por Jorge Kazuo Yamamoto 08/02/2017, 00:00 0 Comments
A utilização da sondagem na pesquisa mineral
As sondagens constituem a principal fonte de informação da pesquisa direta em subsuperfície do corpo de minério para obtenção de amostras representativas (Rossi e Deutsch, 2014, p. 68). Elas devem ser planejadas para representar todo o depósito mineral em estudo e assim reduzir incertezas tanto na modelagem geológica como no cálculo dos recursos minerais (Neuss, 2001, p. 55).
Na verdade, a amostragem é feita com a premissa que as amostras proporcionadas são uma representação verdadeira do que elas são pretendidas para representar, ou seja, o depósito mineral (Lee, 2001, p. 317). Na maior parte dos depósitos minerais, o espaçamento da sondagem é intuitivamente uma função da continuidade geológica e do teor como observado pelo geólogo responsável pela pesquisa (Schofield, 2001, p. 602). Segundo esses autores, as sondagens são feitas de maneira sistemática com a finalidade de proporcionar a máxima quantidade de informação sobre a distribuição de teores no depósito mineral, bem como fornecer uma razoável base para a interpretação geológica.
Os testemunhos coletados ao longo do intervalo perfurado fornecem as informações essenciais para fins de cálculo dos recursos minerais. A Figura 3 ilustra a estrutura geral de um banco de dados de sondagens.
Figura 3: Estrutura de um banco de dados de sondagens na pesquisa mineral.
As sondagens mais utilizadas na pesquisa mineral são: rotativa a diamante, rotativa e percussiva (Peters, 1978, p. 433). Cada método de sondagem tem suas próprias características e variantes que afetam a qualidade das amostras coletadas (Rossi e Deutsch, 2014, p. 68).
A sondagem rotativa a diamante é a mais versátil de todos os métodos e foi projetada especificamente para a pesquisa mineral (Peters, 1978, p. 433). A grande vantagem desse método de sondagem, segundo esse autor, está na possibilidade de ser executada tanto em superfície como em subsuperfície e em qualquer ângulo de inclinação. A sondagem rotativa a diamante, por meio da testemunhagem do furo, é o único método que permite obter um registro geológico completo da estrutura e textura da rocha, além de proporcionar amostras para testes geomecânicos (Peters, 1978, p. 436). A grande vantagem da sondagem rotativa a diamante está na determinação exata da localização da zona mineralizada (Rossi e Deutsch, 2014, p. 69).
Os diâmetros dos furos e seus testemunhos são codificados por um conjunto de letras, onde a primeira se refere ao diâmetro do furo; a segunda indica a série do barrilete e a terceira letra T designa um barrilete de parede fina (Peters, 1978, p. 437). A Tabela 1 apresenta especificações de furos e testemunhos usados na exploração mineral (Haldar, 2013, p. 123).
Tabela 1: Especificações de furos e testemunhos em mm (Haldar, 2013, p. 123).
Por definição, a sondagem rotativa é qualquer forma de perfuração que faz um furo pela rotação da coroa na base do furo (ADITCL, 1997, p. 76). A sondagem rotativa requer pressões muito altas na coroa para furar eficientemente formações duras, então a percussão obtida por ar comprimido combinada com a rotação da coroa proporciona uma rápida sucessão de impactos quebrando a rocha (ADITCL, 1997, p. 78).
A circulação do fluido pode ser convencional, onde o fluido é injetado internamente pela composição e sobe pelo espaço entre a composição e a parede do furo (ADITCL, 1997, p. 79). Pode também ser reversa, onde o fluido é injetado pelo furo e subindo por dentro da composição (ADITCL, 1997, p. 79). Em termos de recuperação da amostra de fragmentos (chips), as amostras coletadas correspondentes a um intervalo perfurado são contaminadas com o material da parede do furo de intervalos superiores (ADITCL, 1997, p. 83).
A sondagem roto-percussiva é o método mais rápido e de menor custo que a rotativa a diamante (Lacy, 2014). Segundo esse autor, o método trabalha bem quando a rocha é competente, seca e impermeável. Segundo Lewis (2001, p. 45), várias minas australianas estão usando a circulação reversa para controle de teores em minas em desenvolvimento.
Além disso, segundo Rossi e Deutsch (2014, p. 69), se o orçamento for limitado, a circulação reversa pode proporcionar maior quantidade de dados. A amostragem por circulação reversa pode ser particularmente difícil abaixo do nível d'água, quando a quantidade de água for significativa (Rossi e Deutsch, 2014, p. 69). As sondagens são planejadas para a pesquisa direta do corpo de minério, em termos de sua localização, geologia, suas dimensões e teores. Com relação ao diâmetro do furo, deve-se levar em conta que o material fornecido pelo testemunho seja suficiente para sua amostragem e determinações físicas e químicas.
As coordenadas da boca do furo, bem como dados de orientação do furo são fundamentais para recuperação e preparação dos dados para o cálculo de recursos minerais.
Mais sobre as sondagens
É de suma importância a verificação em campo, as localizações das sondagens, pois o cálculo de recursos minerais depende das posições dessas sondagens (Stoker e Gilfillan, 2001, p. 32 e 35). Erros na localização de furos causam o erro geométrico, que impacta diretamente a determinação da tonelagem do minério.
O planejamento da sondagem deve levar em consideração a representatividade da amostragem procurando a intersecção com o corpo de minério em altos ângulos ou retos (Figura 4A), mas se o ângulo de intersecção for baixo (Figura 4B) a informação entre os furos pode ser inútil para fins de estimativa de recursos minerais (King et al., 1982, p. 10).
Figura 4: Exemplos de representatividade da amostragem proporcionada por sondagens.
A) altos ângulos; B) ângulos baixos (King et al., 1982, p. 10).
Na realidade, a Figura 4B ilustra o caso de um depósito sub-vertical que teve de ser amostrado por sondagens verticais, mas devido a quantidade de sondagens realizadas, a estimativa de recursos minerais foi satisfatória (King et al., 1982, p. 10).
ADITCL – Australian Drilling Industry training Committee Limited. 1997. Drilling – the manual of methods, applications, and management. Boca Raton, Lewis Publishers. 615p.
Haldar, S.K. 2013. Mineral exploration. Amsterdam, Elsevier. 334p.
Lee, G. 2001. Mineral sands – some aspects of evaluation, resource estimation and reporting. In: Mineral Resources and Ore reserve Estimation – The AusIMM Guide to a Good Practice (Ed. A.C. Edwards) p. 315-322. Melbourne, The Australasian Institute of Mining and Metallurgy.
Lewis, R.W. 2001. The resource database: now and in the future. In: Edwards, A.C. (editor) Mineral resource and ore reserve estimation – The AusIMM guide to good practice. Monograph 23. P. 43-48. Melbourne, The Australasian Institute of Mining and Metallurgy.
Schofield, N.A. 2001. The myth of mine reconciliation. In: Mineral Resources and Ore reserve Estimation – The AusIMM Guide to a Good Practice (Ed. A.C. Edwards) p. 601-610. Melbourne, The Australasian Institute of Mining and Metallurgy.