prospecÇÃo, avaliaÇÃo, modelaÇÃo e ......modelação da favorabilidade de ocorrência de...

PROSPECÇÃO, AVALIAÇÃO, MODELAÇÃO E EXPLORAÇÃO DE JAZIGOS DE DIAMANTES

dos rios e savanas angolanas às selvas dos mercados

Modelação da favorabilidade de ocorrência de jazigos primários e secundários de diamantes

Prospecção de jazigos primários de diamantes. Neste projeto pretendia-se identificar a presença de jazigos primários de diamantes de grande dimensão e mineralização significativa

Prospecção de jazigos de diamantes nos leitos do rio. Neste exemplo, a Sínese foi desafiada a desenhar uma metodologia de prospecção de jazigos de leito de rio

Diamantes, diamantes, diamantes

Enquadramento

Rochas

carbonáceas

Ocorrências de

impacto

Rochas

carbonáceas

Ocorrências

metamórficas

Radiação ?

Diamantes

grafitizados

Kimberlitos e

lamproitos

Jazigos

aluvionaresJazigos litorais

Jazigos

marinhos

Extracção

ExtracçãoMinério

Extracção

MinérioMoagem

Oversize

Undersize

Eclogitos Peridotitos Grão

Carbono

juvenil

Carbono

recicladoRejeitado

Concentrado

Rejeitado

Gemas e quase

gemas

Produção (lote

original)Industrial

Tra

nsp

ort

e

flu

via

l e/o

u

gla

cia

l

Magma kimberlítico ou lamproítico

Eru

pçã

o le

nta

Eru

pçã

o r

áp

ida

Transporte fluvial e/ou

glacial

Transporte fluvial e/ou

glacial

Transporte marítimo

Criva

gem

Extr

acçã

o

Diamantes muito grandes e

extraordinariamente raros

Diamantes muito pequenos para

serem lucrativos

Impacto de meteorito ou

cometa

Subducção e ascenção

rápida de lajes da crosta

Diamantes "cabeça de alfinete"

(< 0,01 mm)

Diamantes "cabeça de alfinete"

Geologia do diamante Angola

Grupo Tectónica

Erosão

Eocénico-Miocénico

Erosão

Instalação Kimberlítica

Rifting Continental

Tectónica de Extensão W-E

Erosáo-Discordância

Tectónica de Extensão W-E

Erosão - Discordância

Grupo do Congo

Ocidental

Arcaico

Pliocénico

Cre

tácic

o

Carbónico

Cenomaniano

Albiano

Aptiano

Paleoproterozóico

Conglomerado fluvio-flaciar

Jurássico

Grupo do Cassange

Grupo do Lutôe

Pérmico

Cronoestratigrafia

Orogenia Pan-Africana

Fracturação Tectónica WSW-

ENE

Fracturação Tectónica NNW-

SSE

Fracturação Tectónica NNE-

SSW

Erosão-Discordância

Erosão-Discordância

Grupo do Kalahari

Grupo do Kuango

Tilito

Argilito amarelo

Psamitos argilosos

Supergrupo do Karro

Formação / Unidade

Formação Areias Ocres

Formação Grés Polimorfos

Formação Calonda

Grupo Intercalar Continental

Neoproterozóico

Câmbrico

Triássico

Luana

Leitos com fósseis de peixes

Leitos com fósseis vegetais

Orogenia Limpopo-Liberiana

Grupo Metamórfico

Superior ˜ (Grupo

Lulua) Orogenia Eburneana /

Ubendiana

Grupo Metamórfico Inferior (Grupo Lóvua ˜ Grupo Luiza)

Complexo Basal (indiferenciado) > 2700 MA ˜ (Grupo Dibaya)

Complexo Charnoquítico

Cartuchi-Camaungo

Unidade Inferior

Unidade Superior

Granitos hiper-alcalinos da Lunda

Rochas básicas da Lunda

Arenito violeta

Leitos com Phyllopodia

Geologia diamante Angola

Modelação da ocorrência e prospecção de jazigos

Cartografia geológica 100k e 250k

Cartografia geológica 1M

Fotografia aérea e LANDSAT 7 TM

CONDIAMA DIAMANG

METODOLOGIA

Metodologia

CONSTRUÇÃO DOS MODELOS

Passos intermédios

Clima e hidrografia

Geomorfologia

Modelos derivados das LANDSAT

MODELO GEOLÓGICO

Modelo geológico

Modelo metalogénico

Modelo metalogénico detalhes

Modelo metalogénico implementação

Modelo metalogénico

Avaliação de jazigos de leito de rio (NE Angola)

Depósitos de leito de rio

A jusante

Depósitos de leito de rio

A montante

O problema

A mineralização em diamantes dos jazigos aluvionares tem características específicas que implicam uma aproximação cuidada quando se pretende avaliar os seus recursos e reservas

O problema Mineralização em clusters (armadilhas morfológicas)

Natureza descontínua (partículas)

Realimentação (ciclos sucessivos de erosão-sedimentação) e transporte selectivo

Valor diferente das partículas (e das respectivas populações); peso, cor, qualidade (inclusões e fracturas) e morfologia: Componente estática (um diamante de 1Ql vale mais que 2 de ½ Ql).

Componente dinâmica (valor relativo dos tipos de diamantes ao longo do tempo: e.g. fantasias, diamantes grandes vs pequenos).

Debaixo de água!

Prospecção de jazigos aluvionares

Métodos

Prospecção geológica

Tradicionalmente, a avaliação das reservas dos leitos fluviais baseia-se na realização de campanhas de prospecção por sondagens de percussão (e.g., por sondas manuais do tipo Banka de 4” ou 6” em jangadas)

Método de amostragem directa


O método tem uma natureza pontual

A dimensão da amostra recolhida é pequena. Em consequência, o erro amostral associado aos teores em diamante obtidos é muito elevado

O tempo de execução é relativamente longo

Prospecção geofísica

A prospecção geofísica, tem um carácter extensivo (i.e., resulta da contribuição de um volume e a informação pode ser recolhida de forma contínua sem grande acréscimo de custo), pelo que é possível uma imagem completa de grandes áreas ou volumes

No entanto, os resultados são uma interpretação da realidade e podem conter ambiguidades

Lavra experimental

Permite observar a geologia e estimar as características económicas dum jazigo (teor, valor dos diamantes, relação estéril/minério, etc.)

A sua representatividade do jazigo é discutível, já que a lavra experimental é realizada em áreas e volumes limitados

Lavra experimental

Jazigos aluvionares

Avaliação de reservas

Uma aproximação integrada


Lavra experimental



Uma aproximação integrada

• Análise tridimensional do leito do rio; necessidade de interpretar os dados

• Recolha e observação directa (sondagens de percussão) de amostras das formações presentes no leito do rio; amostras de pequena dimensão, com teores pouco fiáveis (erro de amostragem)

• Observação directa de volumes significativos das formações presentes; análise das populações de diamantes (teor e valor unitário); custo elevado


Um papel central

Prospecção geofísica Equipamento sonar lateral (side-scan sonar) de alta resolução

sísmica de reflexão (single-channel)

magnetometria

batimetria

medição da velocidade da água

amostragem e análise de sedimentos

[email protected]

Sísmica de reflexão

Obter conhecimento acerca da espessura, composição e estrutura do pacote de sedimentos (incluindo as camadas de cascalho) depositado no fundo do rio e das armadilhas morfológicas presentes


Pequena lâmina de água

Reflexões múltiplas nos cortes sísmicos obtidos, o que pode dificultar a interpretação da estrutura do pacote de sedimentos

A melhor altura para realizar o trabalho é na época das cheias.

Sonar de varrimento lateral

Obter uma imagem sonora da superfície do leito, sendo possível identificar zonas com afloramentos de areia, cascalho ou bedrock, ou outras estruturas naturais ou artificiais submersas.

A imagem do leito do rio obtida pelo sonar irá permitir complementar (e facilitará) a análise estrutural do pacote sedimentar e a interpretação morfológica do bedrock.

Sonar de varrimento lateral

Batimetria (feixe simples, dupla frequência)

Obter estimativas precisas da espessura de água, o que é essencial para a interpretação dos dados da sísmica de reflexão

Utilizando duas frequências para a medição da posição do fundo do rio, obtêm-se duas respostas, cuja análise conjunta pode ser utilizada na classificação da natureza do fundo do rio

Magnetometria

O método magnético baseia-se na susceptibilidade magnética dos materiais. A análise desta propriedade não tem uma aplicação directa na quantificação e caracterização dos cascalhos mineralizados do leito do rio.

A sua utilidade reside na possibilidade de apoiar a interpretação da geologia do leito, já que variações no teor de minerais pesados (eventualmente associados a variações no teor de diamantes) e a ocorrência de falhas e contactos geológicos podem gerar anomalias magnéticas.

Magnetometria


•Componente central do sistema de prospecção geofísica: investigação 3D

•Detecção de interfaces e caracterização das estruturas e formações geológicas: posição das camadas; armadilhas morfológicas

•Na configuração seleccionada, profundidade de investigação das dezenas de m

•Ocorrência de múltiplos pode limitar profundidade de investigação

•Investigação da superfície do fundo do rio : 2D de elevada resolução

•Classificação da natureza litológica do fundo rio (todo o leito)

•Determinação da(s) profundidade(s) do leito do rio

•Classificação da natureza litológica do fundo do rio (ao longo de perfis)

•Apoio à interpretação geológica.

•Detecção de concentrações de minerais pesados (magnéticos)?

•Interpretação pode ser complexa.

Prospecção geológica e lavra experimental

De facto, para, por um lado, quantificar o teor e o tamanho médio de pedra dos diamantes presentes nos aluviões do leito e, por outro, para validar a interpretação dos resultados geofísicos, é preciso: Efectuar uma campanha de amostragem por sondagens de percussão (sonda Banka) ao longo

do rio, com observação e caracterização do pacote sedimentar e análise (classificação e teor) dos minerais pesados.

Cartografar detalhadamente os sedimentos postos a descoberto pelo desvio de rio (lavra experimental).

Em troços seleccionados da área colocada a descoberto, efectuar cortes geológicos detalhados do pacote sedimentar.

Classificar, avaliar e registar os diamantes originários: Da campanha de amostragem por sondagens.

Da produção originada nos aluviões descobertos pelo desvio de rio.

Reconhecimento

[email protected]

A última fase

Análise e interpretação dos dados: Características da população de diamantes do rio Distribuição de minerais pesados Modelo geológico detalhado

Cálculo de reservas (método misto): Krigagem clássica para cálculo de volumes Método de Sichel? Ensaio de co-krigagem com minerais pesados

Mineralised Thickness

Direction: N30E

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0 100 200 300 400 500 600 700

h (m )

G (

h)

Modelação geológica de jazigos de diamantes

Prospecção e lavra

experimental


Estudo técnico e económico

Decisão Exploração

Obrigado

Luís Chambel

Sínese

www.sinese.pt

[email protected]

+351 918369047

mailto:[email protected]

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