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

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PROSPECÇÃO, AVALIAÇÃO,

MODELAÇÃO E EXPLORAÇÃO

DE JAZIGOS DE DIAMANTES

(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

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Enquadramento

Rochas carbonáceas Ocorrências de impacto Rochas carbonáceas Ocorrências metamórficas Radiação ? Diamantes grafitizados Kimberlitos e lamproitos Jazigos

aluvionares Jazigos litorais

Jazigos marinhos Extracção

Extracção

Minério Extracção Minério Moagem Oversize

Undersize

Eclogitos Peridotitos Grão

Carbono juvenil Carbono reciclado Rejeitado Concentrado Rejeitado Gemas e quase gemas Produção (lote original) Industrial T rans por te fl uv ial e /o u gl ac ial

Magma kimberlítico ou lamproítico

E rupç ão lent a E rupç ão rápi da

Transporte fluvial e/ou glacial Transporte fluvial e/ou

glacial Transporte marítimo C ri v age m E x tr ac ç ão

Diamantes muito grandes e extraordinariamente raros Diamantes muito pequenos para

serem lucrativos

Impacto de meteorito ou cometa Subducção e ascenção rápida de lajes da crosta

Diamantes "cabeça de alfinete" (< 0,01 mm) Diamantes "cabeça de alfinete"

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Geologia do diamante Angola

Grupo Tectónica Erosão Eocénico-Miocénico Erosão Instalação Kimberlítica Rifting Continental

Tectónica de Extensão W-E Erosáo-Discordância

Tectónica de Extensão W-E Erosão - Discordância Grupo do Congo Ocidental Arcaico Pliocénico C re tá c ic o Carbónico Cenomaniano Albiano Aptiano Paleoproterozóico Conglomerado fluvio-flaciar Jurássico Grupo do Cassange Grupo do Lutôe Pérmico Cronoestratigrafia Orogenia Pan-Africana Fracturação Tectónica WSW-ENE Fracturação Tectónica NNW-SSE Fracturação Tectónica

NNE-SSW Erosão-Discordância Erosão-Discordância Grupo do Kalahari Grupo do Kuango Tilito Argilito amarelo Psamitos argilosos Supergrupo do Karro Formação / Unidade Formação Areias Ocres Formação Grés Polimorfos

Formação Calonda

Grupo Intercalar Continental

Neoproterozóico Câmbrico Triássico

Luana Leitos com fósseis de peixes Leitos com fósseis vegetais

Orogenia Limpopo-Liberiana Grupo Metamórfico

Superior ˜ (Grupo

Lulua) Orogenia Eburneana / Ubendiana

Grupo Metamórfico Inferior (Grupo Lóvua ˜ Grupo Luiza) Complexo Basal (indiferenciado) > 2700 MA ˜ (Grupo Dibaya)

Complexo Charnoquítico

Cartuchi-Camaungo

Unidade Inferior Unidade Superior Granitos hiper-alcalinos da Lunda Rochas básicas da Lunda

Arenito violeta Leitos com Phyllopodia

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Modelação da ocorrência e prospecção

de jazigos

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(10)

Cartografia geológica

100k e 250k

(11)

Cartografia geológica

1M

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(13)

CONDIAMA

DIAMANG

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(16)

CONSTRUÇÃO DOS

MODELOS

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(30)

Modelo

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Modelo metalogénico

(33)

Modelo metalogénico

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Avaliação de jazigos de leito de rio

(NE Angola)

(36)

Depósitos de leito de rio

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(39)

(40)

Depósitos de leito de rio

(41)

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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).

(47)

Prospecção de jazigos aluvionares

(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)

(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

(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

(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)

(53)

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Jazigos aluvionares

(55)

Uma aproximação integrada

Avaliação de reservas

Lavra

experimental

Prospecção

geológica

Prospecção

geofísica

(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

(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

(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

(60)

(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

(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)

(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

(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)

(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.

(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?

(71)

M ineralised T hickness

D irectio n: N 30E

0 0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0

100

200

300

400

500

600

700 h (m )

G

(

h

)

Modelação geológica de jazigos de

diamantes

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Prospecção e

lavra

experimental

Avaliação de

reservas

Estudo técnico

e económico

Decisão

Exploração

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