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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
GEOLOGIA
ENALDO OLIVEIRA LOPES FILHO
MÉTODOS DE ELETRORRESISTIVIDADE E
POLARIZAÇÃO INDUZIDA APLICADOS A PROSPECÇÃO
DE OURO EM SEDIMENTO ALUVIONAR NO RIACHO DO
INCÓ, BARROCAS - BAHIA.
Salvador
2013
ENALDO OLIVEIRA LOPES FILHO
MÉTODOS DE ELETRORRESISTIVIDADE E
POLARIZAÇÃO INDUZIDA APLICADOS A PROSPECÇÃO
DE OURO EM SEDIMENTO ALUVIONAR NO RIACHO DO
INCÓ, BARROCAS – BAHIA.
Trabalho Final de Graduação apresentado ao Instituto de
Geociências da Universidade Federal da Bahia como requisito
para obtenção do grau de Bacharel em Geologia.
Orientador: Prof. Dr. JOSÉ HAROLDO DA SILVA SÁ
Co-Orientador: Prof. Dr. OLIVAR ANTÔNIO LIMA DE LIMA
TERMO DE APROVAÇÃO
ENALDO OLIVEIRA LOPES FILHO
MÉTODOS DE ELETRORRESISTIVIDADE E
POLARIZAÇÃO INDUZIDA APLICADOS A
PROSPECÇÃO DE OURO EM SEDIMENTO ALUVIONAR
NO RIACHO DO INCÓ, BARROCAS – BAHIA.
TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE
BACHAREL EM GEOLOGIA
BANCA EXAMINADORA
Thiago Novaes Xavier Souza
Geólogo Sênior na Yamana Gold Inc.
Prof. Dr. José Haroldo da Silva Sá
Professor da Universidade Federal da Bahia
Prof. Luis Rodrigues dos Santos de Oliveira
Professor da Universidade Federal da Bahia
Salvador, 30 de Agosto de 2013
“Existem minas de prata e locais onde se refina ouro. O ferro é extraído da terra, e do
minério se funde o cobre. O homem dá fim à escuridão e vasculha os recônditos mais
remotos em busca de minério, nas mais escuras trevas. Longe das moradias ele cava
um poço, em local esquecido pelos pés dos homens; longe de todos, ele se pendura e
balança. A terra, da qual vem o alimento, é revolvida embaixo como que pelo fogo; das
suas rochas saem safiras, e seu pó contém pepitas de ouro. Nenhuma ave de rapina
conhece aquele caminho oculto, e os olhos de nenhum falcão o viram. Os animais
altivos não põem os pés nele, e nenhum leão ronda por ali. As mãos dos homens
atacam a dura rocha e transtornam as raízes das montanhas. Fazem túneis através da
rocha, e os seus olhos enxergam todos os tesouros dali. Eles vasculham as nascentes
dos rios e trazem à luz coisas ocultas. Onde, porém, se poderá achar a sabedoria?
Onde habita o entendimento? O homem não percebe o valor da sabedoria; ela não se
encontra na terra dos viventes. O abismo diz: “Em mim não está”; o mar diz: “Não está
comigo”. Não pode ser comprada, mesmo com o ouro mais puro, nem se pode pesar o
seu preço em prata. Não pode ser comprada nem com o ouro puro de Ofir, nem com o
precioso ônix, nem com safiras. O ouro e o cristal não se comparam com ela, e é
impossível tê-la em troca de joias de ouro. O coral e o jaspe nem merecem menção; o
preço da sabedoria ultrapassa o dos rubis. O topázio da Etiópia não se compara com
ela; não se compra a sabedoria nem com ouro puro! De onde vem, então, a
sabedoria? Onde habita o entendimento? Escondida está dos olhos de toda criatura
viva, até das aves dos céus. A Destruição e a Morte dizem: “Aos nossos ouvidos só
chegou um leve rumor dela”. Deus conhece o caminho; só ele sabe onde ela
habita, pois ele enxerga os confins da terra e vê tudo o que há debaixo dos
céus. Quando ele determinou a força do vento e estabeleceu a medida exata para as
águas, quando fez um decreto para a chuva e o caminho para a tempestade
trovejante, ele olhou para a sabedoria e a avaliou; confirmou-a e a pôs à prova. Disse
então ao homem: “No temor do Senhor está a sabedoria, e evitar o mal é ter
entendimento”.
Jó 28.
AGRADECIMENTOS
Toda essa jornada foi apoiada por minha família e citar nomes talvez
desmerecesse alguns, mas o certo é que todos contribuíram como e quando
pôde com uma palavra, um trocado, um punhado de farinha um teto, foram
todos indispensáveis. TODOS DA MINHA FAMÍLIA; OBRIGADO!
Meus pais sempre se sacrificaram por mim, eu sei que se dependesse
somente deles eu seria um homem bem melhor. Mas eles fizeram mais do que
eu merecia, deram mais do que podiam, acreditaram mais do que valia e nunca
receberão de volta o que lhes é justamente devido, sou um filho que procura
honrá-los e sei que nunca será suficiente. Pai, Mãe e Irmãos, meus tesouros.
Os que proporcionaram diretamente à realização deste trabalho, os
idealizadores; Professores. Haroldo e. Olivar, o apoio da Companhia Baiana de
Pesquisa Mineral - CBPM, e do Centro de Pesquisa em Geofísica e Geologia –
CPGG/UFBA, ao colega Luis, vulgo Cabeça, sempre disponível e disposto a
ajudar. E a Mineração Fazenda Brasileiro – MFB, Yamana Gold, sob as ordens
do Sr. Mauricio Assis e do Sr Thiago Novaes, por fornecer recursos e uma
equipe para realizar este trabalho.
Aos que acreditaram, aos meus colegas, a todos os meus professores,
aos meus chefes de estágio, Elias Bernard (CPRM) e Rodolfo Rodrigues
(Yamana) serei sempre grato e honrarei este titulo me lembrando de cada um,
na busca por contribuir para este mundo da melhor forma possível.
Minha querida Têrinha que me acompanhou todos esses anos. Amor.
Nunca fui um bom aluno, nem sempre um bom colega, mas meus
amigos terão de mim sempre o melhor. Jamille Alves, Paulo Roberto, Dário,
Bah, Coroa, None, Al, Fabi, Muía, Nati, Anderson, Gi, Richard, Dan, Binho, AJ,
Carol, Adriano, Lucas, Acácio, Tai, Neto, Déa Marcus, Felipe, Cabeça, Geo,
Bruno, Na, Mike, Jéu, Vanjo, Mari, Dan, Léu, Lia, Bel, Kau, Viu, Ane, Rick, Rô,
Smigol, Cipre, Deu, Tina, Alan. Clara, Maria, Nanda, Gua, Line, Dino, Vi, Jó,
Fau. Du, Dane, Gueu, Ana, Elo, Diego, Lu, , Peu, Amigos todos de todas as
horas sempre estarão comigo; citar nomes fica injusto, mas não sou juiz.
Se um dia eu me comparar a alguém que seja ao meu “Velhote” José
Olívio de Oliveira, queria que estivesse aqui para a alegria ser completa.
Cada passo no caminho deve fazer valer a pena à linha de chegada.
RESUMO
O Riacho do Incó está situado no setor sul do Greenstone Belt do Rio
Itapicuru, um dos mais importantes distritos de ouro do Brasil, localizado no NE
do Estado da Bahia. A pesquisa sobre o potencial de mineralização nos
aluviões nessa drenagem, através dos métodos geofísicos em um trecho
selecionado do riacho, na Mineração Fazenda Brasileiro, tem o objetivo de
delimitar seus parâmetros geométricos e a arquitetura faciológica do canal. A
Geofísica Aplicada consiste em efetuar uma avaliação não invasiva, utilizando
propriedades ou parâmetros físicos, incluindo instrumentos e métodos para
estudar as propriedades do planeta desde sua superfície à subsuperficie,
procurando encontrar e examinar informações geológicas úteis à sociedade.
Os métodos estabelecem critérios para definir novos alvos de exploração,
adaptando arranjos em função de cada área em estudo. Neste trabalho foi
utilizado o caminhamento elétrico, atribuindo uma nova perspectiva para a
geofísica aplicada. Usando o arranjo Dipolo-Dipolo de elétrodos; foram
discutidas aplicações do método, as suas vantagens e desvantagens em busca
de novos direcionamentos para a prospecção de ouro em sedimentos
aluvionares. Definir resistividade e cargabilidade em subsuperficie, do ponto de
vista mais teórico, relacionando a geologia com a resistividade, indicando as
descrições dos furos de sondagem e os comparando aos valores de
resistividade e condutividade dos sedimentos entre outros materiais geológicos.
Nesse trabalho descreve-se a metodologia utilizada para caracterizar a
arquitetura faciológica e acamadamento dos sedimentos do canal, com os
métodos
de
resistividade
elétrica
e
polarização
induzida
relatando
pseudoseções e mapas de cargabilidade obtidos pelo método de resistividade
e polarização induzida fazendo a sua correlação com dados diretos de furos de
sondagem, associando os resultados obtidos para confeccionar uma seção
interpretada, um modelo que relata de forma clara os benefícios da integração
da geologia com a geofísica.
PALAVRAS-CHAVE:
Prospecção
Mineral,
Geofísica
Polarização Induzida, Resistividade e Furos de Sondagem.
Aplicada,
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE FOTOS
CAPITULO 1 – INTRODUÇÃO
11
1.1 – APRESENTAÇÃO
11
1.2 – OBJETIVO
12
1.3 – LOCALIZAÇÃO E SITUAÇÃO
12
1.4 – TRABALHOS ANTERIORES
14
CAPITULO 2 – MATERIAIS E MÉTODOS
15
2.1 – LEVANTAMENTOS BIBLIOGRÁFICOS
15
2.2 – LEVANTAMENTOS DE CAMPO
15
2.3 AQUISIÇÃO E PROCESSAMENTO DE DADOS
18
CAPITULO 3 – FUNDAMENTAÇÕES TEORICA
24
3.1 – GEOFÍSICA
24
3.1.1 Resistividade das rocas e dos minerais
26
3.1.2 Procedimento e Arranjo
29
3.1.3 Arranjo Dipolo-Dipolo
31
3.1.4 Profundidade de análise
32
3.1.5 Método Polarização induzida – IP
33
3.1.6 Limitações e Capacidades
35
CAPITULO 4 GEOLOGIA
37
CAPÍTULO 5 – RESULTADOS E DISCUSSÕES
41
CAPÍTULO 6 – CONCLUSÕES E SUGESTÕES
49
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
52
LISTA DE FIGURAS
Figura 5.1: Modelo de Arranjo de Blocos e Pontos de Dados de Resistividade
Aparente para espaçamento de 5 metros.
Figura 5.2: Modelo e Arranjo de Blocos e Pontos de Dados de Resistividade
Aparente para espaçamento de 2,5 metros.
Figura 5.3: Pseudoseções de Cargabilidade Aparente e Calculada e Seção
geoelétrica invertida. As imagens mostram o contorno da cargabilidade
perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos
de 5/5m na linda de sondagem 13. A imagem mostra a profundidade em
metros no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na
parte superior e a Cargabilidade em mV/V com a escala de cores em baixo das
imagens.
Figura 5.4: Pseudoseções de Cargabilidade Aparente e Calculada e Seção
geoelétrica invertida. As imagens mostram o contorno da cargabilidade
perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos
de 2.5/2.5m na linda de sondagem 13. Na imagem a profundidade em metros
no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na parte
superior e a Cargabilidade em mV/V com a escala de cores em baixo das
imagens.
Figura 5.5: Pseudoseções de Resistividade Aparente Medida e Calculado e
Seção geoeletrica invertida da resistividade. As imagens mostram o contorno
da resistividade perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento
entre os eletrodos de 5/5m na linda de sondagem 13. Na imagem a
profundidade em metros no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem
em metros na parte superior e a resistividade em ohm.m relacionada a escala
de cores em baixo das imagens.
Figura 5.6: Pseudoseções de Resistividade Aparente Medida e Calculado e
Seção geoeletrica invertida da resistividade. As imagens mostram o contorno
da resistividade perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento
entre os eletrodos de 2,4/5,2m na linda de sondagem 13. Na imagem a
profundidade em metros no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem
em metros na parte superior e a resistividade em ohm.m relacionada a escala
de cores em baixo das imagens
Figura 5.7: Pseudoseção Interpretada; limites de resistividade aparente
associados a litologia demarcada através dos furos de sondagem; mostrando
que o método geoelétrico associado com o furo de sondagem delimita,
profundidade, largura e litologias associadas ao paleocanal. As cores referemse aos padrões de resistividade da litologia mostrando sua largura e
profundidade em metros. Este perfil foi interpretado usando as pseudoseções
geradas pelo software de inversão e as interpretações dos furos de sondagens
da linha 13 da MFB.
LISTA DE FOTOS
Foto 01: Disposição dos eletrodos em linha de sondagem. Foto com visada para norte, trecho
perpendicular ao Riacho do Incó, Mineração Fazenda Brasileiro, Barrocas, Bahia, Brasil.
Foto 02: Disposição dos eletrodos, de 5,0m em 5,0m, ligados por fios ao
resistivímetro SiscalPro,
Foto 03: Resistivimetro IRIS SYSCAL Pro com 10 canais. Com cabos
acoplados aos eletrodos.
11
1.0 INTRODUÇÃO
1.1 APRESENTAÇÃO
O caso deste trabalho refere-se à prospecção mineral, tendo como principal
ferramenta a geofísica aplicada, em particular a eletroresistividade e a
polarização induzida (IP). Estes métodos além do aparelho com alta
capacidade de leitura e armazenamento de informações também processa os
dados de forma idônea, computando os dados medidos em campo através de
softwares que geram imagens em até 3D, determinando padrões associados
ao verdadeiro.
Para prospecção de ouro este caso é particular, sendo que não se trata de
uma medida direta associada ao minério e sim ao seu ambiente de
acumulação, levando em consideração que diretamente há a discriminação de
condutores disseminados no ambiente pela polarização induzida. A aplicação
do método pode ser bastante útil na delimitação e discriminação das litologias
associada a uma jazida integrando dados obtidos pela geofísica com os do
fundo de sondagem da geologia. O acúmulo de sedimentos drenados das
rochas mineralizadas pode gerar uma nova fonte de extração de ouro. Essa
possibilidade motivou uma pesquisa sobre o potencial de mineralização nos
aluviões nessa drenagem, através dos métodos geofísicos de Resistividade e
Polarização Induzida (IP). Aplicados em um trecho do riacho, com o objetivo de
delimitar seus parâmetros geométricos e sua arquitetura faciológica.
O contraste existente entre as propriedades físicas de cargabilidade e
resisitividade do meio envolvido torna a delimitação do ambiente de deposição
propício à identificação da zona de acumulação do minério de ouro, tornando
possível através de furos de sondagem identificar o potencial produtor da área
em questão.
“Nos levantamentos geofísicos de campo, não se deve descartar “a priori” a
possibilidade de se efetuar algumas perfurações por sondagens mecânicas.
Estas sondagens, ainda que, normalmente, mais onerosas que os métodos
geofísicos, fornecem dados seguros e exatos sobre o subsolo, os quais servem
para minimizar a ambiguidade inerente a interpretação geofísica, ajustando o
modelo inicial”. (Braga, A.C.O. 2007)
12
1.2 OBJETIVO
Este trabalho usa a geologia e a geofísica aplicada para validar os métodos
de Eletroresistividade e Polarização Induzida (IP) na prospecção de ouro em
depósitos aluvionares, a fim de estimular a redução de custos em prospecção
com o menor tempo possível, fornecendo imagens em 2D para relacionar com
furos de sondagens realizado no Riacho do Incó na área da Mineração
Fazenda Brasileira (MFB), em uma linha de sondagem sob prévio acordo com
a Yamana Gold, utilizando o Syscal Pro do Centro de Pesquisa em Geologia e
Geofisica (CPGG) da Universidade Federal da Bahia e com apoio da
Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM).
1.3 LOCALIZAÇÃO E SITUAÇÃO
A mina Fazenda Brasileiro onde se encontra o Riacho do Incó, está
localizada na região nordeste do Estado da Bahia, no município de Barrocas,
na latitude 11° 25‟ sul e longitude 39°05‟ oeste. O trajeto à mina pode ser feito,
a partir de Salvador, em aproximadamente 210 km, seguindo-se pela BR-324
até Feira de Santana e depois pela BR-116 até Teofilândia. Daí até a mina, o
percurso é feito por 12 km em estrada não pavimentada (Figura 1).
13
Figura 1.1: Mapa de Localização e Situação
14
1.4 TRABALHOS ANTERIORES
Trabalhos vêm sendo desenvolvidos na região ao longo do médio Itapicuru
desde a década de 70, e evoluindo em pesquisa que relataram a geologia a
geoquímica e a geofísica da área, o que levou a caracterizar a sequência de
rochas vulcanosedimentares.
Com as pesquisas da Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM) foi
localizado o alvo onde hoje se encontra a Mineração Fazenda Brasileiro. O
Greenstone Belt do Rio Itapicuru se tornou alvo de estudos e pesquisas cada
vez mais objetivas, com enfoque para os trabalhos da Prfª Maria da Gloria Silva
como o artigo; Sm-Nd idade do Gabro da Fazenda Brasileiro, Bahia, Brasil:
Exemplo de comportamento robusto do sistema isotópico Sm-Nd em alteração
hidrotermal extrema.
Sendo um dos últimos trabalhos recentemente publicado, a defesa de
bacharelado de Lisalvaro Lucas Chaves Costa; Características Petrográficas e
Aspectos Metalogenéticos do Corpo C-59, Mina Fazenda Brasileiro, Bahia
(2008). Um trabalho que promoveu novos horizontes a Yamana Gold, que em
parceria com a UFBA agenciaram este estudo, com amplo beneficio para a
sociedade cientifica.
O fato é que nenhum trabalho com ênfase na geofísica aplicada a
sedimentos aluvionares, foi publicado em vias oficiais, tornando este pioneiro
para tal fim.
15
2.0 MATERIAIS E MÉTODOS
2.1. LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO
O inicio deste trabalho se deu através de estudos em livros técnicos,
artigos científicos, teses e textos sobre os métodos geofísicos elétricos, com
ênfase em Resistividade e Polarização Induzida (IP). Sendo que não foi
encontrado trabalho com aplicações semelhantes até o termino desta etapa.
Foram também realizadas leituras sobre a geologia da área e manuais
para utilização do aparelho e dos softwares utilizados.
2.2. LEVANTAMENTO DE CAMPO
O trabalho de campo é identificado como a caracterização das
propriedades físicas no canal. Sendo que a geofísica aplica métodos indiretos
baseados nos princípios da Física justapostos ao estudo da Terra.
Com o auxilio do Geólogo Thiago Novaes e a equipe de apoio da MFB,
foram identificados alvos para implantação das linhas de sondagem. Antes de
se iniciar o levantamento geofísico é necessário conhecer o substrato do local,
com um caminhamento descritivo na área para evitar erros e impossibilidades
de coleta de dados. Uma das condições fundamentais para o sucesso da
utilização deste método é existir contraste entre as propriedades físicas do
meio e as dos alvos a detectar. As condições físicas mais propicias são em
épocas de seca pois o solo não estará encharcado, evitando dissipação da
corrente.
Foram selecionados quatro alvos para analise, em função da
geomorfologia, perpendiculares ao canal e onde há provável concentração de
sedimentos pesados. Sendo que dentre os alvos dois foram pesquisados no
inicio do trabalho, para teste do método e do equipamento, com localizações
mais acessíveis, e arquitetura do canal mais propicia; e outros dois para
levantamentos técnicos mais específicos, com maior probabilidade para
identificação de acumulado, e cujos furos deram melhor resposta para
prospecção de ouro.
16
No presente caso de estudo a pesquisa é em função de uma
acumulação de ouro, oriunda da lixiviação das rochas constituintes do
“Greenstone Belt” do Rio Itapicuru (G.B.R.I), o que já fora anteriormente
identificado por concentrado de bateia. O ouro encontra-se em sedimentos
arenosos e cascalhos que estão associados com argilas de espessuras
variadas em função da deposição no canal.
Com observação das condições existentes no terreno, relevo e
topografia, camada de solo que deve ser facilmente penetrável para os
eletrodos, pouca vegetação, pois árvores podem ser obstáculos à colocação
dos elétrodos e manutenção de uma linha reta e finalmente, ausência de
fatores externos à superfície que perturbem a qualidade das medições como,
estruturas metálicas e postes de eletricidade. É dada a colocação dos
elétrodos. A pesquisa foi realizada com um sistema em que eletrodos estão
dispostos ao longo de uma linha com um espaçamento constante entre
eletrodos adjacentes (Foto 1)
Foto 01: Disposição dos eletrodos em linha de sondagem. Foto com visada para norte, trecho
perpendicular ao Riacho do Incó, Mineração Fazenda Brasileiro, Barrocas, Bahia, Brasil.
Os eletrodos são colocados em distâncias previamente definidas medida
com fita métrica, em função da profundidade de investigação e resolução dos
dados. Devem ser bem enterrados com uso de uma marreta para fixação.
Depois são estendidos os cabos ao longo da linha de prospecção e feita
17
ligação entre os cabos, os elétrodos e o aparelho SyscalPro, o qual é colocado
preferencialmente no meio da linha de prospecção, para facilitar a locomoção
do arranjo.
Foto 02: Disposição dos eletrodos, de 5,0m em 5,0m, ligados por fios ao resistivímetro
SiscalPro,
Para o próximo passo é importante conferir se todas as ligações e
elétrodos estão impecavelmente instalados para conduzir corrente ao solo. No
aparelho utilizado, com um clique no botão RS CHECK, se constata isso em
instantes. No intuito de aprimorar o contato entre os elétrodos e o terreno regase os elétrodos e o solo envolvente com água salgada, a qual apresenta
elevada condutividade.
Realizada uma leitura, desconecta o primeiro eletrodo e conecta no
segundo, sequencialmente até que o ultimo eletrodo, precise do primeiro
desconectado que deve ser translocado para o fim da linha de sondagem. Este
rearranjo é feito até completar a linha de sondagem, movendo o eletrodo até a
outra extremidade da linha, reconectando-os a cada leitura, até concluir a
seção. Concluída a seção, retira os eletrodos e os cabos com atenção para não
os perder, em meio ao percurso.
18
2.3. AQUISIÇÃO E PROCESSAMENTO DE DADOS
Para execução dos perfis de resistividade elétrica foi utilizado o
resistivímetro da IRIS Instruments, o SYSCAL Pro de 10 Canais (Foto 03). Este
equipamento está programado para alternar automaticamente entre os seus 10
elétrodos, obtendo autonomamente os dados de resistividade e cargabilidade
aparentes (
a
e
a).
Posteriormente esses dados são invertidos para valores de
resistividade real com o software Res2DInv, da Geotomo Softwares. O
equipamento utilizado tem aquisição automática de dados com alta precisão e
confiabilidade.
Entendido os conceitos e concluída a aquisição dos dados, estes são
transferidos do aparelho para o computador, através de cabo próprio para a
comunicação entre eles, com o software PROSYSII, nos seguintes passos no
software; Comunication – Data download – Syscal Kid Switch com é visto na
figura 2.1.
Foto 03: Resistiviemetro IRIS SYSCAL Pro com 10 canais.
19
Figura 2.1: Mostrando como carregar arquivos do aparelho Syscal Pro, para o computador,
através do Software ProsysII.
Após a transferência de dados, o software de inversão RES2DINV
projeta os dados a serem processados para gerar os mapas de resistividade
e cargabilidade
a
a
aparentes. Os terrenos menos porosos, teoricamente,
apresentam menor condutividade em função dos menores espaços vazios a
eles associados, que os siltosos e argilosos mais porosos e coesos, que têm
cargabilidade menos elevada.
Para exportar os dados para o software de inversão faz-se os seguintes
passos; File – Export and Save – Res2Dinv.
Figura 2.2: Transferência dos arquivos do software ProsysII pra o Software Res2Dinv, “File –
Export and Save – Res2Dinv/Res3Dinv.
20
A transação entre softwares se conclui ao salvar o arquivo em formato „.dat‟.
Figura 2.3. Conversão do arquivo „*.bin‟ em „*.dat‟. Pra ser tratado no inversor
.Com
o uso do software RES2DINV da Geotomo Softwares, determina-
se um modelo 2-D para o subsolo a partir dos dados da resistividade por um
levantamento
de
imagem
elétrica.
Esta
funcionalidade
denomina-se
Imageamento elétrico.
Após a transferência dos dados par o computador, o programa ProsysII,
converte os dados adquiridos na linha, para o software de inversão RES2DINV.
O foco deste método é a representação da distribuição em imagem da
resistividade sob a superfície a partir dos dados de resistividade aparente, este
imageamento é feito através da chamada inversão.
O primeiro objetivo da inversão é a redução da diferença entre os dados
da resistividade aparente medida e a resistividade aparente calculada.
21
A diferença entre estes dois conjuntos de dados é quantificada pelo erro
quadrático médio (root mean square - RMS) em percentagem. Equação 07
Equação 07
Onde N é o número total de medições, dPred corresponde aos dados
previsto e dMeas aos dados medidos. O erro RMS está muito dependente do
número de valores anômalos e da magnitude dos mesmos. Um único valor
anômalo pode aumentar substancialmente o valor do erro RMS, ainda que as
restantes medições sejam de boa qualidade. A melhor solução será remover
estes valores anômalos. O modelo obtido com o menor erro nem sempre é o
melhor. Em geral o mais prudente é escolher aquele modelo em que a variação
do erro entre uma e outra interação seja pequena o que normalmente acontece
entre a terceira e a quinta interação (Loke & Barker, 1996a)
Os programas de inversão usam normalmente métodos iterativos, onde,
a partir do modelo inicial, os programas procuram melhorar o padrão até que a
diferença entre os valores de resistividade aparente calculada e os valores de
resistividade aparente medida no campo seja mínima.
O modelo 2D alcançado pelo programa reparte a subsuperfície em
blocos retangulares. A finalidade do software é definir a resistividade exata dos
blocos retangulares que originaria uma pseudoseção de resistividades
aparentes análogas a seção de resistividade aparente medida em campo.
O programa irá primeiro verificar o sistema de computador para garantir
que ele tenha o recurso necessário. Ele irá verificar a memória disponível e
espaço em disco rígido. Se o programa exibe um aviso, deve-se sair do
programar par fazer as mudanças necessárias. Depois de verificar que o
computador tem a configuração, irá exibir a barra de menu principal na parte
superior da tela. Selecionar uma opção clicando com o cursor do mouse.
A opção „Ler arquivo de dados’ - Quando você selecionar esta opção, a
lista de arquivos no atual diretório que tem uma extensão *.DAT será exibida.
Pode-se usar o mouse ou teclado para selecionar o arquivo apropriado, ou
para alterar a pasta.
22
O tutorial do software explica cuidadosamente todos os passos para
gerar a inversão desejada, com todos os atributos e especificações de cada
modele elétrico.
Após carregar o arquivo *.dat, deve-se tratar os dados para melhor
obtenção de resultados, este tratamento pode ser remoção de pontos ruins,
diminuição virtual no espaçamento entre os eletrodos, entre outros.
Figura 2.4: Barra do RES2DINV, mostrando como ler arquivos de dados no programa.
O programa tem um conjunto de configurações predefinidas para os
fatores de amortecimento e outros variáveis que geralmente dão resultados
satisfatórios para a maioria dos conjuntos de dados. No entanto, em algumas
situações, pode-se obter melhores resultados, modificando os parâmetros que
controlam o processo de inversão. Quando selecionar a opção “Alterar
configurações”, a seguinte lista de opções do menu será exibida.
As configurações do sistema são alteradas conforme a necessidade do
projeto, os itens estão de acordo a modelos previamente definidos, e erros
ocasionais do método em questão.
23
Figura 2.5: Botão para limitar os valores do modelo de resistividade, para que estes não se
tornem demasiadamente grandes ou pequenos.
Figura 2.6: Criar modelo de inversão – após as configurações do sistema, este botão da inicio
a pseudoseção. Criando vários modelos a serem selecionados de acordo com a realidade do
terreno.
Gerado o modelo de inversão, cabe ao analista estabelecer a
pseudoseção que melhor represente o modelo. Nesta opção, pode-se ler em
um arquivo de saída produzido pelo programa de inversão e exibir a
resistividade aparente medida e calculada e a seção modelo.
Figura 2.7: Botão para apresentação das pseudoseções
Definida a pseudoseção a que melhor represente o modelo do terreno
pode-se imprimir e interpretar os dados para as conclusões.
24
3.0 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O objetivo dos estudos de resistividade elétrica é estimar a distribuição
espacial de resistividade em sub superfície, quer seja na vertical quer seja na
horizontal, ou ambas. Onde corrente elétrica artificial e injetada no solo, e as
diferenças de potenciais são medidas na superfície.
3.1 GEOFÍSICA
A Geofísica Aplicada atribui prospecção eléctrica em diferentes funções.
Usando campos apropriados da geoesfera, ou introdução de campos artificiais
(correntes eléctricas) no substrato. Nos métodos resistivos, uma corrente
artificial é introduzida no solo e a diferença de potencial resultante é medida à
superfície Os desvios do padrão de ΔV esperados de um solo homogéneo
fornecem
informação
sobre
a
forma
e
propriedades
eléctricas
das
heterogeneidades. (Luis, 2005).
No método de resistividade, injeta-se corrente elétrica no terreno através
de um par de eletrodos (A e B – eletrodos de corrente) e é medida a diferença
de potencial resultante entre outro par de elétrodos (M e N – eletrodos de
potencial). A resistividade do terreno é então calculada a partir das distâncias
entre os eletrodos, corrente aplicada e diferença de potencial medida, com
base na Lei de Ohm. O resultado é a resistividade do terreno em Ohm.m ou o
seu inverso, a condutividade em Siemen(S)/metro.
A resistividade de um material, no Sistema Internacional S.I., é medido
em ohm.m, é definida como a resistência entre as faces opostas de um cubo
de aresta unitária desse material. Num cilindro condutor (Figura 3.1) de
resistência R, comprimento L e área A, a resistividade
é dada por (Kearey
et al, 1984)
Equação 01
25
Figura 3.1: Parâmetros usados na definição da resistividade de um material (Kearey et al,
1984).
A intensidade de corrente que atravessa o cilindro provoca uma queda
de potencial entre as extremidades do elemento. A lei de Ohm diz que V= R,
sabendo a partir da equação de
que R= (
L)/ A, e substituindo
Equação 02
V/ L, representa o gradiente de potencial através do elemento de volume (em
volt/m) e é a densidade de corrente em A/m2.
Considerado um único eletrodo de corrente na superfície de um meio de
resistividade uniforme. O circuito é fechado a grande distância do eletrodo
Figura 3.2: Fluxo de corrente a partir de um único eletrodo à superfície (adaptado de Kearey et
al, 1984).
Num cenário de terreno homogêneo quanto à resistividade, a corrente
flui radialmente a partir do eletrodo de tal modo que a distribuição de corrente é
uniforme em calotas hemisféricas centradas na fonte. À distância r do eletrodo
a calota terá uma área de 2 r² e a densidade de corrente será:
Equação 03
26
Associando as equações (03) e (04) o gradiente de potencial associado à
densidade de corrente é dado por:
Equação 04
O potencial Vr à distância r é obtido por integração:
Equação 05
A equação (05) permite o cálculo do potencial num ponto qualquer do
hemiespaço. As calotas da figura (3.2) são superfícies equipotenciais (Kearey
et al, 1984).
Quando o solo é homogêneo, a resistividade calculada deverá ser
constante e independente da configuração dos eletrodos e da localização
espacial. Porém, quando existem heterogeneidades, a resistividade irá variar
com a posição relativa dos eletrodos. O valor calculado chama-se então
resistividade aparente
a.
Equação 06
Onde
é o fator geométrico próprio de cada dispositivo geoelétrico.
A resistividade aparente não é uma propriedade física do terreno, ao
contrário
da
resistividade
verdadeira.
Para
estimar
as
resistividades
verdadeiras, a partir dos dados de campo de resistividade aparente, tem de se
recorrer a um processo designado por inversão dos dados.
3.1.1 Resistividade das rochas e dos minerais
A resistividade é uma propriedade física muito varável. Alguns minerais
conduzem a eletricidade via deslocamento dos elétrons (condução electrónica).
Porém, a maioria dos minerais constituintes das rochas é isolante elétrico e a
corrente eléctrica é transportada principalmente pela passagem de íons nas
águas intersticiais e ou fraturas.
Os íons que regem a corrente eléctrica resultam da dissolução de sais na
água. Dado que cada íon transporta uma diminuta quantidade de carga,
27
quantos mais estiverem presentes na solução, maior é a carga eléctrica
transportada. Deste modo, as soluções que tiverem um maior número de íons
terão uma condutividade mais elevada. De uma maneira geral, para uma dada
porosidade, uma rocha cujos poros estrão impregnados com uma água salina
será tanto mais condutiva quanto maior for a salinidade dessa água. A
salinidade é assim um dos dois fatores principais que condicionam a
resistividade das rochas. O outro é, obviamente, a porosidade efetiva já que
quanto maior ela for maior poderá ser o número de íons dissolvidos nas águas
intersticiais.
Temos, no entanto, de ter em atenção que a porosidade, por si só, não
tem uma relação tão direta com a condutividade como aquela que se poderia
depreender pela afirmação anterior. É que, sendo a condução elétrica
processada por via eletrolítica, é necessário que exista uma interconecção dos
vários poros, de maneira a que a corrente eléctrica possa circular ao longo das
rochas. Tecnicamente, a este efeito chama-se a tortuosidade dos poros que
tem uma relação estreita com a textura dos materiais. (apud Luis 2005)
As rochas sedimentares apresentam baixa resistividade, em sua maioria,
principalmente devido a porosidade, maior porosidade efetiva e preenchida por
fluido eletrolítico implica em menor resistividade. Porém as argilas quando
encharcadas são bastante condutivas, devido o efeito combinado da água e da
polarização superficial das partículas de argilas. Ao contrário das rochas
ígneas, por exemplo, que possuem alta resistividade, devido sua baixa
porosidade, sendo que isto é inverso quando a rochas ígneas são fraturadas, e
cujas fraturas estejam preenchidas por fluidos eletrolíticos.
As partículas de argila fornecem em relação ao trajeto eletrolítico, um
percurso alternativo de baixa resistência para a condução de eletricidade. A
origem da condutividade anormalmente elevada dos minerais de argila assenta
na distribuição de cátions em torno desses minerais. As dimensões finitas dos
cátions impedem a formação de uma camada única em torno do mineral. Em
vez disso, forma-se uma camada dupla constituída por uma camada fixa nas
imediações do mineral e uma camada difusa, cuja densidade decai
exponencialmente com a distância à camada fixa. Contrariamente à camada
fixa, a camada difusa tem liberdade para se mover quando sujeita à ação de
28
um campo elétrico exterior. O efeito resultante é o aumento da condutividade,
que neste caso se chama condutividade superficial (Luís, 2005).
A prospecção geofísica pelo método da resistividade gera uma imagem
da distribuição de resistividade no subsolo. Para converter esta imagem num
modelo geológico são necessários conhecimentos acerca dos valores típicos
de resistividade dos diferentes materiais no subsolo que podem ser
consultados na figura 3.3. Ela mostra alguns exemplos de texturas de rochas
que encontramos com frequência. Da sua análise podem-se tirar algumas
conclusões qualitativas.
a) arenitos grosseiros têm com uma grande percentagem de espaços vazios
(cheios de ar), e por isso uma baixa resistividade.
b) arenitos com grãos de várias dimensões têm uma porosidade mais reduzida
e, logo, uma maior resistividade.
c) a dissolução de rochas calcárias ao longo de fraturas aumenta à porosidade
e baixa a resistividade, quando preenchido por fluido condutor.
d) a precipitação de minerais não condutores, baixa a porosidade e aumenta a
resistividade.
e) as rochas graníticas conduzem a eletricidade ao longo de fissuras. Se as
falas ou fraturas estiverem preenchidas por fluido condutor. As porosidades
são, nestes casos, baixas e as resistividades elevadas.
f) os basaltos têm frequentemente a característica de os seus poros estarem
isolados uns dos outros. Assim, mesmo se tiverem uma elevada porosidade
eles podem exibir uma alta resistividade.
29
Adaptado de Luis (2005).
Figura 3.3 Várias texturas de rochas.
Modificado de Ward. (1990).
Figura 3.4: Variação de resistividade em rochas e solos.
30
3.1.2 Procedimento e Arranjo
O ensaio de Caminhamento Elétrico (CE) é desenvolvido ao longo de
perfis previamente estaqueados, com espaçamento constante, em função das
profundidades de investigações requeridas, pois tanto o espaçamento de
eletrodos quanto o número de eletrodos utilizados regulam as profundidades de
investigações atingidas após a disposição do arranjo no terreno, e obterem-se
as leituras pertinentes, todo o arranjo é deslocado para a estaca seguinte e
efetuadas as leituras correspondentes, continuando esse procedimento até o
final do perfil a ser levantado. O caminhamento elétrico gera mapas de
contornos de resistividade e cargabilidade aparente.
Por outro lado, para se estimar as variações horizontais, o espaçamento
entre eletrodos mantém-se constante, deslocando todo o arranjo de sítio ao
longo da linha de prospecção. Neste caso, perde-se a informação acerca das
variações em profundidade e a interpretação deve ser meramente qualitativa
(Loke, 1999).
Para representar a distribuição vertical e horizontal de resistividade são
geralmente utilizadas as pseudoseções. Nestes modelos a 2D, é admitido que
não existem variações elétricas na direção perpendicular à linha de
prospecção. Esta é das técnicas mais utilizadas funcionando, normalmente,
com uma linha com vários eletrodos e um resistivímetro com capacidade para
alterar automaticamente as funções dos eletrodos responsáveis pela medição.
São obtidos valores de resistividade a várias profundidades e em vários pontos
ao longo da linha de prospecção.
O uso do método da eletrorresistividade no campo é baseado na
capacidade do equipamento de introduzir uma corrente elétrica no subsolo, a
apartir de diferentes espaçamentos entre os eletrodos A e B, dispostos na
superfície do terreno e calcular a resistividade dos materiais geológicos a estas
variáveis profundidades de investigação;
31
Figura 3.5: Conjunto de dados da linha de sondagem, valores da esquerda representam a
resistividade aparente e os da direita os eletrodos com seus respectivos espaçamentos. Os
pontos nas linhas representam os valores de resistividade a várias profundidades e em vários
pontos a o longo da linha de prospecção.
Neste trabalho considerara-se modelos 2D para a distribuição de
resistividade, representados sob a forma de perfis de resistividade.
3.1.3 Arranjo Dipolo-Dipolo
Como dito anteriormente o valor da resistividade aparente depende da
geometria dos eletrodos, onde fora usada a configuração mais comum dos
eletrodos de corrente e potencial, o dispositivo Dipolo-Dipolo.
Figura 3.6: Arranjo dipolo – dipolo, eletrodos de corrente C1 e C2, eletrodos de potencial P1 e
P2. Espaçamento entre os eletrodos „a‟. „na‟ fator de distância entre os dipolos
Este arranjo tem sido muito utilizado em estudos de resistividade e
polarização induzida (IP). O espaçamento entre os eletrodos de corrente A e B
e de potencial M e N é dado por “a”. Considera-se, ainda, um fator de distância
“na” entre os dipolos de corrente e os de potencial. Neste tipo de dispositivo o
32
espaçamento “a” é mantido inicialmente constante; para aumentar a
profundidade de investigação o espaçamento é aumentado de um fator “n”, que
não deve ultrapassar o valor de 8 (Loke, 1999).
. (Braga, 2007)
Figura 3.7: Esquema de aquisição de dados usando o arranjo Dipolo-Dipolo
A sensibilidade desta configuração é maior sob os dipolos de corrente A
e B e de potencial M e N, e menor no centro do dispositivo. É também mais
sensível a variações horizontais na resistividade, mas menos sensível a
variações verticais. Este fato faz dele um bom dispositivo para detectar
estruturas verticais como diques e cavidades, mas é pouco indicado para
detectar estruturas horizontais como estruturas geológicas com geometria
horizontal. A profundidade média de investigação depende do fator “n” assim
como do valor de ”a”. (Loke, 1999).
Um arranjo rápido e preciso que estuda a variação lateral do parâmetro
físico em vários níveis de profundidade, resultando na caracterização dos
materiais tanto horizontal quanto verticalmente.
Uma possível desvantagem deste dispositivo é a diminuição do sinal
para valores elevados do fator “na”. A voltagem cai inversamente proporcional
ao cubo do fator “na”. Isto significa que para a mesma corrente, a voltagem
medida diminui cerca de 200 vezes com o aumento do fator “n” para o valor 6.
Uma técnica para ultrapassar esta limitação consiste em aumentar o
espaçamento “a”. Para usar este dispositivo eficazmente, o resistivímetro deve
33
rejeitar bem o ruído de fundo, e deve se estabelecer um bom contato dos
eletrodos com o solo (Loke, 1999).
3.1.4 Profundidade de análise
Num solo homogêneo, a profundidade de penetração da corrente
aumenta com a separação dos eletrodos de corrente.
A Figura (3.8) mostra a percentagem de corrente que fluí abaixo de uma
dada profundidade Z em função da razão de separação L dos eletrodos de
corrente e da profundidade Z.
Quando L=Z cerca de 30% da corrente fluí abaixo de Z e quando L=2Z
cerca de 50% flui abaixo de Z. Assim, para pequenos valores de L/Z só a parte
superficial é sondada, enquanto para grandes valores da relação L/Z só as
maiores profundidades são sondadas. A separação dos eletrodos de corrente
tem que ser escolhida de modo a que seja injetada corrente no solo até à
profundidade requerida e deve ser no mínimo o dobro e preferencialmente mais
do que três vezes a profundidade (Reynolds, 1997).
(Kearey et al, 1984).
Figura 3.8: Fração de corrente que passa abaixo da profundidade Z para uma separação de
eletrodos L
34
Além do afastamento entre eletrodos, outros fatores, como a
configuração escolhida, características dos terrenos e capacidade do
resistivímetro, influenciam a qualidade das medições em profundidade. Para
fazer prospecção a grandes profundidades a situação ideal é possuir um
equipamento que injete maior intensidade da corrente e o terreno possuir
resistência baixa entre os eletrodos de corrente (Benard, 2003).
3.1.5 Método Polarização induzida - IP
Assim como foi mencionado no método a eletrorresistividade, quando
dois eletrodos transmitem corrente elétrica em sub-superfície, é gerado uma
voltagem entre outros dois eletrodos de potencial. Se após o desligamento da
corrente ocorrer um caimento da voltagem em um determinado tempo, tem-se
o chamado efeito de polarização induzida ou efeito de IP, que foi primeiramente
estudado por Schlumberger (Parasnis, 1973).
O curso elétrico em subsuperfície é geralmente transportado por íons
nos eletrólitos nos poros do substrato rochoso, se o caminho destes íons é
barrado por certos fragmentos minerais como os metais, que conduzem a
corrente através de elétrons, as cargas iônicas se acumulam na interconexão
partícula (mineral metálico) – eletrólito. O acumulo de carga causa uma força
DDP (Diferença de Potencial) que tende a se opor a direção da corrente
elétrica, e assim pode se dizer que a partícula esta polarizada. Quando a
corrente é desligada uma tensão residual permanece ao longo da partícula,
isso por que há presença de cargas iônicas nas paredes do grão metálico, mas
a voltagem diminui sucessivamente enquanto os íons voltam lentamente ao
seu local de origem. Essa é a polarização do eletrodo, Figura 3.9
Apud Sato (2004)
Figura 3.9 Fenômeno de polarização metálica ou eletrônica
35
A polarização da membrana (Figura 3.10) ocorre em rochas que
contenham partículas de argila. As superfícies destas partículas têm cargas
negativas que aproximam íons positivos dos eletrólitos presentes na zona
capilar de agregados de argilas, originando um grande acumulo de íons
positivos próximos a parede do grão de argila. Estes íons, que se agrupam,
mas ficam longe da zona capilar são repelidos pelos íons positivos situados na
zona capilar, gerando uma membrana entre eles.
Apud. Sato (2004)
Figura 3.10 Fenômeno de polarização de membrana
Ao injetar uma corrente, os íons positivos se deslocam (seguem o fluxo
de corrente), com a interrupção da corrente, as cargas positivas tendem a se
redistribuir voltando ao padrão equilibrado anterior. Este processo de
redistribuição gera um caimento da voltagem entre dois eletrodos. A
polarização induzida é inversamente proporcional à continuidade elétrica entre
os grãos.
A partir da aquisição dos dados em campo são obtidos valores de
resistividade e cargabilidade aparentes (
a
e
a).
A inversão destes dados
permite a obtenção de uma seção (modelo) de resistividades e cargabilidade
verdadeiras (Griffiths & Barker, 1993), que obedece a configuração que mais se
aproxima da geologia da seção, promovendo a definição e a visualização em
profundidade das rochas e sedimentos. O que será constatado nas figuras 5.5,
5.6, na pagina (47 e 48).
36
3.1.6 Limitações e Capacidades
Concordando com Hasan Aktarakçi (2008) as aplicações mais frequentes e
eficazes do método de resistividade são:
- Detecção de cavidades;
- Caracterização geotécnica;
- Prospecção de águas subterrâneas;
- Mapas litológicos (contato geológico);
- Prospecção de massas minerais;
- Investigações arqueológicas;
- Detecção de plumas de contaminação;
- Monitorização de terrenos sujeitos a técnicas de remediação;
-Monitorização de processos subterrâneos como recarga de aquíferos,
infiltração, intrusão salina, túneis e infiltração em barragens.
- As principais capacidades e limitações do método da resistividade elétrica são
as seguintes (adaptado de Martinho, 2002):
- As sondagens de resistividade podem estimar a profundidade, espessura e
resistividade das camadas;
- Os dados das sondagens e dos perfis podem ser avaliados no campo;
- Os valores de resistividade podem ser usados para identificar a provável
composição geológica de uma camada ou para estimar a condutividade.
- A profundidade de canais e locais de depósito de resíduos enterrados, pode
ser estimada.
Limitações
- O método é muito susceptível ao ruído provocado por cercas metálicas, tubos
e heterogeneidade geológica;
- A interpretação quantitativa exige o uso de curvas padrão e/ou programas de
computador e experiência na sua utilização;
- O método é relativamente lento e exige dois ou três operadores no campo.
37
4.0. GEOLOGIA
A mineralização de ouro de Fazenda Brasileiro é hospedada por um sill
gabróico
intrusivo
em
rochas
metavulcânicas/metassedimentares
do
Greenstone Belt do Rio Itapicuru, Craton do São Francisco. A mineralização,
com idade de ca. 2.05 Ga está associada com forte cizalhamento e alteração
hidrotermal, e o gabro hospedeiro está alterado para rochas ricas em clorita,
actinolita, carbonato e quartzo (Pimentel e Silva 2003)
A sequência vulcano-sedimentar Itapicuru e terrenos granito-gnaisse
associados fundamentam uma área de ca.8400 km consistindo principalmente
de faixas de rochas supracrustais que se estende em direção a NNW. Apenas
na parte sul do cinturão onde a foliação tem uma tendência regional EW. Essas
supracrustais estão associados com as unidades gnáissicas tonalitogranodioríticos que formam o embasamento gnáissico, sendo invadido por
grandes cúpulas graníticas alongadas NS. (Pimentel e Silva 2003)
A sequência supracrustal do greenstone belt do Rio Itapicuru foi
inicialmente comparado ao Arqueano, sequências greenstone durante os
estudos geológicos pioneiros realizados na década de 70 (Mascarenhas 1973,
Kishida e Riccio 1980), quando o Greenstone Belt do Rio Itapicuru foi
caracterizado. Estudos posteriores geocronológicos revelaram a idade
paleoproterozóica do Rio Itapicuru rochas vulcânicas e associado cúpulas
graníticas (Brito Neves et al. 1.980, Silva 1992, 1996, Mello 2000).
A Sucessão Estratigráfica Vulcano-sedimentar pode ser dividida nas
seguintes unidades segundo Pimentel e Silva 2003.
1 A unidade vulcânica máfica basal formada por metabasaltos com abundantes
características vulcânicas primárias, visualizadas, metais como
almofadas,
brechas de fluxo e texturas vesiculares. Finas camadas de xisto pelitico
(grafite) e pequenas intrusões máficas similar na composição às vulcânicas
também são encontrados dentro da pilha vulcânica.
38
Adaptado de Pimentel e Silva 2003
Figura 4.1: Esboço de mapa geológico do Cráton São Francisco, mostrando a localização do
Greenstone Belt Rio Itapicuru (RIGB).
2. Unidade vulcânica félsica-intermediária formada por lavas e depósitos
piroclásticos de andesito a composição dacítica, e também por pequenas
intrusões subvulcânicos coevos;
3. Unidade sedimentar superior compreendendo conglomerados, arenitos,
siltitos e folhelhos.
39
A nível local, a área de estudo está inserida em um contexto de sedimentos
coluvio-eluvionares, cujas superfícies de sedimentação são bastante variadas,
assim como a litologia e composição sedimentar.
Trata-se de um canal de drenagem de aproximadamente 2,5 Km que
corta a Mineração Fazenda Brasileiro de noroeste par sudeste, há mais ou
menos 2,2 Km da sede, ao sudoeste da área da empresa.
Adaptado de Pimentel e Silva 2003
Figura 4.2: Mapa geológico do Greenstone Belt do Rio Itapicuru mostrando a localização da
mina de ouro Fazenda Brasileiro e o Riacho do Incó.
A Terra não sendo um isolante perfeito é condutora de energia elétrica
podendo ser considerada como um agregado de materiais, na qual a
resistividade e influenciada por diversos fatores, tais como:
- Resistividade dos materiais (líquidos, minerais e gases) que compõem a
rocha; - Porosidade da rocha; - Umidade da rocha; - Textura e porosidade da
rocha.
40
A Unidade Riacho do Incó, segundo Kishida et al 1979. teve estas
rochas definidas numa divisão litoestratigrafica caracterizando a Sequência
Riacho do Incó por metabasaltos, alterados para xistos máficos, interpostos por
lentes de metagabros. Associadas a essa rocha ocorre metapelitos grafitosos e
cherts que desenvolvem uma camada fina e ininterrupta, capeando a zona do
minério, chamada horizonte guia. Proporciona uma espessura superior a
1000m correspondendo a Unidade Vulcânica Máfica da geologia regional.
A geologia da área onde se insere o estudo é constituída por uma
formação geológica de um complexo detrítico composto por argila, areia e
cascalho. Sedimentos oriundos desta e de outras unidades, presentes na bacia
hidrográfica do Itapicuru.
Os relatórios de sondagem existentes na área de estudo mostraram uma
alternância entre cascalho, areia e argila, contendo fragmentos de rocha.
A figura a seguir apresenta as colunas litológicas de alguns furos de
sondagen anteriormente realizadas na área de estudo, dispostas em perfil.
Pode observar-se que os níveis são constituídos predominantemente por
argilas.
e Furo-46
dad
ndi
u
f
o
(m)
Pr
Furo-47
Furo-48
Furo-49
Furo-50
Furo-51
Figura 4.3: Resumo dos furos de sondagem. Disposição do sedimento em profundidade
métrica e distância entre os furos de aproximadamente 5 metros.
41
5.0. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Definida
no
início
do
trabalho,
a
validação
dos
métodos
de
eletrorresistividade e IP, para a prospecção de ouro em depósitos aluvionares
trata-se do desenvolvimento de pesquisas de geofísica aplicada.
De inicio, os métodos elétricos foram estudados do ponto de vista teórico,
analisando os seus fundamentos, as técnicas e aparelhamentos desenvolvidos
para aplicação prática, distinguindo os trabalhos já realizados e abrangendo a
sua aplicabilidade, habilidades e limitações. No imageamento elétrico 2D, são
utilizados equipamentos com aquisição automática de dados, o que possibilita
uma quantidade maior de leituras em boas condições de tempo. Na prática, a
validação dos métodos elétricos para prospecção de ouro no Riacho do Incó.
Os materiais e métodos adotados ao longo desta pesquisa e em campo são
abordados em teste, podendo dar assistência a possíveis trabalhos futuros.
O modelo 2D gerado através do software RES2DINV, que consiste em
blocos retangulares, cuja distribuição e tamanho são automaticamente gerados
pelo programa; quanto maior o número de pontos medidos em campo mais
precisa é a modelagem dos dados. O que pode ser constatado ao comparar o
modelo que tem espaçamentos entre os eletrodos de 5m com (Figura 5.1) os
que têm 2,5m (Figura 5.2).
Valores de resistividade e cargabilidade aparentes medidos no campo,
não representam propriamente a geologia de sub-superfície. A geração de
modelos 2D pode ser a única forma de delimitar e determinar litologias e a
arquitetura faciológica em um canal. Com a interpretação do modelo 2D foi
possível delimitar contornos do subsolo, levando em consideração que a
qualidade dos dados na área estudada é baixa, devido, sobretudo ao
encharcamento do solo devido a chuvas recentes na região, o que torna o
substrato muito mais condutivo e susceptível a ruídos.
Apesar de um erro absoluto baixo a qualidade a investigação é
comprometida por falta de contraste entre as litologias, apresentando um perfil
pouco capacitivo (Figuras 5.3 e 5.4). Contudo ficou explicito nas imagens de
cargabilidade a possibilidade da existência de Au disseminado no saprólito e na
rocha do embasamento que da uma resposta de alta cargabilidade e
resistividade alta.
42
Figura 5.1: Modelo de Arranjo de Blocos e Pontos de Dados de Resistividade Aparente para espaçamento de 5 metros.
Figura 5.2: Modelo e Arranjo de Blocos e Pontos de Dados de Resistividade Aparente para espaçamento de 2,5 metros.
43
Figura 5.3: Pseudoseções de Cargabilidade Aparente e Calculada e Seção geoelétrica invertida. As imagens mostram o contorno da cargabilidade
perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos de 5/5m na linda de sondagem 13. A imagem mostra a profundidade em metros
no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na parte superior e a Cargabilidade em mV/V com a escala de cores em baixo das imagens.
44
Figura 5.4: Pseudoseções de Cargabilidade Aparente e Calculada e Seção geoelétrica invertida. As imagens mostram o contorno da cargabilidade
perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos de 2.5/2.5m na linda de sondagem 13. Na imagem a profundidade em metros
no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na parte superior e a Cargabilidade em mV/V com a escala de cores em baixo das imagens.
45
Ao final, os dados foram utilizados na delimitação do paleocanal e das
litologias com bons resultados de resistividade e polarização induzida, sendo
possível concluir que para investigação em sedimentos aluvionares como os do
riacho do Incó, a técnica de imageamento elétrico em 2D é bem aplicada,
mostrando que a curva de resistividade varia suavemente entre os meios de
resistividades diferentes, e a discriminação da litologia pode ser mapeada com
o IP.
As imagens a seguir mostram os resultados da inversão elétrica, da
resistividade medida na linha 13 dos furos de sondagem no Riacho do Incó.
Contornos de pseudoseção de resistividade aparente medida.
A figura 5.5 representa a seção com espaçamentos de 5m entre os
eletrodos, caracterizando o canal com até 8,0m de profundidade em contato
com o embasamento, que representa maior resistividade no espectro de cores
avermelhadas
tendendo
a
violeta.
Bem
delimitado
pelas
curvas
de
resistividade. A partir desta imagem em comparação com os furos pode-se
perceber que os dados fogem a realidade relatada pela sondagem, porem a
diferença é menor que 2,0m, proporcionalmente aceitável quando se trata de
ambientes rasos e estreitos.
A figura 5.6 representa a pseudoseção com espaçamento de 2,5m entre
os eletrodos, caracterizando o canal com profundidade variando entre 1,0 e até
7,0 metros, o que é coerente com os furos de sondagem que relatam uma
litologia variada, entre argilas e fragmentos de rocha que são coerentes com a
imagem da inversão da figura 5.6. Tendo que a resistividade dos sedimentos
aluvionares é variável, pode-se interpretar a posição dos furos com a
resistividade apresentada no espectro. Observando que os sedimentos são em
maioria argilas que estão encharcadas. Esta seção melhor representa o canal,
por estar mais próxima ao que os furos de sondagem relatam nos perfis. Ela foi
gerada com espaçamento com metade do usado na seção e um número maior
de eletrodos, possibilitando melhor resolução e confiabilidade.
Em geral o ambiente está muito condutivo, principalmente, devido a
chuva que ocorreu durante a coleta de dados, na região. Associado a
sedimentos aluvionares que tem uma resistividade aproximadamente de até
100 Ohm.m. Com o sedimento rico em argilas encontrados nos furos,
caracterizando que a resistividade é inversamente proporcional a porosidade
46
preenchida por fluidos, as argilas apresentaram-se mais condutivas por
estarem encharcadas, devido o efeito combinado da água e da polarização
superficial das partículas de argilas.
Comparando os dois modelos pode-se perceber que diminuindo o
espaçamento entre os eletrodos, encontra uma melhor equidade dos valores,
no entanto uma menor profundidade de alcance, o que condiz com a teoria,
constata-se também que a melhor resolução está no espaçamento de 2,5m,
que se aproxima mais do modelo real proposto a partir da descrição dos furos
de sondagem, onde se observa um alto no embasamento, em relação a
profundidade e a litologia discriminada. Pode ser observado que a sondagem
com menor espaçamento entre os eletrodos é mais próxima das litologias
descritas nos furos de sondagem, promovendo uma melhor seção esquemática
e confiável.
47
Figura 5.5: Pseudoseções de Resistividade Aparente Medida e Calculado e Seção geoeletrica invertida da resistividade. As imagens mostram o contorno da
resistividade perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos de 5/5m na linda de sondagem 13. Na imagem a profundidade em
metros no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na parte superior e a resistividade em ohm.m relacionada a escala de cores em baixo
das imagens.
48
Figura 5.6: Pseudoseções de Resistividade Aparente Medida e Calculado e Seção geoeletrica invertida da resistividade. As imagens mostram o contorno da
resistividade perpendicularmente ao Riacho do Incó, com espaçamento entre os eletrodos de 2,4/5,2m na linda de sondagem 13. Na imagem a profundidade
em metros no lado esquerdo, a extensão da linha de sondagem em metros na parte superior e a resistividade em ohm.m relacionada a escala de cores em
baixo das imagens.
49
6.0 CONCLUSÕES E SUGESTÕES
A finalidade do trabalho foi testar os métodos de resistividade e IP, para
prospecção de ouro em aluvião. O que pode ser concluído é que o método de
resistividade delimita as descontinuidades tanto verticais, os contornos laterais do
canal, quanto horizontais, marcando o embasamento e litologias mais resistivas,
como saprólitos e cascalhos diferenciando-as das mais condutivas enquanto que a
polarização induzida sugere locais com condutores disseminados que causam o
efeito de polarização induzida.
Para ambos os perfis foram distinguidas três zonas com grande contraste de
condutividade.
A zona 1 com alta condutividade, representando os tons de azul a verde,
concentrando-se entre o nível freático e até 5 metros de profundidade. Corresponder
ao nível de material mais encharcado podendo conter de argila a cascalho,
representados na sondagem f-49 e f-50 (Figura 5.7).
A zona 2 com condutividade intermediária, representado tons de verde a
laranja, estão menos encharcados, com uma litologia não muito diferente da zona
anterior, mas com maior porosidade e espessuras podendo ser mais profundos que
6.0m. Melhor representado pelo furo f-47 (Figura 5.7).
A Zona 3 com alta resistividade, imaginando tons de laranja a violeta, estão
relacionadas a rocha do embasamento, sendo os tons mais claros relacionado ao
intemperismo da mesma. Representado pela sondagem f-48 em que a rocha esta
mais rasa devido a uma estrutura geológica identificada com o caminhamento.
(Figura 5.7).
A confiabilidade dos dados é considerada a partir da comparação com os
furos de sondagem, sendo que o levantamento de dados geofísicos em campo
foram alinhados com os furos anteriormente realizados pela equipe da MFB, na linha
13 de sondagem. O que e retratado na figura 5.7
Levando em consideração os erros associado aos materiais, juntamente com
as condições do terreno muito úmido para a finalidade da pesquisa.
50
Figura 5.7: Pseudoseção Interpretada; limites de resistividade aparente associados a litologia demarcada através dos furos de sondagem;
mostrando que o método geoelétrico associado com o furo de sondagem delimita, profundidade, largura e litologias associadas ao paleocanal. As cores
referem-se aos padrões de resistividade da litologia mostrando sua largura e profundidade em metros. Este perfil foi interpretado usando as pseudoseções
geradas pelo software de inversão e as interpretações dos furos de sondagens da linha 13 da MFB.
m
F-46
F-47
F-48
F-49
F-50
F-51
0.625
1.094
3.380
4.970
6.720
20
Sedimentos Encharcados; baixa resistividade; lama arenosa, também fragmentos de rocha.
Sedimentos Úmidos; resistividade intermediaria; argila, areia, cascalho e fragmentos de rocha.
Rocha; resistividade mais alta; Rocha alterada.
40m
Furos de Sondagem.
51
As interpretações são ambíguas e limitadas a configurações estratigráficas
simples, necessitando de complemento com furos de sondagem que mostram dados
diretos da subsuperficie, a topografia e os efeitos das variações de resistividade
próximos à superfície pode mascarar a resistividade em profundidade, a
profundidade da analise é limitada pela energia máxima que pode ser aplicada ao
solo e pelos fios estendidos por longos comprimentos.
Os dados são promissores. Concluindo que a sondagem elétrica, a partir dos
métodos de Resistividade e IP, para prospecção em aluvião, é uma técnica de
geofísica aplicada valida. Tem como resultados a dimensão do canal, a
profundidade do embasamento e a possibilidade de existir ouro disseminado no
saprólito a condutividade das camadas do subsolo, sugerindo a interpretação da
porosidade e permeabilidade dos sedimentos, a dimensão destes depósitos, o que
facilita a determinação do corpo econômico prospectado através da peseudoseções
gerando modelos em 2D, a redução de custos com furos de sondagem, que a
exemplo desta seção seriam necessários apenas 3 furos 47,48 e 51.
O custo estimado do trabalho de prospecção com o método de resistividade
tendo em conta uma equipa de 3 pessoas
1 geólogo/geofísico e 2 operários e
considerando dois dias de trabalho necessários pra duas seções, o valor de
mercado de um imageamento elétrico está estimado em no mínimo R$2.500 por
quilometro, segundo o Conselho Regional de Engenharia e Arquitetura – CREA.
Como sugestão para trabalhos futuros nesta área de estudo, utilizando o
método elétrico, sugere-se a realização de mais perfis de resistividade, ao longo da
drenagem para caracterizar melhor o canal do riacho e gerar imagem até 3D. Além
disso, poderia complementar o trabalho utilizando contemporaneamente outro
arranjo como a Wenner ou Schlumberger, para comparar os resultados. E ainda
realizar o tratamento de dados ao fim de cada seção, pois eventuais erros podem
ser corrigidos ainda em campo, reduzindo o custo da logística, considerando
também o clima mais propício.
52
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