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REVISTA DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS DA TERRA ISSN 1519-5228
Volume 19 - Número 1 - 1º Semestre 2019
ROTINA DE PROCESSAMENTO DE DADOS GEOFÍSICOS PARA A
ANALISE QUALITATIVA DE POTENCIAIS ÁREAS DE EXPLORAÇÃO
MINERAL AO SUDESTE DA AUSTRÁLIA DO SUL - AUS
Luis Felipe de Melo Tassinari1
; Miguel Guterres Carminatti2
RESUMO
Esse presente trabalho utiliza como método principal a integração de dados
aeromagnéticos em suas transformações de seu campo potencial, dados
aerogamaespectrométricos, dados de gravimétricos e dados topográficos (ASTER
GDEM). Com o intuito de constatar a eficácia desta metodologia como ferramenta para
mapeamentos geológicos regionais e localização de áreas anômalas que possam estar
ligadas com ocorrências minerais de ouro e ou cobre. Verificou-se que o método utilizado
em muito auxilia a interpretação geofísica apontando uma possível ocorrências minerais
em corpos geológicos até então não mapeados na região. O comportamento do campo
potencial magnético da região e suas transformações; foram correlacionados com dados
de gravimetria, fator F além de serem integrados com a topografia e geologia conhecida
da região. A área de estudo situa-se a leste da Austrália do Sul (AUS), sendo que a área
de estudo fica na área em que a companhia Havilah Resources possuí direitos de
prospecção
Palavras-chave: Aerogeofísica; Gamaespectrometria; Gravimetria; Magnetometria;
Integração de dados.
GEOPHYSICAL DATA PROCESSING ROUTINE FOR QUALITATIVE
POTENTIAL ANALYSIS MINERAL EXPLORATION AREAS IN SOUTHEAST
SOUTH AUSTRALIA - AUS
ABSTRACT
This present research has as main procedure the mutual integration of different
geophysical data with topographical Aster data. The geophysics methods used are
airborne Magnetometry and Gamma ray spectrometry, a vast Gravimetric grid and aster
topographic data. The main objective is to proof the efficacy and accuracy, or not, of this
procedure for geological mapping and verify distinct ore responses in the area. At the end
was confirmed the success of the applied methodology, given the fact the produced maps
could show potential areas for different kinds of ore. The studied area is located in the
east of South Australia- Australia. The exploration rights of this area belongs to Havilah
Resources
Keywords: Gamma ray spectrometry, Aero geophysical survey; Gravimetry;
Magnetometry; data integration.
6
INTRODUÇÃO
Nos primórdios da sociedade, em
busca de recursos que possibilitassem a
elaboração de artefatos para assegurar a
sobrevivência, o ser humano iniciou as
suas atividades de mineração. Com o
avanço das tecnologias, atualmente há o
uso da geofísica, uma ferramenta de
suma importância para a prospecção
mineral, que se utiliza de diversos
métodos em consonância com as
respostas físicas dos depósitos desejados
(Telford et al., 1990).
Os chamados projetos
“Greenfield” são o marco inicial do
processo de prospecção mineral. Em
linhas gerais a aquisição Greenfield, em
sua definição, consiste num
levantamento em escala regional,
visando as áreas com pouca ou nenhuma
informação a cerca dos recursos
existentes (Thomson et al., 2007). Tendo
em vista as razões de custo benefício, os
primeiros levantamentos de dados
geofísicos são aero magnéticos, aero
gamaespectrométricos e (em menor
parte) aero eletromagnéticos, de acordo
com o objetivo pretendido. Deste modo,
assegura-se uma expressiva quantidade
de dados com uma grande abrangência
espacial e em uma escala de tempo
reduzida (tem referência?).
O uso da interpretação dos dados
de campos potenciais – gravimétricos e
magnetométricos – são de suma
importância no delineamento do
arcabouço estrutural das bacias,
principalmente quando se há um enfoque
para prospecção mineral. O
processamento de tais dados permite não
somente o traçado do arcabouço
estrutural destas bacias, mas também
possibilita a estimativa de profundidade
das fontes associadas a estas feições.
Tais técnicas constituem ferramentas
importantes na construção de modelos
geológico-geofísicos (Mio et al., 2005;
Thomson et al., 2007).
A interpretação de dados
gamaespectrometricos fornecem
informações essenciais sobre a
quantidade dos radioisótopos de
potássio, urânio e tório. Embora tal
método possua uma limitação e seja
extremamente raso (até 90 cm), os
elementos estudados são presentes em
todos os solos, que por sua vez, que são
produtos da pedogênese das rochas do
entorno. Deste modo, o método fornece
importantes informações, desde que o
estudo seja conduzido corretamente
(Hoff et al., 2004; Soares et al., 2004).
O presente estudo traz uma série de
processamento dos de dados
gamaespectrométricos,
magnetométricos e gravimétricos em
escala regional, abrangendo em uma área
de mais de vinte mil quilômetros
quadrados. Para realização do presente
estudo,, utilizou-se transformações do
campo magnético e gravimétrico, em
conjunto com as composições de
imagens de contagem gama. Deste
modo, propôs-se uma integração destes
métodos de uma forma sistemática e
rápida, visando a localização de alvos e
prováveis zonas para ocorrência mineral,
servindo de embasamento para um
posterior estudo mais detalhado da área
O objetivo principal do trabalho foi
utilizar técnicas de processamento de
dados magnéticos e
gamaespectrométricos aéreos, e os
gravimétricos terrestres, de modo que
possibilitasse a posterior integração dos
mesmos com os dados de geologia da
área em estudo. Após tal combinação, foi
possível definir alvos com provável
ocorrência de minérios de interesse
econômico na área de estudo, que foi
cedida pela empresa Havilah Resources
na Austrália do Sul.
Foram efetuadas transformações
do campo geomagnético e gerou-se
imagens das mesmas, visando limitar as
feições e estruturas geológicas
correlacionáveis com a resposta
magnética. Os mapas de dados
gamaespectrométricos (K, U e Th) foram
confecciondos e suas composições
integradas com a topografia, deste modo,
delimitou-se as formações superficiais e
as localidades de maior concentração de
radioisótopos. Após a elaboração das
imagens com as metodologias citadas,
houve a integração com os dados de
geologia e topografia, de modo que
quando ocorresse a interpretação, fosse
possível mitigar as falhas intrínsecas a
cada método.
A presente metodologia teve sua
validação após o processo comparativo,
entre as observações realizadas após
geoprocessamento e os furos de
sondagem realizados no local.
AREA DE ESTUDO
A área estudada abrange o Sudeste
da Austrália do Sul (Figura 1), sendo esta
região contida dentro da “Província de
Curnamona”, dentro das coordenadas
311732 m e 502172 m E, e 6573608 m e
6461115 m S. O local foi escolhido pela
ampla disponibilidade de dados, que são
cedidos gratuitamente pelo governo da
Austrália do Sul e apoio disponibilizado
pelo CEO da companhia Havilah
Resources, detentora dos direitos de
prospecção e mineração da região.
Figura 1: Localização da Área de estudo.
A região foco deste trabalho é extensa:
mais de 20 000 km², localizando-se em
uma província predominantemente
desértica, conhecida como Curnamona.
A província de Curnamona é composta
predominantemente por rochas
sedimentares deformadas (Johnson,
2009), rochas vulcânicas e consecutivas
intrusões graníticas com idades do
paleoproterozóico ao mesoproterozóico.
Estas rochas estão encobertas por
camadas de sedimentos jovens do
neoproterozóico, cambriano e até mais
novas (Figura 2)(Johnson, 2009).
Por possuir uma geologia
complexa apenas algumas formações (?)
serão destacadas. O contexto geológico
da área Cz é predominantemente rochas
sedimentares e sedimentos do cenozoico,
com arenitos; siltitos; conglomerados;
dolomitos e calcários. A formação E do
Cambriano composta por Calcários,
siltitos, xistos; arenitos de grão fino e
grauvaca. (Hewson et al., 2005; Conor e
Preiss, 2008).
Os grupos e formações com a sigla
L são datadas do Paleoproterozóico e no
caso da formação Lg é constituída por
intrusivas félsicas e gnaisses. O grupo
Curnamona composto por rochas
metassedimentares caracterizadas por
cálcio-silicato minerais e feldspatos
alcalinos, hematitas, magnetitas e
baritas. O subgrupo Saltbush composto
por pelitos, xistos, rochas com alto grau
de metamorfismo, gnaisse, granulitos e
migmatitos com alto teor de hematitas.
Além do grupo Strathearn composto por
pelitos e arenitos finos. As formações
com inicial M têm sua origem no
mesoproterozóico e são compostas por
granitoides com alto teor de biotita.
(Johnson, 2009)
Figura 2: mapa geológico simplificado da área.
MATERIAIS E METODOS
Com o objetivo de localizar
potenciais áreas exploratórias de metais
para um posterior estudo mais detalhado,
processando-se assim dados geofísicos
de grandes áreas, a metodologia de
utilizada foi basicamente constituída em
3 etapas, sendo estas:
1. O Processamento individual de
cada método utilizado
(Magnetometria,
Gamaespectrometria e
Gravimetria).(Baranov, 1957;
Blakely, 1996; Minty et al.,
1997; Minty, 1997)
2. A análise e interpretação
qualitativa e semi-quantitiava
dos dados processados.
3. A integração e interpretação de
todos os dados geofísicos
mutualmente com a geologia
superficial e topografia.
(Tachikawa et al., 2011)
Após realização das três etapas
citadas, os mapas das potenciais áreas
exploratórias foram elaborados e
comparados com áreas aonde já se é
conhecida a ocorrência e/ou depósitos de
minerais. Nesta primeira etapa do
trabalho os dados geofísicos foram
processados para a confecção de mapas
geofísicos da área.
Magnetometria
Observando o fluxograma de
processamento abaixo (figura 3)
primeiramente os dados magnéticos
foram gridados utilizando a interpolação
mínima curvatura com um tamanho de
célula de 100 metros uma vez que as
linhas de voo do levantamento
aeromagnéticos possuem a variação de
100 a 200 metros de distância entre
linhas, e se é recomendado utilizar um
tamanho de células com metade do maior
distanciamento entre pontos.
O processamento dos dados
magnéticos nesta etapa consistiu
basicamente em aplicações de
transformações do campo; aplicação de
filtros e geração de imagens que
auxiliarão na interpretação qualitativa
dos dados (Blakely, 1996). Foram
gerados mapas de: Sinal analítico;
continuação para cima, residual
magnético, posteriormente reduzindo ao
polo o CMT e o integrando verticalmente
seguindo os procedimentos de Baranov
Baranov (1957) para gerar os mapas de
Pseudogravidade.
Figura 3: Organograma das principais etapas do processamento dos dados
magnetometricos da área.
Na figura 4 vê-se o
comportamento magnético total (CMT)
da área em estudo a sul da imagem
coincidente com uma região topográfica
com uma maior cota nota-se vários pares
anômalos magnéticos sendo que estes
em sua maioria são coincidentes com
feições geológicas já mapeadas. Ao
noroeste da imagem são visíveis
anomalias de corpos não mapeados e ao
sudeste e nordeste da imagem também se
encontram comportamentos anômalos de
corpos não mapeados. O pequeno mapa
da topografia encontrado nesta imagem,
é apena um auxiliar para a interpretação
qualitativa.
A figura 5 observa-se o campo
magnético reduzido ao polo (Blakely,
1996); no entanto, para regiões abaixo do
equador magnético esse tipo de técnica
de transformação do campo não se é
recomendada e ocasionalmente esta não
simplifica o campo como em regiões ao
norte do equador magnético. Entretanto;
a geração desta imagem é fundamental
para o cálculo do mapa de
Pseudogravidade. (Baranov, 1957)
Figura 4: Campo magnético total da area em estudo com o mapa topográfico abaixo
Figura 5: Campo magnético total reduzido ao polo da area em estudo
Figura 6: Sinal analitico do CMT da area em estudo (Fonte: autor)
A figura 6 é o cálculo do sinal
analítico do CMT (Nabighian, 1972;
1984; Roest et al., 1992) foi aplicado e
pode-se destacar anomalias neste mapa
ao noroeste e sudoeste da imagem. Na
Figura 7 abaixo o CMT foi continuado
para cima em 500 metros com o intuito
de verificar o comportamento
magnéticos em profundidade e
comportamento regional; nota-se ao
leste, nordeste e a oeste a presença de
grandes corpos magnéticos.
A figura 8 é a subtração do CMA
do comportamento regional do CMA;
obtendo-se assim o residual magnético
neste mapa podem ser observados
comportamento de corpos magnéticos
porem mais superficiais isto fica
evidente no comportamento dos corpos
ao sul da imagem que possuem feições
similares à geologia conhecida.
Figura 7: Continuação para cima 500 metros do CMT da área em estudo, enfatizando-se
o comportamento magnético de corpos profundos
Figura 8: Residual magnético da área em estudo, enfatizando-se o comportamento
magnético de corpos rasos.
As figuras 9, 10 e 11 representam
respectivamente a transformação do
CMA em pseudogravidade e os cálculos
do regional e residual
pseudogravimétricos (Baranov, 1957;
Panepinto et al., 2014). O principal
intuito desta transformação é simplificar
a intepretação qualitativa do campo
magnético; uma vez que mapas
gravimétricos possuem anomalias
centradas nos corpos mais ou menos
densos que os encaixantes vários corpos
extensos são observados no mapa da
pseudogravidade e em sua continuação
para cima os quais não foram observados
previamente como os corpos ao norte e
sudoeste das imagens. No entanto o
residual pseudogravimétrico apenas
confirmou anomalias previamente
observadas.
Figura 9: Transformação do CMA em pseudogravidade
Figura 10: Regional pseudogravimétrico da área em estudo
Figura 11: Residual pseudogravimétrico da área em estudo
Gravimetria
A figura 12 demonstra o
fluxograma de processamento
gravimétrico efetuado neste trabalho. Os
dados já foram obtidos no formato grid
com tamanho de célula de 100 metros,
primeiramente esta grid foi continuada
para cima para ser subtraído do Bouguer
obter o comportamento de corpos
superficiais.
Figura 12: Organograma para obtenção do residual gravimétrico do
trabalho
Na figura 13 e 14 podem ser observados
os comportamentos gravimétricos da
área nota-se ao leste corpo mais denso
circundando um corpo menos denso ao
centro leste, um corpo menos denso ao
centro sul e um outro corpo levemente
mais denso ao oeste. O residual
gravimétrico figura 15 confirma regiões
anômalas analisadas até agora com
coincidentes com regiões anômalas
gravimétricas.
Figura 13: Comportamento gravimétrico da área.
Figura 14: Comportamento gravimétrico regional.
Figura 15: comportamento bouguer residual com o mapa topográfico abaixo
Gamaespectrometria
Os dados gamaespectrometricos
foram gridados com tamanho de célula
de 100 metros; uma vez que o
levantamento magnético e
gamaespectrométrico foram efetuados
ao mesmo tempo e são possuidores do
mesmo espaçamento entre linhas de voo.
Os dados gridados dos canais de potássio
urânio e tório foram apenas
representados como um mapa ternário
(figura 16) o qual se obtêm todas as
informações possíveis da análise dos
canais isolados
Analisando o mapa acima
integrado com a topografia nota-se a
quase perfeita correlação com o mapa
geológico conhecido da área nenhuma
anomalia fora encontrada e a topografia
não influenciou na distribuição de
radioisótopos. No entanto a construção
deste mapa é necessária para a confecção
do mapa do parâmetro F ou fator F que
consiste na multiplicação dos canais de
potássio e urânio dividido pelo tório que
é um indicativo de localidades de zonas
de alteração de regolitos advindos de
regiões hidrotermais. (Ferreira e Brito
Neves, 1991)
Figura 16: Mapa ternário da área com o mapa topográfico abaixo
ANÁLISES SEMI-QUALITATIVAS
Lineamentos magnéticos foram
traçados seguindo o fluxograma (figura
17). Observando as transformações do
campo do capítulo anterior nota-se que
as feições magnéticas seguem uma
direção padrão de sudoeste para noroeste
uma derivação direcional foi feita na
direção oposta a este “trend” de feições
para ressaltar os lineamentos magnéticos
principais da área (Naidu e Mathew,
1998; Tchernychev, 2013). A figura 18
nos mostra com mais detalhes os
lineamentos magnéticos traçados.
Figura 17: Organograma de processamento para delimitação de lineamentos magnéticos
Figura 18: Lineamentos magnéticos aferidos na area.
INTEGRAÇÃO E ANÁLISE FINAL
Os dados foram integrados
mutualmente para a delimitação de áreas
anômalas que possuem potencial para
ocorrência mineral (Ramos, 2010)
(figura 19), ou seja, áreas com anomalias
magnéticas e ou gravimétricas de corpos
que não foram previamente mapeados.
Observando-se as imagens grandes
anomalias de mais de 50 quilômetros
pertencentes a corpos ao leste e nordeste
da imagem. Vários corpos anômalos são
evidentes na imagem sendo que as
maiores concentrações deles se
encontram ao leste, sudeste e nordeste da
imagem.
Figura 19: Metodologia utilizada para a delimitação de area anomalas.
Na figura 20 encontra-se a integração
dos mapas interpretativos entre os mapas
dos lineamentos magnéticos o mapa das
áreas anômalas interpretada, além de o
quadrado ao interior da imagem é
referente a figura 21 que é um mapa
interpretativo desta área disponibilizado
pela companhia Havilah Resources com
furos de sondagem efetuados pela
mesma aonde foram encontradas
quantidades significativas de cobre, ouro
e zinco.
Figura 20: Integração de areas anomalas delimitadas com lineamentos magnéticos,
grande quadro no interior da imagem marca a região que Havilah Resources possuí
furos de sondagens e depositos confirmados (Fonte: autor)
A figura 21 abaixo é a mesma acima,
porém, com a inclusão do Fator F (Minty
et al., 1997; Minty, 1997), sendo
indicativo; em teoria, de regiões onde
eventos hidrotermais ocorreram valendo
a pena ressaltar que sempre deve-se levar
em consideração a influência topográfica
em métodos gamaespectrométricos.
Comparando-se a técnicas
interpretativas verifica-se áreas de
provável hidrotermalismo, lineamentos
magnéticos anomalias de corpos densos
e ou com alto valor magnético. Nota-se
sucesso da técnica de integração pois
áreas dentro do quadro onde foram
encontrados ouro, cobre e zinco pela
Havilah Resources em furos de
sondagem são destacas no mapa de
potencias áreas para exploração mineral.
Figura 21: Integração de áreas anômalas sobreposta de fator F comparado com a imagem cedida pela Havilah Resources com depósitos
confirmados
CONCLUSÕES
As localidades delimitadas neste
trabalho onde possuem altos valores de
magnetização, alta densidade juntamente
com altos valores do fator F são quase
sempre coincidentes com as áreas onde a
empresa Havilah Resources aferiu
ocorrências de metais ligados com
hidrotermalismo em furos de sondagem.
Conclui-se o sucesso das técnicas
efetuadas neste trabalho, porém, se é
necessário efetuar estudos mais
detalhados destas áreas. Recomenda-se
levantamentos magnéticos e
gamaespectrometricos de maior detalhe
nas áreas delimitadas enfatizando áreas
onde possuem maiores valores de fator
F.
A utilização de métodos
gravimétricos para este tipo de análise
qualitativa de dados em escala regional
não se mostrou muito eficiente, apenas
contribuindo com poucas informações
que reforçaram as informações
providenciados pelos mapas magnéticos.
No entanto, vale a pena ressaltar que para
o intuito de modelagem e estudo mais
detalhado de corpos em subsuperfície é
altamente recomendado para esta área;
porém, esta analise foge do foco deste
trabalho que é um estudo inicial para é
delimitar áreas para posterior analise.
Agradecimentos
Um agradecimento especial para
Christopher William Giles CEO da
empresa Havilah Resources, um amigo
que fez possível este trabalho.
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interpretation of aeromagnetic maps:
pseudo-gravimetric anomalies.
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gravity and magnetic applications.
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press, 1990. ISBN 0521339383.
THOMSON, S.; FOUNTAIN, D.;
WATTS, T. Airborne geophysics–
evolution and revolution. Proceedings of
Exploration, 2007. p.19-37.
________________________________
1- Luis Felipe de Melo Tassinari
2- Miguel Guterres Carminatti
1 Departamento de Oceanografia –
Departamento de Geologia; Centro de
Tecnologia e Geociências, Universidade
Federal de Pernambuco,
luisfelipedemelo@gmail.com;
2 Departamento de Geofísica,
Universidade Federal do Pampa;
miguelcarminatti@unipampa.edu.br.
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  • 1. REVISTA DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS DA TERRA ISSN 1519-5228 Volume 19 - Número 1 - 1º Semestre 2019 ROTINA DE PROCESSAMENTO DE DADOS GEOFÍSICOS PARA A ANALISE QUALITATIVA DE POTENCIAIS ÁREAS DE EXPLORAÇÃO MINERAL AO SUDESTE DA AUSTRÁLIA DO SUL - AUS Luis Felipe de Melo Tassinari1 ; Miguel Guterres Carminatti2 RESUMO Esse presente trabalho utiliza como método principal a integração de dados aeromagnéticos em suas transformações de seu campo potencial, dados aerogamaespectrométricos, dados de gravimétricos e dados topográficos (ASTER GDEM). Com o intuito de constatar a eficácia desta metodologia como ferramenta para mapeamentos geológicos regionais e localização de áreas anômalas que possam estar ligadas com ocorrências minerais de ouro e ou cobre. Verificou-se que o método utilizado em muito auxilia a interpretação geofísica apontando uma possível ocorrências minerais em corpos geológicos até então não mapeados na região. O comportamento do campo potencial magnético da região e suas transformações; foram correlacionados com dados de gravimetria, fator F além de serem integrados com a topografia e geologia conhecida da região. A área de estudo situa-se a leste da Austrália do Sul (AUS), sendo que a área de estudo fica na área em que a companhia Havilah Resources possuí direitos de prospecção Palavras-chave: Aerogeofísica; Gamaespectrometria; Gravimetria; Magnetometria; Integração de dados. GEOPHYSICAL DATA PROCESSING ROUTINE FOR QUALITATIVE POTENTIAL ANALYSIS MINERAL EXPLORATION AREAS IN SOUTHEAST SOUTH AUSTRALIA - AUS ABSTRACT This present research has as main procedure the mutual integration of different geophysical data with topographical Aster data. The geophysics methods used are airborne Magnetometry and Gamma ray spectrometry, a vast Gravimetric grid and aster topographic data. The main objective is to proof the efficacy and accuracy, or not, of this procedure for geological mapping and verify distinct ore responses in the area. At the end was confirmed the success of the applied methodology, given the fact the produced maps could show potential areas for different kinds of ore. The studied area is located in the east of South Australia- Australia. The exploration rights of this area belongs to Havilah Resources Keywords: Gamma ray spectrometry, Aero geophysical survey; Gravimetry; Magnetometry; data integration. 6
  • 2. INTRODUÇÃO Nos primórdios da sociedade, em busca de recursos que possibilitassem a elaboração de artefatos para assegurar a sobrevivência, o ser humano iniciou as suas atividades de mineração. Com o avanço das tecnologias, atualmente há o uso da geofísica, uma ferramenta de suma importância para a prospecção mineral, que se utiliza de diversos métodos em consonância com as respostas físicas dos depósitos desejados (Telford et al., 1990). Os chamados projetos “Greenfield” são o marco inicial do processo de prospecção mineral. Em linhas gerais a aquisição Greenfield, em sua definição, consiste num levantamento em escala regional, visando as áreas com pouca ou nenhuma informação a cerca dos recursos existentes (Thomson et al., 2007). Tendo em vista as razões de custo benefício, os primeiros levantamentos de dados geofísicos são aero magnéticos, aero gamaespectrométricos e (em menor parte) aero eletromagnéticos, de acordo com o objetivo pretendido. Deste modo, assegura-se uma expressiva quantidade de dados com uma grande abrangência espacial e em uma escala de tempo reduzida (tem referência?). O uso da interpretação dos dados de campos potenciais – gravimétricos e magnetométricos – são de suma importância no delineamento do arcabouço estrutural das bacias, principalmente quando se há um enfoque para prospecção mineral. O processamento de tais dados permite não somente o traçado do arcabouço estrutural destas bacias, mas também possibilita a estimativa de profundidade das fontes associadas a estas feições. Tais técnicas constituem ferramentas importantes na construção de modelos geológico-geofísicos (Mio et al., 2005; Thomson et al., 2007). A interpretação de dados gamaespectrometricos fornecem informações essenciais sobre a quantidade dos radioisótopos de potássio, urânio e tório. Embora tal método possua uma limitação e seja extremamente raso (até 90 cm), os elementos estudados são presentes em todos os solos, que por sua vez, que são produtos da pedogênese das rochas do entorno. Deste modo, o método fornece importantes informações, desde que o estudo seja conduzido corretamente (Hoff et al., 2004; Soares et al., 2004). O presente estudo traz uma série de processamento dos de dados gamaespectrométricos, magnetométricos e gravimétricos em escala regional, abrangendo em uma área de mais de vinte mil quilômetros quadrados. Para realização do presente estudo,, utilizou-se transformações do campo magnético e gravimétrico, em conjunto com as composições de imagens de contagem gama. Deste modo, propôs-se uma integração destes métodos de uma forma sistemática e rápida, visando a localização de alvos e prováveis zonas para ocorrência mineral, servindo de embasamento para um posterior estudo mais detalhado da área O objetivo principal do trabalho foi utilizar técnicas de processamento de dados magnéticos e gamaespectrométricos aéreos, e os gravimétricos terrestres, de modo que possibilitasse a posterior integração dos mesmos com os dados de geologia da área em estudo. Após tal combinação, foi possível definir alvos com provável ocorrência de minérios de interesse econômico na área de estudo, que foi cedida pela empresa Havilah Resources na Austrália do Sul. Foram efetuadas transformações do campo geomagnético e gerou-se imagens das mesmas, visando limitar as feições e estruturas geológicas correlacionáveis com a resposta
  • 3. magnética. Os mapas de dados gamaespectrométricos (K, U e Th) foram confecciondos e suas composições integradas com a topografia, deste modo, delimitou-se as formações superficiais e as localidades de maior concentração de radioisótopos. Após a elaboração das imagens com as metodologias citadas, houve a integração com os dados de geologia e topografia, de modo que quando ocorresse a interpretação, fosse possível mitigar as falhas intrínsecas a cada método. A presente metodologia teve sua validação após o processo comparativo, entre as observações realizadas após geoprocessamento e os furos de sondagem realizados no local. AREA DE ESTUDO A área estudada abrange o Sudeste da Austrália do Sul (Figura 1), sendo esta região contida dentro da “Província de Curnamona”, dentro das coordenadas 311732 m e 502172 m E, e 6573608 m e 6461115 m S. O local foi escolhido pela ampla disponibilidade de dados, que são cedidos gratuitamente pelo governo da Austrália do Sul e apoio disponibilizado pelo CEO da companhia Havilah Resources, detentora dos direitos de prospecção e mineração da região. Figura 1: Localização da Área de estudo. A região foco deste trabalho é extensa: mais de 20 000 km², localizando-se em uma província predominantemente desértica, conhecida como Curnamona. A província de Curnamona é composta predominantemente por rochas sedimentares deformadas (Johnson, 2009), rochas vulcânicas e consecutivas intrusões graníticas com idades do paleoproterozóico ao mesoproterozóico. Estas rochas estão encobertas por camadas de sedimentos jovens do neoproterozóico, cambriano e até mais novas (Figura 2)(Johnson, 2009). Por possuir uma geologia complexa apenas algumas formações (?) serão destacadas. O contexto geológico da área Cz é predominantemente rochas sedimentares e sedimentos do cenozoico, com arenitos; siltitos; conglomerados; dolomitos e calcários. A formação E do Cambriano composta por Calcários, siltitos, xistos; arenitos de grão fino e grauvaca. (Hewson et al., 2005; Conor e Preiss, 2008).
  • 4. Os grupos e formações com a sigla L são datadas do Paleoproterozóico e no caso da formação Lg é constituída por intrusivas félsicas e gnaisses. O grupo Curnamona composto por rochas metassedimentares caracterizadas por cálcio-silicato minerais e feldspatos alcalinos, hematitas, magnetitas e baritas. O subgrupo Saltbush composto por pelitos, xistos, rochas com alto grau de metamorfismo, gnaisse, granulitos e migmatitos com alto teor de hematitas. Além do grupo Strathearn composto por pelitos e arenitos finos. As formações com inicial M têm sua origem no mesoproterozóico e são compostas por granitoides com alto teor de biotita. (Johnson, 2009) Figura 2: mapa geológico simplificado da área. MATERIAIS E METODOS Com o objetivo de localizar potenciais áreas exploratórias de metais para um posterior estudo mais detalhado, processando-se assim dados geofísicos de grandes áreas, a metodologia de utilizada foi basicamente constituída em 3 etapas, sendo estas: 1. O Processamento individual de cada método utilizado (Magnetometria, Gamaespectrometria e Gravimetria).(Baranov, 1957; Blakely, 1996; Minty et al., 1997; Minty, 1997) 2. A análise e interpretação qualitativa e semi-quantitiava dos dados processados. 3. A integração e interpretação de todos os dados geofísicos mutualmente com a geologia superficial e topografia. (Tachikawa et al., 2011) Após realização das três etapas citadas, os mapas das potenciais áreas exploratórias foram elaborados e comparados com áreas aonde já se é conhecida a ocorrência e/ou depósitos de minerais. Nesta primeira etapa do trabalho os dados geofísicos foram processados para a confecção de mapas geofísicos da área.
  • 5. Magnetometria Observando o fluxograma de processamento abaixo (figura 3) primeiramente os dados magnéticos foram gridados utilizando a interpolação mínima curvatura com um tamanho de célula de 100 metros uma vez que as linhas de voo do levantamento aeromagnéticos possuem a variação de 100 a 200 metros de distância entre linhas, e se é recomendado utilizar um tamanho de células com metade do maior distanciamento entre pontos. O processamento dos dados magnéticos nesta etapa consistiu basicamente em aplicações de transformações do campo; aplicação de filtros e geração de imagens que auxiliarão na interpretação qualitativa dos dados (Blakely, 1996). Foram gerados mapas de: Sinal analítico; continuação para cima, residual magnético, posteriormente reduzindo ao polo o CMT e o integrando verticalmente seguindo os procedimentos de Baranov Baranov (1957) para gerar os mapas de Pseudogravidade. Figura 3: Organograma das principais etapas do processamento dos dados magnetometricos da área.
  • 6. Na figura 4 vê-se o comportamento magnético total (CMT) da área em estudo a sul da imagem coincidente com uma região topográfica com uma maior cota nota-se vários pares anômalos magnéticos sendo que estes em sua maioria são coincidentes com feições geológicas já mapeadas. Ao noroeste da imagem são visíveis anomalias de corpos não mapeados e ao sudeste e nordeste da imagem também se encontram comportamentos anômalos de corpos não mapeados. O pequeno mapa da topografia encontrado nesta imagem, é apena um auxiliar para a interpretação qualitativa. A figura 5 observa-se o campo magnético reduzido ao polo (Blakely, 1996); no entanto, para regiões abaixo do equador magnético esse tipo de técnica de transformação do campo não se é recomendada e ocasionalmente esta não simplifica o campo como em regiões ao norte do equador magnético. Entretanto; a geração desta imagem é fundamental para o cálculo do mapa de Pseudogravidade. (Baranov, 1957) Figura 4: Campo magnético total da area em estudo com o mapa topográfico abaixo
  • 7. Figura 5: Campo magnético total reduzido ao polo da area em estudo Figura 6: Sinal analitico do CMT da area em estudo (Fonte: autor)
  • 8. A figura 6 é o cálculo do sinal analítico do CMT (Nabighian, 1972; 1984; Roest et al., 1992) foi aplicado e pode-se destacar anomalias neste mapa ao noroeste e sudoeste da imagem. Na Figura 7 abaixo o CMT foi continuado para cima em 500 metros com o intuito de verificar o comportamento magnéticos em profundidade e comportamento regional; nota-se ao leste, nordeste e a oeste a presença de grandes corpos magnéticos. A figura 8 é a subtração do CMA do comportamento regional do CMA; obtendo-se assim o residual magnético neste mapa podem ser observados comportamento de corpos magnéticos porem mais superficiais isto fica evidente no comportamento dos corpos ao sul da imagem que possuem feições similares à geologia conhecida. Figura 7: Continuação para cima 500 metros do CMT da área em estudo, enfatizando-se o comportamento magnético de corpos profundos
  • 9. Figura 8: Residual magnético da área em estudo, enfatizando-se o comportamento magnético de corpos rasos. As figuras 9, 10 e 11 representam respectivamente a transformação do CMA em pseudogravidade e os cálculos do regional e residual pseudogravimétricos (Baranov, 1957; Panepinto et al., 2014). O principal intuito desta transformação é simplificar a intepretação qualitativa do campo magnético; uma vez que mapas gravimétricos possuem anomalias centradas nos corpos mais ou menos densos que os encaixantes vários corpos extensos são observados no mapa da pseudogravidade e em sua continuação para cima os quais não foram observados previamente como os corpos ao norte e sudoeste das imagens. No entanto o residual pseudogravimétrico apenas confirmou anomalias previamente observadas.
  • 10. Figura 9: Transformação do CMA em pseudogravidade Figura 10: Regional pseudogravimétrico da área em estudo
  • 11. Figura 11: Residual pseudogravimétrico da área em estudo Gravimetria A figura 12 demonstra o fluxograma de processamento gravimétrico efetuado neste trabalho. Os dados já foram obtidos no formato grid com tamanho de célula de 100 metros, primeiramente esta grid foi continuada para cima para ser subtraído do Bouguer obter o comportamento de corpos superficiais. Figura 12: Organograma para obtenção do residual gravimétrico do trabalho
  • 12. Na figura 13 e 14 podem ser observados os comportamentos gravimétricos da área nota-se ao leste corpo mais denso circundando um corpo menos denso ao centro leste, um corpo menos denso ao centro sul e um outro corpo levemente mais denso ao oeste. O residual gravimétrico figura 15 confirma regiões anômalas analisadas até agora com coincidentes com regiões anômalas gravimétricas. Figura 13: Comportamento gravimétrico da área. Figura 14: Comportamento gravimétrico regional.
  • 13. Figura 15: comportamento bouguer residual com o mapa topográfico abaixo Gamaespectrometria Os dados gamaespectrometricos foram gridados com tamanho de célula de 100 metros; uma vez que o levantamento magnético e gamaespectrométrico foram efetuados ao mesmo tempo e são possuidores do mesmo espaçamento entre linhas de voo. Os dados gridados dos canais de potássio urânio e tório foram apenas representados como um mapa ternário (figura 16) o qual se obtêm todas as informações possíveis da análise dos canais isolados Analisando o mapa acima integrado com a topografia nota-se a quase perfeita correlação com o mapa geológico conhecido da área nenhuma anomalia fora encontrada e a topografia não influenciou na distribuição de radioisótopos. No entanto a construção deste mapa é necessária para a confecção do mapa do parâmetro F ou fator F que consiste na multiplicação dos canais de potássio e urânio dividido pelo tório que é um indicativo de localidades de zonas de alteração de regolitos advindos de regiões hidrotermais. (Ferreira e Brito Neves, 1991)
  • 14. Figura 16: Mapa ternário da área com o mapa topográfico abaixo ANÁLISES SEMI-QUALITATIVAS Lineamentos magnéticos foram traçados seguindo o fluxograma (figura 17). Observando as transformações do campo do capítulo anterior nota-se que as feições magnéticas seguem uma direção padrão de sudoeste para noroeste uma derivação direcional foi feita na direção oposta a este “trend” de feições para ressaltar os lineamentos magnéticos principais da área (Naidu e Mathew, 1998; Tchernychev, 2013). A figura 18 nos mostra com mais detalhes os lineamentos magnéticos traçados.
  • 15. Figura 17: Organograma de processamento para delimitação de lineamentos magnéticos Figura 18: Lineamentos magnéticos aferidos na area.
  • 16. INTEGRAÇÃO E ANÁLISE FINAL Os dados foram integrados mutualmente para a delimitação de áreas anômalas que possuem potencial para ocorrência mineral (Ramos, 2010) (figura 19), ou seja, áreas com anomalias magnéticas e ou gravimétricas de corpos que não foram previamente mapeados. Observando-se as imagens grandes anomalias de mais de 50 quilômetros pertencentes a corpos ao leste e nordeste da imagem. Vários corpos anômalos são evidentes na imagem sendo que as maiores concentrações deles se encontram ao leste, sudeste e nordeste da imagem. Figura 19: Metodologia utilizada para a delimitação de area anomalas. Na figura 20 encontra-se a integração dos mapas interpretativos entre os mapas dos lineamentos magnéticos o mapa das áreas anômalas interpretada, além de o quadrado ao interior da imagem é referente a figura 21 que é um mapa interpretativo desta área disponibilizado pela companhia Havilah Resources com furos de sondagem efetuados pela mesma aonde foram encontradas quantidades significativas de cobre, ouro e zinco.
  • 17. Figura 20: Integração de areas anomalas delimitadas com lineamentos magnéticos, grande quadro no interior da imagem marca a região que Havilah Resources possuí furos de sondagens e depositos confirmados (Fonte: autor) A figura 21 abaixo é a mesma acima, porém, com a inclusão do Fator F (Minty et al., 1997; Minty, 1997), sendo indicativo; em teoria, de regiões onde eventos hidrotermais ocorreram valendo a pena ressaltar que sempre deve-se levar em consideração a influência topográfica em métodos gamaespectrométricos. Comparando-se a técnicas interpretativas verifica-se áreas de provável hidrotermalismo, lineamentos magnéticos anomalias de corpos densos e ou com alto valor magnético. Nota-se sucesso da técnica de integração pois áreas dentro do quadro onde foram encontrados ouro, cobre e zinco pela Havilah Resources em furos de sondagem são destacas no mapa de potencias áreas para exploração mineral.
  • 18. Figura 21: Integração de áreas anômalas sobreposta de fator F comparado com a imagem cedida pela Havilah Resources com depósitos confirmados
  • 19. CONCLUSÕES As localidades delimitadas neste trabalho onde possuem altos valores de magnetização, alta densidade juntamente com altos valores do fator F são quase sempre coincidentes com as áreas onde a empresa Havilah Resources aferiu ocorrências de metais ligados com hidrotermalismo em furos de sondagem. Conclui-se o sucesso das técnicas efetuadas neste trabalho, porém, se é necessário efetuar estudos mais detalhados destas áreas. Recomenda-se levantamentos magnéticos e gamaespectrometricos de maior detalhe nas áreas delimitadas enfatizando áreas onde possuem maiores valores de fator F. A utilização de métodos gravimétricos para este tipo de análise qualitativa de dados em escala regional não se mostrou muito eficiente, apenas contribuindo com poucas informações que reforçaram as informações providenciados pelos mapas magnéticos. No entanto, vale a pena ressaltar que para o intuito de modelagem e estudo mais detalhado de corpos em subsuperfície é altamente recomendado para esta área; porém, esta analise foge do foco deste trabalho que é um estudo inicial para é delimitar áreas para posterior analise. Agradecimentos Um agradecimento especial para Christopher William Giles CEO da empresa Havilah Resources, um amigo que fez possível este trabalho. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARANOV, V. A new method for interpretation of aeromagnetic maps: pseudo-gravimetric anomalies. Geophysics, v. 22, n. 2, p. 359-382, 1957. ISSN 0016-8033. BLAKELY, R. J. Potential theory in gravity and magnetic applications. Cambridge university press, 1996. ISBN 0521575478. CONOR, C. H.; PREISS, W. V. Understanding the 1720–1640 Ma Palaeoproterozoic Willyama Supergroup, Curnamona Province, Southeastern Australia: implications for tectonics, basin evolution and ore genesis. Precambrian Research, v. 166, n. 1-4, p. 297-317, 2008. ISSN 0301-9268. FERREIRA, F. J. F.; BRITO NEVES, B. B. D. Aerogamaespectrometria e aeromagnetometria de um trato ocidental do Pré-Cambriano paulista. 1991. HEWSON, R. et al. Seamless geological map generation using ASTER in the Broken Hill-Curnamona province of Australia. Remote Sensing of Environment, v. 99, n. 1-2, p. 159-172, 2005. ISSN 0034-4257. HOFF, R.; ROLIM, S. B. A.; BASTOS NETO, A. C. Mapeamento aerogamaespectrométrico da alteração hidrotermal associada à mineralização no distrito fluorítico de Santa Catarina, Brasil. Revista Brasileira de Geofísica, v. 22, p. 45-55, 2004. ISSN 0102-261X. Disponível em: < http://www.scielo.br/scielo.php?script=s ci_arttext&pid=S0102- 261X2004000100004&nrm=iso >. JOHNSON, D. The geology of Australia. Cambridge University Press, 2009. ISBN 0521767415. MINTY, B.; LUYENDYK, A.; BRODIE, R. Calibration and data processing for airborne gamma-ray
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  • 21. evolution and revolution. Proceedings of Exploration, 2007. p.19-37. ________________________________ 1- Luis Felipe de Melo Tassinari 2- Miguel Guterres Carminatti 1 Departamento de Oceanografia – Departamento de Geologia; Centro de Tecnologia e Geociências, Universidade Federal de Pernambuco, luisfelipedemelo@gmail.com; 2 Departamento de Geofísica, Universidade Federal do Pampa; miguelcarminatti@unipampa.edu.br. 26