ellow th e res idual soi l. Som e 1.200soil samples w er e collec te d to E and W of the cen­tral a rea , where two parallel veins oriented N600Eare known. The wall rock o f th e lead ore depositsare limestones of the A~ungui Group.

Practically all the area is covered by a residualsoil bl anket with an average 2 meter thickness.The so il sam ples were taken a t 0,80 meters depthwith a 1 inch a uge r, at an in terval of 10 metersin N300W transvers es , normal to the s t ri ke of thelim estones and ve ins . Limestones samples wereanalized to prove the fea sibility of the ge och emica lprospecting in roc ks of the r egi on .

The determination of lead content in so il s an drocks was made by colorimetric and X-ray sp ec­trometry methods. In this survey, soil samplecontent more th an 200 ppm Pb, in two or moreadjoinin g s am pling po ints was con sidered lnter e­sting.

The exploration work detected several anomaliesand two of them had the min eralization confirmedby trenching.

INTR ODU(jAO

A prospeccao geoquimtca tern demonstrado,em varias regioes mineralizadas, ser urn meto­do bastante prcmissor na Iocalizacao de Indi­cios minerals de interesse econ6mico. As con­digoes fisiograficas peculiares do distrito mine­ral do rio Ribeira de Jguape, com densa ve­getagii.o, espesso manto de intemperismo e es­casses de bons afloramentos, dificultam a loca­lizagiio de evldencias de minerallzaeao, tor':'nando quase que Impraticavel a aplicagiio deoutros metodos convencionais de prospeccao,Alem disso, em virtude da topografia aeiden­tada, indicios como blocos de chapeu de ferroincorporam-se ao coluvio, deslocando-se de seuponto de origem.

(1) Departamento de Minas da Escola P olitecn ica,Universidade de Sao P aulo.

80 BOL. DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE GEOLOGIA - V. 18, NQ 1, ;1969

Amostragem

Paulo-Curitiba. Dista, por estrada de rodagem,380 km de Sao Paulo e 130 km de Curitiba,aproximadamente. As coordenadas geograficassiio: 490 Long W de Greenwich

24040' Lat SA jazida do Paqueiro constitui urn dos pe­

que nos depositos de chumbo do distrito do Ri­beira de Iguape, fornecendo em 1966, apenas210 t mensais de minerlo a 11,6% Pb. :m cons­tituida por dois fil5es, denominados «1» e «Bis»,paralelos e separados horizontalmente entre side 25 m, que contem quase que exclusivamen­

te minerais oxidados (Damasceno, 1967). Amineralogia dos fil5es e a seguinte: cerusita,piromorfita, galena, pirita, limonita, calcopiritae ganga de quartzo e carbonatos.

Ambos estiio encaixados em calcarios decoloracao cinza escura integrantes do GrupoAcungui. Os calcarlos tern dtrecao geral me­dia de N500E, com mergulhos fortes para NWou SE. Os fil5es sao ligeiramente discordantesdos calcarios encaixantes, orientando-se segun­do N600E, com mergulhos acima de 700. Osfil5es tern forma de lentes alongadas, cujoseixos maiores apresentam caimento de 500,NE.A espessura da mineralizacao situa-se em t6rnode 1 m, com algumas irregularidades, nao ocor­rendo impregnacao das paredes,

PROSPEOQAO GEOQ.UtMIOA EM SOLOS

A coleta de amostras de solo foi efetuadaao longo de perfis paralelos de direcao N300Wdistanciados entre si de 30 m e normais a dire­<;iio media predominante dos calcarlos (Figura8) . Foram coletadas cerca de 1. 200 amostrasde solo, distribuidas em 38 perfis, com urncomprimento total de 9,5 km. 0 intervalo deamostragem ao longo dos perfis respeitou urnespacamento ideal de 10 m, sem correcao datopografia. Alem desse erro introduzido, al­gumas amostras foram deslocadas 1 a 2 m dolocal em que deveriam ser coletadas, devido aausencia de solo. 0 local de cada deeimaamostra foi marcado com urn piquete, posterior­mente usado para vertftcacoes e localizacao deeventuais anomalias existentes. Coletaram-se,em media, 80 amostras por dia com equipeconstituida por tres pessoas, com trado manualde 1 polegada de diarnetro, a uma profundidademedia de 0,80 m, recolhendo-se cerca de 30 gde solo em cada ponto.

A profundidade de 0,80 m adotada foi su­ficiente para ultrapassar a camada superficial

Sendo raras as exposicoes de rocha inal­terada e reduzida a probabilidade de aflora­rem corpos mineralizados decidiu-se aplicar, naregiiio da mina do Paqueiro, 0 metodo indiretoda prospeccao geoquimica do chumbo, paraverificar a eventual exlstencia de mineralizacaosob 0 manto de intemperismo. Praticamentet6da a regiiio e coberta por camada de soloresidual com espessura media de 2 m, poden­do atingir ate 5 m.

Considerando-se as condicoes peculiares daregiiio e os resultados obtidos em pesquisasanteriores em t6do 0 distrito do Ribeira deIguape (Melcher, 1960, p. 596), foram reali­zados trabalhos visando determinar 0 possivelprolongamento dos fil5es ja conhecidos da minado Paqueiro. A coleta de amostras foi efetua­da a leste e a oeste dos fH5es conhecidos (Fi­gura 8). Foi executado tambem urn numeroreduzido de dosagens de cobre em solos, coma finalidade de comparar 0 comportamentodesse elemento com 0 do chumbo.

Os trabalhos de prospeccao geoquimica naarea do Paqueiro tiveram, tambern, por obje­tivo a Investigacao do comportamento da dis­trtbuicao de traces de chumbo, principalmenteem solos, nas condicoes locais de mineralizacaoe de intemperismo, esperando-se que 0 melhorconhecimento dessa distribuicao constitua sub­s'dio ao planejamento e execucao desse tipo depesquisa em outras ocorrencias minerais daregiao. Os trabalhos de campo e de labora­t6rio foram executados durante os meses dejaneiro, fevereiro e julho de 1965 e 1966.

A mina de chumbo do Paqueiro localiza-seno Municipio de Adrian6polis, a cerca de 17 kmdessa localidade (Figura 1). 0 acesso a jazida

e feito pela estrada que demanda 0 Ribeiriio daRocha, que parte do ponto situado a 7 km aosuI de Adrlanopolis, na antiga rodovia Siio

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,,- ..- ,,-Fig. 1 - Localtzaqao da mina de churnbo do

Paqueiro.

E . C. DAMASCENO - Prospe ccac geoquimica na mina do ... 81

Ppoflol/ldldOd. '0.1 0.2 0.' 0." 0.' 0.6 0.1 0.' 0.' 1,0",

de solo organlco. Resultados experimentaispreliminares demonstraram que amostras desolo coletadas no mesmo ponto, a profundidadesmaiores ou menores, apresentam variacoes deteor em Pb raramente superiores a 30%, excetonos locals onde ocorrem anomalias fortes, su­periores a 250 ppm (Figura 2).

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A malha de amostragem adotada fol con­siderada suficientemente densa para a localiza­gao de an omalias de limitada importancia, decontrastes maio res que 10, levando-se em contao «back-ground» de chumbo nos solos da regiaoe de 25 ppm. A Figura 4 exemplifica essefato, representando anornalia de contraste maiorque 10, com amplitude de 50 m. Anomaliasrnais intensas, com contrastes de 60 a 80. ternamplitudes a 150 m (Figura 8). Tambem aextensao dessas anomalias em direcao paralelaa das camadas e proporcional a sua intensidade.

Perfil Geoqulmico- P10

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AIM.tro NI

Fig. 2 - Varia!:ao do teor de Pb em solos com aprofundidade, em relacao a 0,8 rn. Anomalia baixa,

contraste 5. P erfil P9. Perfil Topoqrdtico

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Cotcm

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N300WS300 E660

1630

64 0 L.- ~_~_~__~_~_~

Alem disso, a mesma profundidade ja ha­via sido previamente adotada na regiao (Mel­cher, 1960, p. 589). Em locais de anomaliasmais intensas, entretanto, os teores de Pb emsolos variam consideravelmente, tendendo aapresentar maxirnos acentuados em profundi­dades vartavets (Figura 3) .

Profundidodem

o

PT-5

Profundtdcdem

o

PT-4

F ig . 4 - P erfil to p ogrMico e geoqui m ico m ostrandoa nomalia com co nt ras te m aior que 10, com amp li ­

tude d e 50 m , ap roximadamente.

Preparaeao das amostras para dosagem

Fig. 3 - Va ri a!:ao do t eor d e Pb em sO!IJS em fu n­~ao da profundidade, em r egiao d e anomalias altas.

Perfil P-12.

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3.0

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ppm Pb ppm Pb

As arnostras de solo coletadas foram secasem estufa durante 24 horas a 600C. Apos asecagem, foram trituradas em almofariz de por­celana para homogenizar a granulacao, Atra­ves desse procedimento, 45% da amostra paraa dosagern apreseritava-se, em media, com gra­nulaeao inferior a 0,074 mm.

Metodos analiticos

As dosagens de chumbo foram efetuadaspor dois metodos diferentes : colorimetria e es­pectrometria de raios-X, A colorimetria foi 0

me todo mais intensivamente aplicado, tendosido dosadas csrca de 1 . 200 amost ras. Porespectrometria de raios-X foram analisadascerca de 60 amostras, que tiveram a finalida­

de de verificar a possibilidade de aplicacao

82 BaL. DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE GEOLOGIA - V. 18, N" I, 1969

desse metodo de analise na prospeccao de ja­zidas minerais naquela regtao. Cerca de 200analises de cobre foram efetuadas por colori­

metria.

Colorimetria

A dosagem por via umlda foi executadapelo metodo descrito por Ward e outros (1963 ,p. 19-25), ligeiramente modificado. As prin­

cipais modlficaqoes introduzidas nesse metodoforam : a simples digestao da amostra de soloem HC1 1:1 , substituindo a rusao, e a elimi­naeao do cloridrato de hidroxllamina da so­

lugao complexante.Apos algumas experiencias iniciais, foi

adotada a digestao da amostra em HC1 1 :1, aquente, 0 que tornou a dosagem muito mais ra­pida, as resultados obtidos POI' simples di­gestae em HC1 1:1 e f'usao com bissulfato dasmesmas amostras diferem entre si de 10 a 15 %,em media. as resultados apresentados nestetrabalho, representam, portanto, teores parciaisde chumbo nos solos . Entretanto, as diferen­gas de teo res que resultam da dosagem detraces de chumbo apos solubilizacao total ouapenas parcial com HC1 1 :1, respectivamente,nao modificam, para efeitos pratlcos, a formae a intensidade das anomalias geoquimicascorrespondentes a indicios de mineraltzacao.Mercher (1960 , p. 593) tambem realizou compa­racao entre 05 resultados obtidos a pos ataquedas amostras POI' diversos reagentes, obtendoresultados semelhantes.

ppm/PP

2000

A eliminacao do cloridrato de hidroxila­mina nas dosagens, sugerida POI' Canney eNowlan (1964 ), foi outra modlficacao do me­todo supracitado. Em analises experimentaisefetuadas com ou sem hidroxilamina em amos­tras de solo da regiiio do Paqueiro, nao foramnotadas diferencas de teor que pudessem seratribuidas a essa modif'lcaeao. Esse fato per­mitiu simplificar e tornar mais barata a do­sagern geoquimica de chumbo em solos .

Considerando-se 05 teores encontrados nasexperiencias miciais, foram usados padroesequivalentes a 50, 100, 200, 300, 400 e 500ppm Pb respectivamente para 0,1 g de solo em10 ml de solucao.

A cornparacao visual de solucoes com teo­res desconhecidos com os padroes tntrouuz,naturalmente, urn fator de erro subjetlvo nasdosagens, principalmente tratando-se de teoceselevados e tonalidades de coloracao mais inten­sas, quando discrepancias de ate 50'/0 podemocorrer na repeticao da determinacao dos teo­res de uma mesma amostra. Entretanto, mes­mo lmprecisoes ocaslonais dessa ordem de gran­deza nao modificam de maneira significativa ascaracteristicas das anomalias geoquimicas, NaFigura 5 sao rnostrados 05 resultados ohtidosmediante repetieao da determinacao de urnmesmo perfil geoquimico.

Diariamente foram analisadas, em media,90 arnostras por pessoa nao especializada.

Em alguns dos perfis onde se observaramanomalias maiores de Pb for am efetuadas, nas

10 0 0

/0 /5 2 0 25 30 35 40 45 50 m

F ig . 5 - Gnifico mostra ndo a varlacao de teores observada na dosagem das mesm as amostras, pe lomesmo expertmentador. P e rf il P-12.

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Espectrometria de raios-X

Comparaeao entre resultados obtidos na determi­na<;a.o do teor em Pb POI' .color imetria e espectro­metria de raios-X,

mesmas amostras, dosagens de cobre, com a fi­

nalidade de estudar 0 comportamento desseelemento. A dosagem em solos foi efetuadapelo metoda proposto por Ward e outros (1963 ,p. 19- 25 ) , usando-se 2-2' biquinolina.

P 16-32 1.503 480 ppm 650 ppmP 16-33 1.064 330 500P 16-34 no 210 450P 16-35 420 120 100P 16-30 576 180 400 ( ?)

P 16-31 980 300 250P 16-37 261 70 100P 16-38 218 50 100P 16-39 184 40 50P 16-40 308 80 100P 16-41 190 45 50P 16-43 224 60 100P 16-44 131 30 175 ( ? )

P 16-45 119 20 100 ( ?) .

P 16-46 174 45 50P 16-47 152 40 50P 16-48 159 40 50

RESULTADO~ OBTIDOS

Prospeccao geoquimica em calcarlos

Na Tabela I sao comparados os resultadosobtidos atraves da analise espectrometrlca deraios X e da analise colorlmetrica de 17 amos­tras, verificando-se discrepancias sensiveis emalguns resultados. As anomalias de chumbo emsolo sao, contudo, notadas facilmente, demons­trando a possibilidade de aplicacao do metodoem prospeccao geoquimica na regiao.

A principal vantagem da analise espectro­metrica reside na sua rapidez, tendo side deapenas urn minuto, aproximadamente, na do­sagem de cada amostra. 0 principal inconve­niente desse metodo foi a necessidade de pren­sar cada amostra em pastilhas, previamente asua analise espectrometrica. Caso essa etapapossa ser eliminada, mediante uma simples pre­paracao granulometrica adequada, com unifor­mizacao das amostras e construcao de curvapadrao especial, ate cerca de 360 determina­<;oes poderiam ser feitas dlariamente, enquantoque, por colorimetria, e obtida, no maximo, umacentena de dosagens,

Alem da dosagem de chumbo e cobre emsolos, foram efetuadas algumas determinacoesdesses elementos em calcarios da regiao lesteda area estudada. As amostras de calcaria fo­ram coletadas ao longo do perfil P-12, em trin­cheira aberta, para a verificacao de anomaliade chumbo obtida em solos (F igura 6) . Essasamostras foram tomadas a intervalos nao regu­lares, em exposicoes nao intemperizadas.

As determtnacoes do teor de chumbo emrochas, embora em nurnero reduzido, tiveram afinalidade de Investigar a aplicabilidade do me­todo, usado com sucesso em areas mineraliza­das em outras regloes. 0 procedimento de ana­lise colortmetrtca foi Identico ao usado para ossolos, fazendo-se a digestao da amostra em10ml de HC1 1:1. As amostras de calcariaforam previamente britadas e moidas, apresen­tando granulacao inferior a 0,074 mm.

A prospeccao geoquimica em solos , na re­giao da mina do Paqueiro, permitiu localizaranomalias de chumbo em cerca de uma dezenade perfis, alem da area central mineralizada jaconhecida (Figura 8). iNa interpretacao dosperfis foram consideradas apenas as anomaliassuperiores a 200 a 300 ppm, ou seja, cerca de8 a 10 vezes 0 conteudo normal medio de chum­bo em solos de areas nao mineralizadas, que ede 25 ppm. Foi escolhido urn contraste 8 a 10,

Teor emPb - colo­rimetria

TABELA I

Teorem Pb

Amostra Contagens espectrome­tria

Cerca de sessenta amostras de solo foramanalisadas par espectrometria de raios-X, gra­Gas a colaboracao da INBELSA - IndustriaBrasileira de Eletricidade S .A. Nas determi­nacoes foi utilizado 0 espectrometro modelePW 1540 Philips, com cristal analisador deLiF, 20 = 33,90·, raia Pb <ll e cintil6metro.

A curva de calibracao foi determinada comamostras de solos analisadas par colorimetria,com teores de Pb variando de 100 a 2.500ppm. Os resultados apresentados contem, por­tanto, erros devidos nao apenas ao proprio me­toda, como aos val ores usados na construcaoda curva de calibracao, na impossibilidade decontarmos com anallses mais precisas. Asamostras analisadas nao possuiram, tambem,granulacao ideal para a aplicacao do metodo,porern a classlricacao granulornetrica e a uti­liza<;ao de apenas uma rracao adequada a ana­lise par raios-X, incorreria no risco de se obterresultados nao exatamente correspondentes aosteo res medics dos respectivos solos.

84 BOL. DA SOCIEDADE BRASlLElRA DE GEOLOGIA - V. 18, N q 1, 1969

, p,"/ Pb

ANOMAlIA EM SOLOS

ma anomalia geoquimica prolonga-se lateral­mente por cerca de 200 m, porem ainda naoverificada a sua extensao total.

A venticacao da anomalia situada a oeste,indicou a existencia de um filao com a mesmaespessura do descrito anteriormente. Mostrou­se, contudo, mais promissor que aquele, pols,alem dos minerais oxidados, ocorre uma faixacentral de galena, com 10 ern de espessura.Nas demais anomalias, de menor intensidade,ainda nao foram executados trabalhos de pes­quisa que permitissem verificar a possivel exis­tencia de mineralizacao.

o comportamento dos teores em chumbodos solos da regiao permitiu definir a profun­didade de 0.80 m como suficiente para a amos­tragem, embora tenha sido notado 0 aumentodos teores com a profundidade.

A amostragem a profundidades maiores de0,80 m permite a obtencao de anomalias demaior contraste, porem sua execucao rotineiracom trado manual e menos conveniente. Deveser observado, alern disso , que para fins pra­ticos os contrastes verificados sao perfeitamentesatisfat6rios.

Os resultados obtidos na determmaeao dechumbo em solos por espectrometria de raios X,embora em numero reduzido e de precisao alndamal conheclda, demonstraram a aplicabllldadedo metodo na regiao para a Iocaltzacao de jazi­das ou ocorrenclas minerais.

A Figura 7 mostra alguns dos resultadosobtidos na dosagem de cobre em solos e 0 com­portamento desse elemento comparado ao dochurnbo. Verificou-se que 0 Pb chega a cons­tituir anomalias geoquimicas de contraste maiorque as de cobre, estando os picos sempre umpouco deslocados do local exato da mineraliza­<;ao existente. Esse fato pode ser atribuido amaier mobllidade que 0 Pb adquire na presencade acidos organicos derivados da decornposicaode vegetais ,Hawkes & Webb, 1962, p. 18 ; Lo­vering, 1934, p. 30). 0 cobre forma anomallasem solos mais pr6ximos das concentracoes pri­marias, fato confirmado na regiao estudada.

A prospeccao geoquimica de chumbo, em­bora mais demorada, e de custo mais baixo quea do cobre e permite localizar as anomaliascom maior facllidade e seguranea, pois apre­senta contrastes maiores.

o teor maximo de chumbo observado emamostra de calcario foi de 400 ppm, localizadona crista de uma elevacao e a 2 m da mine­rallzacao, A Figura 6 mostra os resultados pre­liminares obtidos na dosagem de Pb em calca­rios e em solos, onde e possivel notar a influen-

dislonciCl'm

N3QOW

OI020~",

PERFIL TOPOGRAFICO

S30 0E

660

650

640

630

6 70

distancia.m

F ig . 6 - P erris topogrMicos e geoqulmicos mos­trando a diferente posicao da anomalia em solo e

em roehas, em funt;ao da topografia.

IINOMALIA EM CALCAR lOS

.00tOOO

2000

..

100j.00300

100

~---------~---

relativamente elevado, tendo em vista que nessaarea mineralizada, irregularidades de teor queproduzem contrastes menores sao bastante fre­qUentes e devem ser consideradas mais comovanacoes do «back-ground» local, nao chegandoa representar anomalias significativas.

As anomalias geoquimicas mais intensasencontradas durante os trabalhos localizarn-seno prolongamento a leste e a oeste dos filoesconhecidos. Essas anomalias. com cerca de2.000 ppm, foram verificadas pela abertura detrincheiras, correspondendo a dois filoes mine­ralizados. Na area leste, a zona mineralizadatem 0,80 m de espessura e teor medio de 1 %Pb, sendo constituida de limonita e mineraisoxidados de chumbo.

Estao sendo programados trabalhos sub­terraneos de pesquisa para a melhor verificacaodessa minerahzacao em profundidade, emborao teor na superficie seja muito baixo para des­pertar interesse economico imediato. Essa mes-

E. C. DAMASCENO - Prospe cgao geoquimica na mlna do . . . 85

cia da topografia no deslocamento da anomaliaem solos. A prospeccao geoquimica em rochaspode, portanto, eliminar a influencia da tope­grafia acidentada da regiao, notada pelo des­locamento de anomalias geoquimicas em solos,permitindo a melhor Iocal izacao no terreno. Osresultados preliminares obtidos com a prospec­gao geoquimica em rochas demonstraram suautilidade, tornando-se necessario, contudo, 0

desenvolvimento de tecnicas especlficas de do­sagem,

AGRADECIMENTOS

o autor agradece ao Prof. Dr. Geraldo ConradoMelcher pela orrentacso e sugest5es para a realiza­<;ao deste trabalho; a diretoria da Empresa de Mi­neracao Paqueiro Ltda., especialmente aos Drs. Josedo Valle Nogueira Filho e Antonio Cesio do ValleNogueira, que tornou possivel a execucao desta pes­quisa; ao colega Helmut Born pel as sugest5es, e aogeologo Ivanir B . Mariano pela colabora<;iio nostrabalhos de laborat6rio; a Industria Brasileira deEletricidade - INDELE'A - pelas determinacoesde chumbo par espectrometria de raios-X,

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