PROSPECÇÃO, AVALIAÇÃO, MODELAÇÃO E EXPLORAÇÃO DE JAZIGOS DE DIAMANTES. dos rios e savanas angolanas às selvas dos mercados

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1 PROSPECÇÃO, AVALIAÇÃO, MODELAÇÃO E EXPLORAÇÃO DE JAZIGOS DE DIAMANTES dos rios e savanas angolanas às selvas dos mercados

2 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

3 Diamantes, diamantes, diamantes

4 Enquadramento Erupção lenta Erupção rápida Transporte fluvial e/ou glacial Crivagem Extracção Rochas carbonáceas Impacto de meteorito ou cometa Ocorrências de impacto Diamantes "cabeça de alfinete" Rochas carbonáceas Subducção e ascenção rápida de lajes da crosta Ocorrências metamórficas Diamantes "cabeça de alfinete" (< 0,01 mm) Radiação? Diamantes grafitizados Kimberlitos e lamproitos Transporte fluvial e/ou glacial Jazigos aluvionares Transporte fluvial e/ou glacial Jazigos litorais Transporte marítimo Jazigos marinhos Extracção Extracção Minério Extracção Minério Moagem Oversize Diamantes muito grandes e extraordinariamente raros Undersize Diamantes muito pequenos para serem lucrativos Eclogitos Peridotitos Grão Carbono juvenil Carbono reciclado Rejeitado Magma kimberlítico ou lamproítico Concentrado Rejeitado Gemas e quase gemas Produção (lote original) Industrial

5 Cretácico Geologia do diamante Angola Cronoestratigrafia Pliocénico Eocénico-Miocénico Grupo Grupo do Kalahari Formação / Unidade Formação Areias Ocres Formação Grés Polimorfos Tectónica Erosão Erosão-Discordância Erosão-Discordância Cenomaniano Grupo do Kuango Formação Calonda Erosão Albiano Instalação Kimberlítica Rifting Continental Aptiano Jurássico Triássico Pérmico Carbónico Câmbrico Neoproterozóico Leitos com Phyllopodia Grupo do Cassange Leitos com fósseis vegetais Leitos com fósseis de peixes Conglomerado fluvio-flaciar Psamitos argilosos Grupo do Lutôe Argilito amarelo Arenito violeta Tilito Granitos hiper-alcalinos da Lunda Rochas básicas da Lunda Grupo do Congo Ocidental Grupo Intercalar Continental Supergrupo do Karro Luana Cartuchi-Camaungo Tectónica de Extensão W-E Erosáo-Discordância Fracturação Tectónica NNE- SSW Fracturação Tectónica NNW- SSE Tectónica de Extensão W-E Erosão - Discordância Fracturação Tectónica WSW- ENE Orogenia Pan-Africana Paleoproterozóico Unidade Superior Grupo Metamórfico Superior (Grupo Lulua) Orogenia Eburneana / Unidade Inferior Ubendiana Arcaico Grupo Metamórfico Inferior (Grupo Lóvua Grupo Luiza) Complexo Basal (indiferenciado) > 2700 MA (Grupo Dibaya) Complexo Charnoquítico Orogenia Limpopo-Liberiana

6 Geologia diamante Angola

7 Geologia diamante Angola

8 Modelação da ocorrência e prospecção de jazigos

9 DADOS

10 Cartografia geológica 100k e 250k

11 Cartografia geológica 1M

12 Fotografia aérea e LANDSAT 7 TM

13 CONDIAMA DIAMANG

14 METODOLOGIA

15 Metodologia

16 CONSTRUÇÃO DOS MODELOS Passos intermédios

17 Clima e hidrografia

18 Geomorfologia

19 Geomorfologia

20 Geomorfologia

21 Modelos derivados das LANDSAT

22 MODELO GEOLÓGICO

23 Modelo geológico

24 Modelo geológico

25 Modelo geológico

26 Modelo geológico

27 Modelo geológico

28 Modelo geológico

29 Modelo geológico

30 Modelo geológico

31 Modelo metalogénico

32 Modelo metalogénico detalhes

33 Modelo metalogénico implementação

34 Modelo metalogénico

35 Avaliação de jazigos de leito de rio (NE Angola)

36 Depósitos de leito de rio A jusante

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40 Depósitos de leito de rio A montante

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45 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

46 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!

47 Prospecção de jazigos aluvionares Métodos

48 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

49 Prospecção geológica 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

50 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

51 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

52 Lavra experimental

53 Lavra experimental

54 Jazigos aluvionares Avaliação de reservas

55 Uma aproximação integrada Prospecção geológica Prospecção geofísica Lavra experimental Avaliação de reservas

56 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

57 Prospecção geofísica Um papel central

58 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 sinese@sinese.pt

59 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

60 Sísmica de reflexão

61 Sísmica de reflexão 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.

62 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.

63 Sonar de varrimento lateral

64 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

65 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.

66 Magnetometria

67 Prospecção geofísica 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.

68 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.

69 Reconhecimento

70 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

71 G (h) Modelação geológica de jazigos de diamantes 0,14 Mineralised Thickness Direction: N30E 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0, h (m )

72 Prospecção e lavra experimental Avaliação de reservas Estudo técnico e económico Exploração Decisão

73 Obrigado Luís Chambel Sínese