sensoriamento remoto auxiliando a pesquisa mineral no seridó (pb/rn)

IV SIMPÓSIO DE MINERAIS INDUSTRIAIS DO NORDESTE
10 a 13 abril de 2016, João Pessoa - PB
SENSORIAMENTO REMOTO AUXILIANDO A PESQUISA MINERAL
NO SERIDÓ (PB/RN)
Maríllia de Freitas Sales Araújo¹, Fabrício Fernandes Vieira², Elissandra N. Moura³
Graduanda em Engenharia de Minas, UFCG.
Mestrando em Engenharia Petrolífera e Mineral, UFCG.
Doutora Professora da Unidade Acadêmica de Mineração e Geologia, UFCG.
[email protected]
RESUMO
O Complexo Pegmatítico da Borborema, no Seridó (PB/RN) representa um importante
pólo para exploração de rochas ornamentais, gemas e minerais industriais. A aplicação
de fotointerpretação pode auxiliar na seleção de áreas para a prospecção mineral,
através da indicação de áreas favoráveis para investigações detalhadas. Com o objetivo
de analisar imagens aéreas e orbitais do Seridó (PB e RN), gerando mapas que possam
servir de base para mapeamentos geológicos/estruturais futuros e que sirvam como
auxiliares na escolha de áreas para pesquisa mineral, foram gerados e analisados mapas
de vias de acesso, drenagem e lineamentos.
Foi comparada ainda a qualidade
dos resultados interpretativos entre as imagens de satélite, radar e fotografia aérea. A
área de estudo tem aproximadamente 7.374 km², abrangendo um total de 25
municípios. Foram analisadas as fotografias aéreas dos anos de 1966 e 1967, do acervo
da Unidade Acadêmica de Mineração e Geologia, imagens SRTM, fornecidas pelo site da
Embrapa, e imagens de satélite do geoportal AESA. As imagens foram trabalhadas
manualmente e no ArcGis 10.1, onde foram gerados diferentes mapas. Através da
análise dos mapas de drenagem e lineamentos, percebe-se o forte controle estrutural
das feições geológicas, com trends E-S e NE-SW, seguindo o Lineamento Patos e suas
inflexões. No noroeste da área, a direção NW-SE se destaca, sendo esse trend menos
comentado na literatura. A partir de análise da distribuição espacial de minas que
constam no banco de dados do DNPM e verificação em campo, atentamos para o forte
controle estrutural dos diques pegmatíticos mineralizados (caulin e gemas). As imagens
de satélite e radar fornecem dados mais atualizados e que agregam informações digitais
que vão além do espectro do visível, além de permitir sua manipulação em diferentes
escalas, estas são algumas das vantagens com relação às fotografias aéreas. As imagens
de Radar são excelentes para a extração de lineamentos. A estereoscopia das fotografias
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aérea, cada vez mais em desuso, revelou, porém, feições que não eram destacadas em
outras imagens.
Palavras-chave: Complexo Pegmatítico, fotointerpretação, prospecção mineral.
ABSTRACT
The Pegmatitic Complex Borborema in Seridó (PB / RN) represents a major hub for
exploration of ornamental rocks and gemstones. The application of photointerpretation can assist the selection of areas for mineral exploration, by indicating
favourable areas for detailed investigations. In order to analyse aerial and satellite
images of Seridó (PB and RN), generating maps that can form the basis for future
geological and structural mapping serving as support for choosing areas for mineral
exploration, maps with roads, access, drainage and lineation were generated. It was also
compared the quality of interpretive results between satellite, radar images and aerial
photography. The study area is approximately 7,374 square kilometers, covering a total
of 25 districts, among them: Jardim do Seridó (RN), Picuí, Passagem and Soledade (PB).
Aerial photography from 1966 and 1967 of the collection of the Unidade Acadêmica de
Mineração e Geologia (UAMG – UFCG), SRTM images supplied by the Embrapa site, and
satellite images of AESA geo-portal were analyzed. The images were manually treated
and by using ArcGIS 10.1, generating different maps. By analyzing the drainage and
lineation maps, the strong structural control of geological features with NE-SW trends
and NNE-SSW following the Patos lineation and their inflections were noticed. At
northwest of the area, the NW-SE direction is predominant, being less discussed in the
literature. The spatial distribution of mines contained in DNPM database and
verifications in the field indicate a strong structural control of mineralized pegmatite
dikes (kaolin and gemstones). Satellite and radar imagery provide more updated data
and add digital information beyond the visual and also allow manipulation at different
scales, these are some of the advantages over aerial photographs. The radar images are
excellent for lineation extraction. The stereoscopy of aerial photographs, increasingly
out of use, revealed, however, features that were not highlighted in other images.
KEYWORDS: The Pegmatitic Complex Borborema, photo-interpretation, mineral
exploration.
1. INTRODUÇÃO
Para assegurar a continuidade de fornecimento de minérios para os seus
clientes, essas empresas necessitam de novas áreas/recursos para exploração futura,
que devem existir para atendimento de novos projetos de produção.
Assim, o conhecimento geológico de uma área é fundamental para definir a sua
potencialidade mineral, sua importância econômica e viabilidade para a implantação de
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projetos: (a) de engenharia de minas, como a explotação de depósitos minerais a céu
aberto ou subterrânea; (b) de engenharia civil, com a construção de túneis, estradas de
ferro, pontes, rodovias e barragens; (c) de engenharia agrícola, com projetos de
irrigação, entre outros.
Diante disso, para assegurar ao mercado o fornecimento de minérios, se faz
necessário, não só o acompanhamento diário dos eventos relacionados aos seus títulos
minerários, como ao mesmo tempo monitorar as mais diversas informações
relacionadas a este mercado minerador.
Na contínua procura de condições cada vez mais seguras e rápidas para a
execução destes trabalhos, a utilização do sensoriamento remoto, através das técnicas
de interpretação visual de imagens de satélite/ radar ou de fotointerpretação, se
apresenta como uma solução eficaz, na análise de diferentes formas de apreensão de
paisagem, fundamentais na identificação e interpretação dos diversos elementos
geológicos expostos nas imagens. A interpretação dessas imagens de sensores remotos
também é de grande valia, não só na confecção do mapa geológico da área, mas
sobretudo na busca e controle das mineralizações.
A aplicação da fotointerpretação auxiliará muito na seleção de áreas para
prospecção mineral, fornecerá dados suficientes sobre determinada mineralização, com
destaque para os materiais e minerais industriais (Arcanjo, 2011). Levando a facilmente
indicar as áreas favoráveis para investigações detalhadas.
A área de abrangência do projeto que fomenta este trabalho é a Província
mineral da Borborema, do Seridó, entre os Estados da Paraíba e Rio Grande do Norte e
Ceará. Os bens minerais focados são: caulins, columbita-tantalita, feldspatos,
turmalinas, berilos, minerais de lítio (ambligonita e espodumênio), fosfatos (apatita,
monazita, xenotima), muscovita e quartzitos. O estudo prevê melhorar alguns elos da
cadeia produtiva desses minerais, desde a pesquisa mineral, método de lavra,
processamento mineral, avaliação dos impactos ambientais, aproveitamento dos
resíduos, e avaliação da mineração dessa região através de indicadores de
sustentabilidade.
A fotointerpretação é fundamental para as etapas da pesquisa mineral e
avaliação de impactos ambientais. Este trabalho tem como objetivo a análise de imagens
aéreas e orbitais do Seridó (PB e RN), gerando mapas de drenagem, lineamentos e vias
de acesso, que possam servir de base para mapeamentos geológicos/estruturais futuros
e que sirvam como auxiliares na escolha de áreas para pesquisa mineral.
Um objetivo secundário foi comparar a qualidade dos resultados
interpretativos entre as imagens de satélite, radar e fotografia aérea.
2. METODOLOGIA
O início de um projeto de pesquisa consiste, primeiramente, na sua idealização,
no estabelecimento dos objetivos a serem atingidos, assim como na definição da
metodologia e os materiais a serem utilizados para a realização do projeto.
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Na segunda fase do projeto foi feita a aquisição de dados. Nessa etapa foram
adquiridos as fotografias aéreas do arcabouço da Unidade Acadêmica de Mineração e
Geologia (UAMG), imagens de satélite fornecidas pelo geoportal AESA e imagens SRTM
fornecidas pelo site na web da Embrapa; e dados bibliográficos para o embasamento do
resultado final.
Para produzir mapas interpretativos foram utilizadas fotografias aéreas,
imagem de satélite e radar. Do acervo da UAMG/UFCG, foram usadas as fotografias
aéreas na escala de 1:70 000. Na escala orbital foram usadas imagens SRTM, em formato
digital, encontradas no site da Embrapa e imagens de satélite, em formato digital,
fornecidas pelo geoportal AESA.
As imagens foram processadas em um Sistema de Informação
Georreferenciadas (SIG), utilizando o ARCGIS, versão 10.1. As imagens geradas pela
fotointerpretação foram digitalizadas e georreferenciadas e as imagens de satélite e
radar serviram de base para a produção dos mapas.
Para o estudo em questão, produziram-se sete mapas: dois de vias de acesso,
um pela fotointerpretação e o outro pela imagem de satélite; um de drenagem, feito
pela imagem de satélite; e cinco de lineamentos, na escala de 1:70 000, cada um
produzido por um tipo de imagem diferente (fotografia aérea, imagem de satélite e
imagem de radar) e dois de sobreposição de imagem para comparação de resultados.
Por fim, com os mapas gerados, foram feitas as interpretações visuais sobre o
que eles apresentaram e uma análise sobre as estruturas neles encontradas.
3.IMAGENS DA ÁREA DE ESTUDO E SUAS INTERPRETAÇÕES
3.1 ANÁLISE DAS VIAS DE ACESSO
Uma via de acesso georreferenciada permite que esta tenha informações
precisas de localizações de qualquer ponto por coordenadas UTM. São informações
como a posição geográfica do eixo da rodovia, a posição de cada bueiro, de cada ponte,
de cada talude, de cada furo de sondagem, de cada classificação do solo e muito mais.
Todas estas informações atribuídas por uma coordenada UTM, possibilita uma melhor
troca de informações por profissionais com medidores, projetistas e profissionais de
execução de obra (SOUZA JR, 1999).
A interpretação das linhas contínuas, cuja localização independe da topografia,
das imagens de fotografia aérea gerou o mapa de vias de acesso da figura 3.1.
Figura 3.1 – Rodovias traçadas com base nas fotografias aéreas de 1967, dos arquivos
da UAMG que faziam parte da área de estudo.
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Santa Luzia
Junco do Seridó
Juazeirinho
Em seguida foi extraído o traçado das rodovias federais e estaduais no website
da Embrapa, feito a partir das imagens de satélite dos dias atuais, conforme figura 3.2.
É visto que passado uma média de quase 50 anos, não houve grandes mudanças no que
diz respeito à construção de novas estradas. A BR-230 continua sendo a principal via de
acesso para chegar e explorar a área de estudo.
A fotografia área da microrregião do Seridó Ocidental paraibano permitiu a
identificação de estradas de terras, ocultadas no mapa de rodovia da imagem de satélite
o qual identifica apenas as principais: federais e estaduais. Nota-se ainda que nessa
região a quantidade de rodovias secundárias (chamadas também de barro ou terra) é
bastante densa, entretanto, com o passar dos anos e governos se observou que algumas
delas foram reformuladas, melhorando o acesso as pequenas cidades ali presentes.
Figura 3.2 – Mapa das vias de acesso (obtido no website da Embrapa).
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Quanto às vias de acesso da imagem de satélite, têm-se duas principais
rodovias: a BR-230, na direção noroeste-sudeste e a RN-088, na direção noroestenordeste. As outras vias de acesso se caracterizam por se interligarem em vários pontos,
o que pode ser a indicação de pequenas ruas dentro da área urbana ou no próprio
entorno da cidade de administração do governo. Evidenciando então que a maioria dos
acessos secundários é artesanal (de terra).
O pouco número de acessos que apresentam administração pode justificar a
não popularidade e crescimento dessa região.
3.2 ANÁLISE DE LINEAMENTOS
Os lineamentos presentes na área de estudo, figura 3.1, quando extensos,
apresentam-se retos ou pouco ondulados no meio do seu comprimento e suavemente
curvados, ao mudar de direção e no seu término. Essa curvatura na mudança de direção
representa bem o caráter dúctil o qual se deformou essas rochas, quando foram
submetidos aos grandes esforços cisalhantes do Ciclo Brasiliano na área.
Os lineamentos não estão igualmente distribuídos, como pode ser visto no
mapa (figura 3.1), mas aparecem agrupados dentro de zonas formadas por um grande
número de traços paralelos e espaçadamente fechados. Essa característica fica bem
evidente nos lineamentos da Formação Equador, localizada na porção sul da área.
O padrão formado pelos lineamentos sugere a ocorrência de um sistema de
cisalhamento de grande extensão e atuante, não somente na área de estudo, mas em
todo o Estado da Paraíba, tendo como principal feição estrutural o lineamento Patos. A
maior tendência de cisalhamento apresenta-se orientado para E-W, como pode ser
notado nos lineamentos presentes no mapa. Existe, porém, certa tendência de
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ramificação para norte-nordeste, denotando uma conexão com outros cinturão de
cisalhamento (figura 3.1).
Figura 3.1: Mapa de lineamentos extraídos de imagem de satélite.
Afim de comparação, os lineamentos foram traçados em cima da imagem de
radar. Para credibilidade desse novo mapa a imagem foi explorada no ArcGis 10.1 numa
escala de 1:70000, do mesmo modo que a anterior.
O mapa de lineamentos, com base na imagem de radar, apresentou em sua
maioria o mesmo resultado que o mapa de lineamentos com base na imagem de
satélite. Em ambos os casos foi possível identificar que os lineamentos em sua maioria
tomam a direção NE-SW e estão em maior densidade na porção central e sudoeste do
mapa.
Por fim, foram traçados os lineamentos tomando como base as fotografias
aéreas. Fazendo a análise do mapa de sobreposições por partes, dando início da
esquerda para direita, é visto que os comprimentos são variados e que a direção é
predominantemente a mesma, NE-SW, com algumas mudanças em pontos específicos
e na parte noroeste.
A porção central do quadrante é menos densa e seus lineamentos não
apresentam uma direção preferencial. A figura apresenta regiões com vazios,
ocasionadas pela ausência de fotografia aérea do local no arquivo da UAMG.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
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Este trabalho ratifica o Sensoriamento Remoto como uma excelente
ferramenta, em conjunto com o georreferenciamento, sendo otimizadores do trabalho
de campo, através dos resultados oferecidos pelos mapas.
A respeito do uso de diferentes imagens, podemos encontrar alguns benefícios
de algumas com relação às outras:
A imagem de satélite foi facilmente adquirida por meio da internet. Este
produto permite combinações coloridas que destacam materiais de diferentes
naturezas físico-químicas e são atuais.
Apesar de ter caído em desuso pelo surgimento de novas tecnologias e escassez
de profissionais especializados, a fotografia aérea ainda é um instrumento de muita
utilidade para o geoprocessamento de dados além de uma ferramenta barata quando
comparada a outra. Na confecção dos mapas, seu diferencial foi na percepção de
detalhes que a imagem de satélite e radar não trouxeram. Todos elas foram trabalhadas
em mesma escala 1:70000, entretanto a fotointerpretação, tanto no caso das vias de
acesso, como nos lineamentos, apresentou imagem mais detalhada que as de satélite e
radar. As imagens de radar permitem o reconhecimento das diferenças de relevo, em
detrimento do tipo de material envolvido. Através do uso de paletas em tons de cinza,
que ressalta as diferenças de relevo, o traçado de lineamentos foi facilitado, ficando
mais perceptíveis do que na imagem de satélite. O que justificou a presença de alguns
lineamentos a mais, comparado aos outros mapas (figura 4.13).
Os mapas de vias de acesso foram gerados a partir da fotografia aérea (1967) e
de satélite (dias atuais) (figuras 4.6 e 4.7). Pode-se comparar as mudanças ocorridas ao
longo dessas últimas 5 décadas. No mapa de vias de acesso, observa-se que a principal
via de acesso da região é a BR-230, que corta a área de uma ponta a outra, sentido oesteleste. Constatou-se também a pouca quantidade de estradas administradas pelo
governo (federal e estadual), sendo a região composta predominantemente ainda de
estradas artesanais (feitas de barro ou terra). Foi visto que não houve um aumento
considerável na quantidade de estradas, apenas reformas nas rodovias principais que
passaram a ser asfaltadas e sinalizadas. Este penúltimo fator citado anteriormente pode
ter influenciado o pouco desenvolvimento da região ao longo dos anos.
A exploração de rochas ornamentais e de revestimento, por exemplo, são
expoentes para o setor mineral no Seridó. Muitas empresas poderiam investir em
pesquisa e no desenvolvimento de novas jazidas. No entanto, a infraestrutura estadual
de logística, principalmente, no transporte, é um fator de direta influência para a
avaliação de uma jazida, sendo uma das variáveis que viabilizam ou não a minimização
de custos logísticos da pedreira a ser implantada. (Costa e Costa, 2015). É portanto
importante acompanhar o desenvolvimento da rede de vias de acesso.
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No que diz respeito ao mapa de drenagem, notou-se que em geral uma rede
hidrográfica de densidade média, indicando um substrato rochoso com baixo grau de
infiltração ou a presença de materiais impermeáveis. Verificam-se padrões angular,
dentrítico e retangular, resultantes do controle estrutural. Outra constatação relevante
foi que os canais estão orientados preferencialmente nas direções NE-SW, NW- SE, bem
como NE-SW. Essas direções correspondem à superfície tabular dissecada e a aguçada
dissecada, que justificam o redirecionamento dos canais.
No tocante aos mapas de lineamentos, observamos que, mesmo tendo como
base na sua confecção imagens diferentes (fotografia aérea, imagem de satélite e
imagem de radar), os resultados apresentados, de modo geral, são os mesmos. Outra
avaliação efetuada com relação aos lineamentos é que eles não estão igualmente
distribuídos, mas estão agrupados em zonas formadas por um grande número de traços
paralelos e espaçadamente densos. Essas características ficaram bem evidente nos
lineamentos da Formação Equador, localizada na porção sul da área. O padrão formado
pelos lineamentos sugere a ocorrência de um sistema de cisalhamento de grande
extensão e atuante, não somente na área de estudo, mas em todo o Estado da Paraíba,
tendo como principal feição estrutural o lineamento Patos. A maior tendência de
cisalhamento apresenta-se orientado para E-W, como pode ser notado nos lineamentos
presentes no mapa. Existe, porém, certa tendência de ramificação para norte-nordeste,
denotando uma conexão com outro cinturão de cisalhamento. Na porção noroeste da
área há lineamentos NW-SE, sendo esse trend pouco abordado na literatura.
De modo geral, esta pesquisa levantou a questão até então pouco mencionada,
do uso do sensoriamento remoto para a pesquisa mineral. O resultado do
georreferenciamento acoplado a essa ferramenta facilita a busca e controle das
mineralizações, bem como, direciona o trabalho de campo, otimizando o tempo e
qualidade do trabalho dos projetistas.
Mais especificamente para o setor de pesquisa mineral, algumas possíveis
aplicações podem ser seguidas, considerando que a utilização de imagens nas áreas
onde o controle da mineralização é conhecido, está na identificação de outros locais,
com características semelhantes aos das mineralizações. Ou seja, se a mineralização
estiver associada a algum tipo de estrutura, é procurar as feições idênticas nas imagens
(Arcanjo, 2011).
Um exemplo dessa aplicação foi a detecção dos principais padrões estruturais
regionais, a partir da qual caracterizamos áreas potencialmente mineralizadas dos
pegmatitos nas proximidades do município de Junco do Seridó (Fernandes et al 2015).
Foi verificado a presença de estruturas rúpteis que ocorrem secundariamente
afetando principalmente os pegmatitos. Essa tectônica é representada por falhas e
fraturas de direção E-W, NW-SE e N-S facilmente observadas em escala de afloramento.
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Essa tectônica é particularmente importante, pois veios mineralizados em feldspato
(caulinizados ou não) e quartzo de coloração rosa podem estar associados a essas
fraturas.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ARCANJO, J. B. A. Fotogeologia: conceitos, métodos e aplicações. Salvador, Brasil –
2011.
FERNANDES, F. V.; ARAÚJO, M. F. S.; LIMA, E. N. M. Identificação de Controles
Estruturais no Seridó Paraibano e Potiguar através de Sensoriamento Remoto. XV
Simpósio Nacional de Estudos Tectônicos. Vitória – ES, 2015.
Costa e Costa, 2015. Artigo da pág. 104 do boletim com resumos no Simpósio de
Geologia do Nordeste.
EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária.
em:<https://www.embrapa.br/>. Acesso em: 12 mai 2015.
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