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LIVRO DE RESUMOS

Workshop comemorativo do Ano Internacional dos Solos, uma iniciativa do Laboratório Nacional de Energia e Geologia, Comité IGCP da Unesco e Centro Ciência Viva do Lousal

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Editores: João Xavier Matos, Maria João Batista, Daniel P. S. Oliveira

LNEG – Laboratório Nacional de Energia e Geologia, I.P.

Título: Livro de Resumos do Workshop “Solos em Prospeção Mineira”, CCV Lousal 2015

Autor: vários

Suporte: digital

ISBN: 978-989-675-042-8

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WORKSHOP - SOLOS EM PROSPEÇÃO MINEIRA CASOS DE ESTUDO SOBRE PROSPEÇÃO GEOQUÍMICA DE SOLOS

Centro Ciência Viva do Lousal | 11 de Dezembro de 2015 INICIATIVA COMEMORATIVA DO ANO INTERNACIONAL DOS SOLOS

PROGRAMA

9h45-10h00 Abertura e inauguração - CD do LNEG e Presidente do Comité IGCP SESSÃO I ÁREAS MINEIRAS PORTUGUESAS

Moderador Prof. Jorge Relvas (FCUL/CCV Lousal) 10h00-10h20 A importância da geoquímica de solos em prospeção, a missão do LNEG M.J. Batista, J.X. Matos, D. P.S. Oliveira (LNEG) 10h20-10h40 Geoquímica de solos no Complexo Ígneo de Beja e bordo sul da Zona

de Ossa Morena M. Gonçalves, A. Mateus, A.P. Jesus (FCUL) 10h40-11h00 Geochemistry of soils and stream sediments in the NE border of the

Iberian Pyrite Belt: implications to mineral exploration F. Luz, A. Mateus (FCUL), J.X. Matos (LNEG), M. Gonçalves (FCUL) 11h00-11h20 PAUSA PARA CAFÉ 11h20-11h40 Soil geochemistry in exploration for Iron Oxide Copper Gold deposits,

Alcáçovas Project, Ossa Morena Zone, Portugal B. MacFarlane, A. Fernandes, J. Fragoso (MAEPA/AVRUPA) 11h40-12h00 Geoquímica de solos em prospeção mineral – Projeto de Argozelo P. Santos, C. Rosa, F. Martins, M. Gomes, D. Lobarinhas (EDM) 12h00-12h20 Geoquímica de solos multielementar aplicada à descoberta de

jazidas de tungsténio (scheelite) em skarns F. Matias (EUROCOLT), P. Amaral (Consórcio Penedono), N. Martins, L. Rosa (EUROCOLT)

12h20-14h00 PAUSA PARA ALMOÇO

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SESSÃO II REABILITAÇÃO AMBIENTAL Moderador Prof. Artur Sá (UTAD, Comité IGCP) 14h00-14h20 Recuperação sustentável de áreas mineiras. Papel da

fitoestabilização na génese e conservação do solo dessas áreas M. Abreu (ISA) 14h20-14h40 Data analysis and geostatistics applied to soil geochemical data of

the Marrancos mineralisation P.M. Reis, E.F. Silva (UA), A.J. Sousa (IST) 14h40-15h00 State of art of analytical methods for soils geochemistry A. Munilla, (ALS GLOBAL TECHNICAL) 15h00-15h20 Debate sobre o tema, experiencias de prospeção e encerramento Moderadores: J.X. Matos (LNEG-IGCP) e M.J. Batista (LNEG) SESSÃO III CORTA DA MINA, GALERIA VALDEMAR E CCV LOUSAL 15h20-15h45 Chapéu de ferro do Lousal J.X. Matos (LNEG-IGCP) 15h45-16h15 Galeria Valdemar (entrada pelo lado sul) J. Relvas, A. Pinto (CCV Lousal) 16h15-17h30 Entardecer na corta do Lousal e pantanais de ribeira Projeto de reabilitação ambiental da mina do Lousal E. Carvalho (EDM)

Ensaios de equipamentos de identificação de minerais em afloramentos mineralizados, junto à nascente de águas ácidas Empresas convidadas

17h30-18h00 CCV Lousal e Museu Mineiro J. Relvas (FCUL, CCV Lousal) e A. Pinto (CCV Lousal)

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Índice de Comunicações orais SESSÃO I - ÁREAS MINEIRAS PORTUGUESAS A importância da geoquímica de solos em prospeção, a missão do LNEG 6 M.J. Batista, J.X. Matos, D. P.S. Oliveira (LNEG) Geoquímica de solos no Complexo Ígneo de Beja e bordo sul da Zona de Ossa Morena 10 M. Gonçalves, A. Mateus, A.P. Jesus (FCUL) Geochemistry of soils and stream sediments in the NE border of the Iberian 13 Pyrite Belt: implications to mineral exploration F. Luz, A. Mateus (FCUL), J.X. Matos (LNEG), M. Gonçalves (FCUL) Soil geochemistry in exploration for Iron Oxide Copper Gold deposits, Alcáçovas 16 Project, Ossa Morena Zone, Portugal B. MacFarlane, A. Fernandes, J. Fragoso (MAEPA/AVRUPA) Geoquímica de solos em prospeção mineral – Projeto de Argozelo 19 P. Santos, C. Rosa, F. Martins, M. Gomes, D. Lobarinhas (EDM) Geoquímica de solos multielementar aplicada à descoberta de jazidas de 21 tungsténio (scheelite) em skarns F. Matias (EUROCOLT), P. Amaral (Consórcio Penedono), N. Martins, L. Rosa (EUROCOLT) SESSÃO II - REABILITAÇÃO AMBIENTAL Recuperação sustentável de áreas mineiras. Papel da fitoestabilização 23 na génese e conservação do solo dessas áreas M. Abreu (ISA) Data analysis and geostatistics applied to soil geochemical data 27 of the Marrancos mineralization P.M. Reis, E.F. Silva (UA), A. J. Sousa State of art of analytical methods for soils geochemistry 30 A. Munilla, (ALS GLOBAL TECHNICAL)

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Preâmbulo No ano de 2015 a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura - FAO celebra o Ano Internacional dos Solos, salientando a importância na sua valorização e conhecimento. O Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG), o Comité Nacional para o Programa Internacional de Geociências (IGCP) e o Centro Ciência Viva do Lousal associam-se a este objetivo, promovendo a discussão sobre o tema “Solos em Prospeção Mineira”. O programa do workshop contempla a partilha de experiências sobre diferentes casos de estudo, patentes em cenários geológicos distintos do território português. Ao assumir a coordenação científica do encontro o LNEG assume o seu papel de Serviço Geológico nacional, expondo o seu conhecimento e salientando a importância para prospeção mineral do seu banco de dados e espólio de amostras físicas de solos. O Workshop “Solos em Prospeção” marcará certamente no contexto do Ano Internacional dos Solos, um olhar distinto, focado no interesse do estudo geoquímico dos solos, tendo em mente a prospeção de estruturas mineralizadas. A Comissão Organizadora, João Xavier Matos Maria João Batista Daniel Oliveira

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WORKSHOP - SOLOS EM PROSPEÇÃO MINEIRA

CASOS DE ESTUDO SOBRE PROSPEÇÃO GEOQUÍMICA DE SOLOS


A importância da geoquímica de solos em prospeção, a missão do LNEG Maria João Batista1*, João Xavier Matos2, Daniel Oliveira1 1Laboratório Nacional de Energia e Geologia, Unidade de Recursos Minerais e Geofísica, Apartado 7586, Estrada da Portela-Zambujal, Alfragide 2610-999 Amadora 2Laboratório Nacional de Energia e Geologia, Unidade de Recursos Minerais e Geofísica, Rua Frei Amador Arrais, nº39 r/c, Apartado 104, 7801-902 Beja *[email protected] Palavras-chave: geoquímica de solos, prospeção, amostragem, distribuição de Cu Introdução Ao longo do tempo a geoquímica de solos evoluiu em Portugal em técnicas analíticas, em técnicas de amostragem e em aplicações. Progressivamente usaram-se ferramentas cada vez mais precisas para determinar a concentração de um número crescente de elementos químicos. As campanhas de prospeção geoquímica tornaram-se mais focalizadas em estudos locais, combinados com outros métodos de prospeção, e, ao mesmo tempo, a nível regional a densidade de amostragem diminuiu. A evolução dos meios informáticos de processamento permite agora envolver extensas bases de dados e elaborar cartografia geoquímica a partir de informação já existente, facilitando assim a redução de custos em novos levantamentos de prospeção. Com esta evolução, foram abandonadas as densas malhas de amostragem de solos utilizadas como prática de rotina na prospeção estratégica e tática pelo Serviço de Fomento Mineiro (SFM), até ao início da década de 1990 (Queiroz et al., 1990). Apesar de um número reduzido de elementos químicos e da utilização de técnicas de baixa resolução analítica, implementadas nos laboratórios provinciais do SFM como Beja e S. Mamede de Infesta, a elevada densidade de amostragem, combinada com diversas técnicas de geofísica aplicadas por este Serviço, desempenhou um papel crucial na descoberta de jazigos minerais na Zona Ossa Morena destacando-se as campanhas efetuadas em setores como Alter do Chão – Elvas, Arronches – Campo Maior, Alandroal, Montemor-o-Novo, Portel, Moura, Sobral da Adiça e Ficalho (Queiroz et al., 1990). No norte,

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a prospeção de metais preciosos e W-Sn combinaram o uso da prospeção de solos com outros meios amostrais como os sedimentos de corrente em base mais regional, a amostragem em trincheiras e em canal sobre estruturas filonianas. Estes métodos, conjugados com levantamentos geológicos de elevada resolução ajudaram a evidenciar um elevado número de mineralizações. O Laboratório Nacional de Energia e Geologia é o atual depositário de uma vasta informação de geoquímica de solos proveniente de campanhas sistemáticas efetuadas no passado pelo SFM, pelo Instituto Geológico e Mineiro e por empresas. Este espólio científico reparte-se por centenas de milhar de amostras físicas, correspondentes à fração inferior a 80 mesh e por dados analíticos georreferenciados. O banco de dados tem sido valorizado através de novos processamentos e publicações científicas. Pontualmente, são cedidos lotes de dados a empresas, mediante protocolos de parceria, possibilitando-se a sua reanálise. A necessidade atual da Europa em reduzir a sua dependência em matérias-primas, conduziu à procura de técnicas de geoquímica com resolução em profundidade, capazes de identificar jazigos ocultos. Em Portugal foram elaborados alguns estudos deste tipo, como em Neves Corvo e em Lagoa Salgada, direcionados para a prospeção geoquímica de solos com extrações parciais. Anomalia Aurífera de Pedrógão-Santa Margarida (Penamacor) Na década de 80 o SFM iniciou a investigação de mineralizações auríferas da área de Penamacor, através de campanhas regionais de amostragem e mineralometria de concentrados de bateia (Farinha, 2000). Estes trabalhos permitiram identificar anomalias em Au associadas a estruturas aluvionares, tendo justificado a realização de uma campanha de detalhe. A metodologia então utilizada baseou-se numa amostragem de sedimentos de corrente numa área de 10 km2 ao que se seguiu uma campanha de perfis de solos, com direção perpendicular à xistosidade regional, localizados sobre as anomalias previamente localizadas. Pretendeu-se assim detetar a origem primária do ouro aluvionar identificado nos referidos concentrados. As 100 amostras de solo, colhidas a profundidades de 20-25 cm, foram analisadas para Au por Potenciometria de Redissolução Anódica (CCSA) nos Laboratórios de S. Mamede de Infesta do então IGM. As principais anomalias de Au em solos localizam-se nas proximidades das anomalias auríferas de sedimentos de corrente. Por exemplo, na proximidade de uma amostra de sedimento de corrente com 1 300 ppb – Au os teores nos solos foram respetivamente de 125 - 278 - 313 e 232 ppb de Au. Com este estudo foi possível evidenciar a origem da fonte primária de Au em filões de quartzo oxidado, sub-paralelo à xistosidade da rocha encaixante, composta por xistos cinzentos, negros e grafitosos do Complexo Xisto-Grauváquico (Grupo das Beiras), Farinha 2000.

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Zinco, cobre, chumbo e antimónio em solos no setor de Enfermarias (Moura) Localizada próximo de Moura, no setor de Montemor – Ficalho da Zona Ossa Morena, a estrutura mineralizada de Enfermarias Zn-Pb (Ag, Sb, Au) foi identificada em 1988 pelo SFM (Oliveira e Matos, 1992), encontrando-se a mais de 100 m de profundidade. A jazida está associada a calcários dolomíticos de idade Câmbrico inferior e rochas vulcânicas félsicas afetadas por metassomatismo intenso e alteração hidrotermal, expressos por clorite/serpentina, actinolite/tremolite, talco, clorite, sericite, quartzo, siderite e anquerite (Mateus et al., 2013). A mineralização é formada por sulfuretos maciços e estratiformes (pirite e esfalerite) contendo quantidades subordinadas de magnetite e enriquecimentos metassomáticos posteriores em Pb(-Ag-Sb-Au). No planeamento da campanha de 11 sondagens do SFM foi essencial o uso de geoquímica de solos de Zn, Cu, Pb e Sb, tendo sido produzidos mapas em escala 1/5 000, com base em amostras em malha N-S e E-W, com espaçamentos curtos de 200 m, 100 m e 50 m. Embora ocorram enriquecimentos supergénicos, constata-se a correlação favorável entre as anomalias geoquímicas de solos e as mineralizações de sulfuretos presentes em profundidade (localmente a mais de 200 m). Regionalmente, a carta de geoquímica de Zn em solos de Moura-Ficalho do SFM, editada na escala 1/50 000, reflete de modo claro as anomalias associadas aos calcários dolomíticos, assinalando as áreas de maior erosão e de ocorrências de mineralizações zincíferas como Preguiça, Vila Ruiva, Carrasca, Palhais, Merlinha e Vale Grou. Cobre em solos da região de Neves Corvo Foi comparada a distribuição do Cu nos solos envolventes de Neves Corvo em duas campanhas espaçadas no tempo, a primeira realizada pelo SFM no início da década de setenta para efeitos de prospeção mineira, antes da abertura da mina, e a segunda, efetuada no final dos anos 90, já com a mina de Neves Corvo em lavra ativa (Batista et al., 2001). Ambas as séries foram analisadas para determinar o teor total de um conjunto de 40 elementos químicos dos quais se destaca o Cu. Os resultados mostraram a influência da atividade mineira nestes solos e em que medida estas anomalias devem ser separadas para efeitos de prospeção e outros (Batista et al., 2012). Presentemente, o LNEG, inspirado na metodologoia utilizada na produção da carta radiométrica 1:500 000, tenta harmonizar mapas geoquímicos de solos, produzidos a partir de diferentes bases de dados, por vezes heterogéneas e muito espaçadas no tempo. Seguindo critérios de calibração de resultados, a partir da correlação entre campanhas sobrepostas, o LNEG conta disponibilizar tão breve quanto possível um mapa regional de geoquímica de Cu para o setor português da Faixa Piritosa Ibérica. Consciente da importância deste documento para o planeamento de projetos de prospeção, não

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dispensando porem a realização de novas colheitas e análises de solos, o LNEG pretende alargar esta metodologia a outras áreas com potencial mineiro, localizadas no centro e norte. Referências: Batista, M. J., Sousa, A. J.; Serrano Pinto, M., 2001. Comparação de teores em cobre de amostras de

solos em arquivo desde 1971 e em amostras colhidas nos mesmos locais em 1998 na região mineira de Neves Corvo. VI Congresso de Geoquímica dos Países de Língua Portuguesa, XII Semana de Geoquímica na Universidade do Algarve, Faro de 9 a 12 de Abril.

Batista, M.J., Sousa, A.J., Abreu, M.M., Pinto, M. Serrano 2012. A two-way approach for the definition of anthropogenic and natural copper anomalies at a massive sulfide mine. The case of the Neves Corvo mine in Iberian Pyrite Belt, Portugal, Journal of Geochemical Exploration, 113, 13–22.

Farinha, J. 2000. Relatório apresentado ao PROJECTO PRAXXIS XXI - Aspectos Metalogenéticos da Região de Castelo Branco: parâmetros controladores das mineralizações e abordagem dos impactes ambientais associados.

Oliveira, V., Matos, J.X., 1992 Enquadramento Geológico-Mineiro da Jazida de Enfermarias (Faixa Magnetítico- Zincífera, sector SW da Zona Ossa Morena). Conf. Int. Paleozóico Inf. de Ibero-America, Liv. de Resumenes, Publ. Museo de Extremadura nº1, p. 114-115, Mérida.

Mateus A., Munhá J., Inverno C., Matos J.X., Martins L., Oliveira D.P.S., Jesus A., Salgueiro R., 2013. Cap. II.2.4 - Mineralizações no sector português da Zona de Ossa-Morena. Geologia de Portugal Vol. I – Geologia Pré-mesozóica de Portugal. Eds. Dias, Araújo, Terrinha e Kullberg, Escolar Editora, p. 577 – 620.

Queiroz, N., Carvalho, A., Pereira, F., Bengala, J., Moreira, J., Freire, J., Viegas, L., Viana, M., Gaspar, O., Pereira, V., Borralho, V., 1990. Tomo comemorativo do 50º Aniversário do Serviço de Fomento Mineiro, 1939 – 1989. Estudos Notas e Trabalhos do SFM, DGEG, Porto, ISSN 0370-0607, 184 pp.

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Geoquímica de solos no Complexo Ígneo de Beja e bordo sul da Zona de Ossa Morena Mário A. Gonçalves1,2*, António Mateus1,2, Ana P. Jesus2,3

1Departamento de Geologia da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Ed. C6, Piso4, Campo Grande, 1749-016 Lisboa 2IDL – Instituto Dom Luiz 3German University of Technology in Oman, Applied Geosciences, Muscat, Oman *[email protected] Palavras-chave: método concentração-área; multifractais; mineralização; gabros; serpentinitos A geoquímica de solos é uma ferramenta de valor inestimável em prospeção mineral que possibilita a identificação fidedigna de anomalias e o mapeamento geoquímico. Para se conseguir retirar da geoquímica de solos informação relevante, é necessário que todos os passos de uma campanha (incluindo a amostragem e análise química) sejam realizados de forma cuidada e rigorosa. A não observância dos procedimentos adequados pode inviabilizar, de forma permanente, a utilidade de um banco de dados de geoquímica. Nas últimas dezenas de anos, o tema sobre a definição de anomalias geoquímicas voltou a estar no centro das principais publicações sobre a matéria. Se bem que para isso muito tenha contribuído a proposta de Cheng et al. (1994) utilizando a teoria dos fractais, a verdade é que os métodos tradicionais de prospeção revelam várias limitações quando as campanhas se orientam para indicadores de prospeção bem mais subtis, principalmente porque os sinais geoquímicos mais fortes (e óbvios) já foram identificados (e eventualmente explorados). Por fim, importa notar o incremento significativo da atual resolução analítica disponível, a qual devidamente aproveitada permite atingir novos patamares na qualidade da abordagem à prospeção fazendo uso da geoquímica de solos. Os exemplos descritos restringem-se à Zona de Ossa Morena, em particular ao seu domínio meridional, em litologias máficas e ultramáficas pertencentes ao Complexo Ofiolítico de Beja-Acebuches (COBA) e extensíveis a domínios do Complexo Ígneo de Beja (CIB), tendo as

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campanhas de geoquímica de solos sido realizadas pelo antigo Serviço de Fomento Mineiro (SFM). A relevância da abordagem reveste-se na necessidade de verificar em que medida se torna útil reavaliar dados de geoquímica de solos à luz dos novos métodos de processamento numérico. No COBA as medidas de concentração em Cr, V e Ni (Gonçalves et al., 1998; 2001) foram objeto de tratamento numérico pelo método da concentração-área (Cheng et al., 1994), tendo sido determinado o limiar anómalo regional destes elementos que delimita as unidades gabróicas e serpentiníticas do COBA. O estabelecimento destes limiares permitiu, por sua vez, circunscrever os domínios anómalos em Cr e Ni a locais caracterizados pela ocorrência de preenchimentos carbonatados de zonas de cisalhamento cortando os serpentinitos. No caso do V, as anomalias denotaram cumulados em gabros ricos em óxidos de Ti, cujo teor em V2O3 pode representar até 4,5 wt% (Gonçalves et al., 2001; Mateus et al., 1997; Mateus et al., 2001). Este resultado foi igualmente confirmado na análise de solos em gabros do CIB em Odivelas onde se ensaiou uma adaptação do método de concentração-área aplicada a perfis, a qual se designou por concentração-comprimento (Gonçalves et al., 2001). Registe-se, finalmente, que esta metodologia demonstrou grande utilidade como instrumento complementar à cartografia geológica de regiões com deficiente exposição de afloramentos. Outra importante campanha de geoquímica de solos do SFM para Cu em diversas unidades do CIB e do COBA, cobriu uma área de cerca de 570 km2 segundo uma rede de 100 m × 100 m. Estes dados foram tratados pelo método da concentração-área conjuntamente com uma análise da anisotropia espacial dos domínios anómalos dada a sua associação com diferentes estruturas tectónicas ou bandados magmáticos (Jesus et al., 2003; 2013). Através da conjugação dos valores dos limiares anómalos, anisotropia espacial (variogramas e razões axiais das elipses de anisotropia) e mapeamento geológico, foi possível associar as diferentes anomalias aos seguintes modos de ocorrência: i) disseminação de sulfuretos de Ni-Cu(-Co) em wehrlitos-troctolitos do COBA; ii) enriquecimento de sulfuretos de Ni-Cu em cumulados na Sequência Gabróica Bandada no CIB; iii) Veios e stockworks de Cu-Ni em halos metassomáticos na Sequência Gabróica Bandada; iv) mineralizações de Cu(-As,Sb,Ag,Au) do tipo epitermal em pórfiros intrusivos tardios no CIB; v) disseminações de sulfuretos de Cu em rochas carbonatizadas e preenchimentos carbonatados de zonas de cisalhamento; e vi) veios de quartzo-carbonato com mineralização de Sb-Cu(Ag-Au?) associados a falhas de desligamento N-S/NE-SW. Na discriminação dos diferentes tipos de mineralização, algumas das anomalias identificadas e não detetadas pelos trabalhos do SFM foram validadas e confirmadas no terreno.

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Referências: Cheng, Q., Agterberg, F. P., Ballantyne, S.B., 1994. Separation of geochemical anomaly from

background by fractal methods. J. Geochem. Explor., 51, 109–130. Gonçalves, M. A., Vairinho, M. e Oliveira, V., 1998. Study of geochemical anomalies in Mombeja area

using a multifractal methodology and geostatistics. In: A Buccianti, G. Nardi and R. Potenza (Eds), Proc. of the IV IAMG'98, Part 2: 590-595.

Gonçalves, M. A., Mateus, A., Oliveira, V., 2001. Geochemical anomaly separation by multifractal modelling. J. Geochem. Explor., 72, 91-114.

Jesus A., Mateus A., Goncalves M.A., Oliveira V., 2003. Cu anomaly separation by multifractal modelling of soil geochemistry data from Ferreira do Alentejo to Serpa (Alentejo, Portugal). IV Congresso Ibérico de Geoquímica, Coimbra (Portugal), 205-207

Jesus, A. P., Mateus, A., Gonçalves, M.A. and Munhá J., 2013. Multi-fractal modelling and spatial Cu-soil anomaly analysis along the southern border of the Iberian Terrane in Portugal, J. Geochem. Explor., 126-127, 23-44.

Mateus, A., Figueiras, J., Gonçalves, M. A. e Fonseca, P., 1997. Carbonatization of B.A.O.C.'s basic and ultrabasic rocks (Guadiana Valley): Structural control and metallogenetic potential. In: C. C. Pires, M. E. P. Gomes e C. Coke (Coord.) Comunicações da XIV Reunião de Geologia do Oeste Peninsular, Vila Real, Setembro de 1997: 145-151.

Mateus, A., Jesus, A.P., Oliveira, V., Gonçalves, M.A. e Rosa, C., 2001. Vanadiferous iron-titanium ores in Gabbroic Series of the Beja Igneous Complex (Odivelas, Portugal); remarks on their possible economic interest. Estudos Notas e Trabalhos do Instituto Geológico e Mineiro, 43: 3-16.

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Geochemistry of soils and stream sediments in the NE border of the Iberian Pyrite Belt: Implications to Mineral Exploration Filipa luz1*, António Mateus1, João Xavier Matos2, Mário Gonçalves1 1 Dep. Geologia e IDL, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, C6, Piso 4, Campo Grande, 1749-016 Lisboa, Portugal 2 Laboratório Nacional de Energia e Geologia, U.I. Recursos Minerais e Geofísica, R. Frei Amador Arrais 39 r/c, Ap. 104, 7801-092 Beja, Portugal *[email protected] Key-words: Soils, Geochemistry, Mineral Exploration, Iberian Pyrite Belt Introduction

Natural materials (e.g. rocks, soils, stream sediments) had a chemical composition that can be used to define geological domains. The ore-related geological processes have left geochemical imprints in their host rocks, which are usually related to alteration and/or mineralization processes. In these cases, the contents of some elements (often metals) may present high concentrations that substantially exceed their background threshold. The recognition of these values represents an important step in mineral exploration. The spatial distribution analysis of multi-element concentrations in rocks, stream sediments and/or soil samples makes geochemical surveys an important tool to mineral exploration. Several exploration campaigns were held in the NE border of the Iberian Pyrite Belt (IPB) including the southern region of the Pulo do Lobo Terrane (PLT) concerning soils and stream sediments sampling programs. The large volume of exploration geochemical data collected on this sector is stored in the Laboratório Nacional de Energia e Geologia databases. The aim of this work is making use of an extensive Cu-Zn-Pb soil campaign and additionally Co, Cr and Ni in a stream sediments campaign, as a case study, in this sector of the South Portuguese Zone.

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Database and Methodology

The geochemical data (soil and stream sediments) used in this work results from an ensemble of geochemical surveys, performed during the 1990’s for mineral exploration purposes. Soil the sampling grid it varies from 300 m X 300 m to 100 m X 100 m in tight profiles making a total of 17424 sampling sites. For stream sediments, which has an irregular grid, were studied 1034 sites from the Guadiana hydrographic basin. The soil were collected between 20-40 cm depth and the stream sediments up to third tributary; the subsequent processing and chemical analysis only used the soil fractions less than 80 mesh and were carried out in certificated laboratories using ICP-AES and colorimetric methods after biquinoline extraction. The preliminary statistical analysis of the Cu, Zn, Pb, Co, Cr and Ni (last three elements evaluated only for stream sediments) allowed the population identification, their distribution and outliers. This was followed by the calculation of statistical parameters and boxplot charts that were used for comparison purposes. According to the method of moments (Halsey et al. 1986) corrected for edge effects (Gonçalves 2001) the data multifractal character was inspected, as well as, the respective multifractal spectrum. The background values, commonly called regional threshold, were calculated using the Concentration-Area model (Cheng et al. 1994). The spatial variability and the anisotropy of each distribution were first through variogram modelling, followed by interpolation (using ordinary kriging), thus producing the final geochemical maps. The anomalies maps were designed taking in account contour values on the regional threshold, which is calculated before. Results The final geochemical data results are able to show that the distribution patterns of Cu, Zn and Pb are primarily influenced by the bedrock. The geochemical background calculated to Pulo do Lobo Terrane were 20, 55, 20-30 ppm to Cu, Zn and Pb, respectively. In the IPB the regional threshold values were displaced on a wide spectrum to each of these three elements (Cu, Zn, Pb) and higher than revealed to PLT results. The proximity to mineralized rocks is indicated by values of Cu, Zn, Pb above 100, 120-150 and 250 ppm, respectively, defined as a first order threshold. For these anomalies, the geochemical maps designed considering multifractal character and the calculation of the regional and local threshold, display strong anisotropy. The separation of Cu, Zn and Pb soil anomalies frequently reflect the existence of distinct metal sources related to original compositional differences or to chemical changes. Usually these three elements display non-coincident anomalies related to the bedrock. Metavolcanics represent the prevailing sources of Cu ±

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Pb; for Zn the prevalent source are metassediments from Phyllite-Quartzite Group and the Chança mine area (Luz et al 2014a, b). The stream sediments evaluation covers six elements and their regional threshold values are 20, 45, 30 and 15 ppm for Cu, Zn, Pb and Co, respectively. Thus, it is possible to estimate the first order local threshold to Cu, Zn, Pb, Co, Cr and Ni (40, 94, 70, 21, 37 and 42 ppm) are delimited, thus producing the geochemical maps. The analysis of these samples allow to infer: the most of these anomalies are clustered to E-SE of the surveyed region, revealing contributions from a variety of sources, mainly related to different metavolcanic rocks with a local contribution of metapelites, contamination from old (generally abandoned) mining activities and hydrothermal mineralization controlled by different fault zones. The last example is particularly visible in the PLT with carbonates ± sulphides infillings of these faults (Luz et al. 2012) Conclusions

The results show that the methodology used for the exploration geochemical data processing is suitable to estimate threshold values and recognize anomalies which were confirmed in the field. The main anomalies on the surveyed region reflected contributions from a variety of sources, namely different volcanic units with local contributions from pelite rocks, contamination from old (abandoned) mining activities and hydrothermal mineralization controlled by different fault zones. References: Cheng, Q., Agterberg, F. P., Ballantyne, S.B., 1994. Separation of geochemical anomaly from

background by fractal methods. J. Geochem. Explor., 51, 109– 130. Gonçalves, M. A., 2001. Characterization of geochemical distributions using multifractal models.

Math. Geol., 33, 41-61 Halsey, T.C., Jensen, M.H., Kadanoff, L.P., Procaccia, I. and Shraiman, B.I. 1986. Fractal measures and

their singularities: the characterization of strange sets, Phys. Rev. A, 32A, (2), 1141-1151. Luz, F., Mateus, A., Matos J.X., Gonçalves, M.A., 2012. Geochemistry of stream sediments southwards

of the SW Variscan suture in Portugal (Guadiana and Chanc¸a river basins): insights into element anomalies of variable origin and intensity, Applied Earth Science (Trans. Inst. Min. Metall. B), 121, 137- 150.

Luz, F., Mateus, A., Matos J.X., Gonçalves, M.A., 2014a. Cu- and Zn-Soil Anomalies in the NE Border of the South Portuguese Zone (Iberian Variscides, Portugal) Identified by Multifractal and Geostatistical Analyses, Nat. Resour. Res., 23, 195-215.

Luz, F., Mateus, A., Matos J.X., Gonçalves, M.A., 2014b. Cu, Zn and Pb soil geochemistry data from the NE domain of the Iberian Pyrite Belt in Portugal; implications to mineral exploration, Geochemistry, Explor., Environ. Anal., 14, 331-340.

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Case Study: Soil geochemistry in exploration for Iron Oxide Copper Gold deposits, Alcáçovas Project, Ossa Morena Zone, Portugal Bryan MacFarlane1*, Ana Fernandes2, Joana Fragoso2

1 Avrupa Minerals Ltd., 410-325 Howe Street, Vancouver, BC V6C 1Z7, Canada 2 MAEPA, Rua José Eigenmann nº90, 4715 Braga * [email protected] Keywords: Soil geochemistry, IOCG, Alcáçovas, XRF, Factor analysis Introduction Geochemical results from an historic regional soil sampling program led Avrupa Minerals to recognize the potential for copper mineralization at the Alcáçovas Iron-Oxide Copper Gold (IOCG) prospect. During the process of field verification of the copper soil anomalies, follow-up rock chip sampling confirmed the presence of both copper and gold mineralization. By understanding the alteration signature associated with the mineralization, Avrupa geologists classified the metal system as an IOCG. While the project is still at an early stage, preliminary results suggest that a large mineralizing system may be present at Alcáçovas. In order to aid in investigation, Avrupa implemented a multi-disciplinary approach to exploration. During 2015, Avrupa mapped the area at 1:10,000 scale, collected more rock chip samples, ran a pilot soil geochemical survey, a pilot ground magnetometry survey, and drilled 29 short drill holes, total 356 meters. Mapping At Alcáçovas, Avrupa initiated geological mapping at 1:10,000 scale as the first exploration method. Poor rock exposure in the mineralized zones, a result of recessive weathering, made geological interpretation a challenge. The Avrupa geological team depended heavily on float mapping and detailed observation of general alteration patterns to construct a geologic map and cross sections. During mapping, local alteration zonations were observed and later confirmed within the soil geochemical data.

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Soil Survey Later, Avrupa conducted a pilot soil geochemical survey during 2015 to fill in an important gap in the historical soil grid. We analyzed the samples in-house using a portable Olympus XRF at our Grândola warehouse. We collected some duplicates at the original historic sample collection points (within accuracy of hand held GPS) to assure that the data sets would be consistent enough to define the copper anomaly. While copper anomalism could be easily tracked across the survey boundaries, the overall actual correlation of values was poor, and a correction factor could not be extracted. The poor correlation is most probably a result of approximate duplication of the sample locations during the sample collection phase. XRF Data With the soil XRF data, we conducted some basic statistical analysis to estimate the quality of the data. The biggest limiting factor with the new data was the lack of sample population and homogeneity with multiple elements analyzed. After cleaning of the dataset, we gridded the soil data gridded to display trends within the Alcáçovas target area. The end result of the survey showed map-scale patterns that were in agreement with our field observations. Three distinctive structural panels are present within the data set and can be highlighted with the multi-element data. We observed further correlations between mapped alteration types and zinc, copper, and potassium. Preliminary correlation coefficients and factor analysis resulting in several groupings. The data allowed for three factor groupings between elements. The primary factor appears to correlate in general with elements of the fresh host rock, including Ca, Ti, V, Mn, Fe, Zr, and Th. The second factor grouping may be a mix between the alteration and mineralization process, including S, K, Cu, As, Rb, Y, Ta, and Pb. The third grouping may be associated to a mafic component to the system, possibly basaltic dikes, with elements Cr and Ni. There is also a weak correlation between the third factor and copper. Ground Magnetometry Avrupa conducted a pilot ground magnetometry survey in 2015. This pilot survey was successful in delineating magnetic, or potential host rocks, from non-magnetic rock types. The survey also helped to delineate structures that were not observable in the field. After completion of the magnetic survey and processing of the data, a comparison with soil and rock chip geochemistry suggests: 1) a relation between the edge of magnetic bodies and copper gold mineralization; and 2) the faulting that appears to offset the magnetic bodies

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also offsets mineralization. A larger ground magnetic survey may assist in defining additional magnetic bodies. Covering a larger area will also allow for a more complete understanding of the structural setting of the Alcáçovas target. Future Work During 2016, Avrupa plans to continue to advance exploration within the Alcáçovas area. Additional short hole drilling, soil collection, multi-element analysis of the historic soil samples, and an increase in the size of the ground magnetic survey will enable us to better plan for deeper exploration drilling. The combined use of field work, soil geochemistry, and geophysics will continue to increase our understanding of the mineralization potential of the Alcáçovas IOCG showing. References: Barros, A., Cunha, C., 2012. Techical Report Exploration Program on the “Alvito” property (Avrupa

Minerals & MAEPA internal report). Jurgeit, F., 2013. Field Reconnaissance at the Alvito property, Portugal. MacFarlane, B., 2015. Report on the IOCG potential of the Alcáçovas target, Alvito License, Portugal. MacFarlane, B., Fernandes, A., Kuhn, P., 2015. Alvito Joint Venture - October 2015 Summary Report.

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Geoquímica de solos em prospeção mineral – Projeto de Argozelo Pedro Santos1*, Carlos Rosa1, Frederico Martins 1, Marisa Gomes1, Daniela Lobarinhas1

1Empresa de Desenvolvimento Mineiro, S.A. *[email protected] Palavras-chave: EDM, Argozelo, mineralizações Sn-W, prospeção mineral, geoquímica de solos. A EDM assinou a 5 de Dezembro de 2011 um contrato com a DGEG para prospeção e pesquisa de depósitos minerais de estanho, volfrâmio, ouro, prata, cobre e sulfuretos associados, numa área denominada de Argozelo, situada nos concelhos de Bragança e Vimioso. No âmbito dos trabalhos de prospeção e pesquisa em curso na área de Argozelo foi realizada uma campanha de geoquímica de solos que pretendeu determinar a ocorrência e distribuição espacial de vários elementos químicos, em particular o Sn e W e a sua associação a estruturas quartzosas que ocorrem no prolongamento da zona filoniana para Norte e para Sul da antiga mina de Argozelo, assim como em estruturas paralelas localizadas a W da antiga mina. A montante da campanha de amostragem de solos realizada pela EDM foram interpretados dados de índole cartográfica, geofísica (aeromagnética), geoquímica (sedimentos de corrente, solos, rocha) e de sondagens obtidos até meados/fim da década de 80 pelas empresas Billinton e Minargol. A estes, juntaram-se os dados de cartografia geológica, geoquímica de rocha e solos, geofísica (resistividades), abertura de sanjas e sondagens realizados pela EDM. Os dados históricos de geoquímica de solos definem alinhamentos N-S a NNE-SSW a oeste da antiga mina, que numa primeira análise se poderiam relacionar com estruturas paralelas aos filões mineralizados de Argozelo. No entanto, estes dados foram confrontados com os levantamentos geológicos tendo-se investigado a localização das anomalias no terreno para verificar a sua origem, que se atribuiu a causas antropogénicas e não à sua relação com possíveis estruturas filonianas mineralizadas. Observou-se que as anomalias coincidem com campos de cultivo que foram preenchidos pelos populares com material de escombreira da antiga mina, de modo a regularizar a superfície dos terrenos.

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Os levantamentos geológicos efetuados pela EDM identificaram diversos filões fora da zona da antiga mina, em posições correlacionáveis com os filões explorados ou em zonas afastadas da ocorrência dos filões explorados. A EDM efetuou uma campanha de amostragem de solos que consistiu na recolha de 348 amostras, com peso médio de 500 gramas, e que distam 10 m entre si ao longo de 20 perfis de comprimentos variáveis. Estes perfis apresentam orientações E-W a WNW, normais à direção geral das estruturas a investigar e foram projetados em terrenos onde se verificou previamente que não ocorre material de aterro proveniente das antigas escombreiras ou de qualquer outra origem. As amostras foram colhidas a profundidades entre 10 cm e 60 cm, na interface de alteração da rocha mãe, salvaguardando assim, a possível contaminação antrópica dos solos e reportando o mais fidedignamente a assinatura geoquímica do ponto amostrado. As análises químicas de solos foram requeridas ao laboratório ALS minerals em Sevilha, tendo sido selecionados os pacotes analíticos W, Sn-MS85 + ME-MS61 os quais permitem analisar a totalidade dos elementos de interesse, salientando-se o Sn e W, com limites de deteção adequados ao presente estudo. Os resultados foram analisados e interpretados, apresentando valores máximos para Sn (157 ppm) e W (219 ppm) numa zona a norte de Argozelo e de Sn (98 ppm) e W (315 ppm) numa zona a sul. Estes valores são significativamente altos (muito afastados das medianas correspondentes), indicando a presença de anomalias bem marcadas que se correlacionam espacialmente muito bem com a possível extensão dos filões mineralizados de Argozelo. As grandes amplitudes entre os mínimos e os máximos, nestes elementos, mostram uma grande variação da concentração elementar provavelmente devido à dispersão dos elementos nos solos que poderá ter sido causada por meteorização e transporte dos elementos provenientes das rochas e dos filões mineralizados, ou pela distribuição irregular das mineralizações de Sn e W nos filões. A presença de sulfuretos como arsenopirite, calcopirite, pirite e esfalerite a acompanhar as mineralizações de Sn e W nos filões, justificam a presença de valores relativamente elevados de As, Cu, Fe, Zn e Ag nas análises químicas. Procedeu-se à abertura de sanjas sobre as zonas com anomalias geoquímicas mais significativas registadas nos perfis de amostragem dos solos. A observação e caracterização detalhada dos diversos filões mineralizados encontrados nas sanjas, permitiu correlacioná-los diretamente com as anomalias identificadas na geoquímica de solos e ultrapassar a dificuldade de observação destes no terreno devido à vasta e espessa cobertura de solos.

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Geoquímica de solos multielementar aplicada à descoberta de jazidas de tungsténio (scheelite) em skarns Filipa Matias1*, Pedro B.K. Amaral2**, Nelson A.C. Martins1, Luís M.R. Rosa1

1EUROCOLT – Rua Centro Empresarial, Ed. 13 –Esc. 2.13. Beloura Office Park, 2710-693 Sintra. 2Consórcio Penedono - Rua da Lavandeira, Loja 1, R/C Traseiras, 3630-231 Penedono. *[email protected] **[email protected] Palavras-chave: geoquímica multielementar, tungsténio, skarns, Tabuaço O depósito da Aveleira (Tabuaço, distrito de Viseu) foi descoberto em 2012, no seguimento de uma anomalia geoquímica identificada nas campanhas de prospeção de solos realizadas na área. Trata-se de um depósito de tungsténio, cujas mineralizações em scheelite estão hospedadas em níveis de skarn sub-paralelos, com orientação NW-SE e pendor suave para SW, sem a presença de afloramento algum que indicie a sua existência. Em 2011, a Colt Resources, detentora dos direitos de prospeção e pesquisa da área de Armamar-Meda (que incluíam a região de Tabuaço) realizou uma primeira campanha de prospeção geoquímica de solos, no já conhecido depósito de tungsténio de São Pedro das Águias, com o objetivo de definir uma associação química indicadora da presença de skarns mineralizados. Foram realizadas duas linhas de testes, com um total de 57 amostras, orientadas SSW-NNE, perpendiculares ao afloramento do depósito. As amostras foram recolhidas em terrenos cujas rochas aflorantes variam entre granitos, xistos, skarns e rochas carbonatadas, por forma a caracterizar geoquimicamente as principais litologias existentes da região. As amostras foram analisadas para um conjunto de 46 elementos químicos, incluindo o tungsténio e o estanho. Os resultados analíticos revelaram associações de elementos e localizações espaciais concordantes com as expectáveis para o depósito de São Pedro das Águias. Elementos como o Ca, o Sr ou o Mg apresentaram associações espaciais com os teores mais elevados de W. Estudos estatísticos (Análise de Componentes Principais – ACP) corroboram esta observação empírica dos resultados, demonstrando também correlação entre grupos amostrais correspondentes às diferentes litologias amostradas.

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No seguimento desta identificação, ainda no ano de 2011, realizaram-se quatro novas linhas de pesquisa, com orientação SW-NE, na zona a norte do depósito de São Pedro das Águias, compreendendo a parte norte da Quinta de São Pedro das Águias e a Quinta da Aveleira. Embora não fossem conhecidos afloramentos de skarn na zona, a sua existência era uma possibilidade, dado a identificação de fragmentos de rocha com scheelite ao longo de alguns troços de muros de suporte de socalcos para as vinhas. Foram recolhidas 170 amostras, analisadas para os mesmos 46 elementos. Os resultados foram consistentes com os obtidos anteriormente, evidenciando duas anomalias geoquímicas, sendo a mais significativa na linha mais a norte, onde, mais tarde se viria a descobrir o depósito da Aveleira. A análise ACP a estes resultados analíticos foi, uma vez mais, concordante com o observado empiricamente, e no seguimento do já constatado em São Pedro das Águias. A área foi prospetada numa nova campanha, já em 2012, com linhas localizadas a meia distância entre as já realizadas, cujos resultados corroboraram as anomalias anteriormente identificadas e a associação geoquímica estabelecida. Deste modo, toda a área a norte do depósito de São Pedro das Águias ficou prospetada com 7 linhas paralelas, espaçadas entre si aproximadamente 100m, com amostras recolhidas de 10 em 10m. No seguimento destas campanhas, ambas as anomalias foram testadas com sondagens. O depósito da Aveleira foi identificado na anomalia geoquímica mais a norte. A segunda anomalia testada revelou-se nula. Os teores identificados foram, posteriormente, justificados como resultantes de material aí colocado, proveniente de escavações feitas na zona da adega da Quinta de São Pedro das Águias – depósito de São Pedro das Águias. A descoberta do depósito da Aveleira demonstra claramente a utilidade da prospeção geoquímica de solos, mesmo em depósitos minerais onde a sua aplicação não é tão comum, como o caso do tungsténio, e em zonas de escasso afloramento, como os socalcos de vinhas do Douro. A sua aplicação permite a definição de associações geoquímicas características, cujo conhecimento é de enorme utilidade como ferramenta de prospeção de novos depósitos. No entanto, a prospeção geoquímica de solos deve ser interpretada com cautela. A dispersão é muito facilitada em materiais de granulometria fina, resultando em teores muito variáveis e dispersos espacialmente. A existência de materiais alóctones, nomeadamente os resultantes da catividade humana, pode, também, induzir a interpretações menos certas e, consequentemente, mais onerosas para fases seguintes da prospeção mineira.

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Recuperação sustentável de áreas mineiras. Papel da fitoestabilização na génese e conservação do solo dessas áreas Maria Manuela Abreu1*

1Instituto Superior de Agronomia, Linking Landscape, Environment, Agriculture and Food Research Centre (LEAF), Univ. Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, Portugal *[email protected] Palavras-chave: Fitoestabilização, Fração disponível, Resíduos orgânicos/inorgânicos Introdução As áreas mineiras, em particular as abandonadas são, em geral, locais onde as escombreiras, solos, águas e sedimentos apresentam graus de contaminação variáveis, podendo constituir graves problemas ambientais e de saúde pública, necessitando por isso de ser sujeitas a processos de reabilitação/remediação. Frequentemente, as escombreiras constituem ambientes extremos que inibem/reduzem o desenvolvimento das plantas e, consequentemente, a biodiversidade local contribuindo, para uma paisagem desoladora. Estas condições são determinadas pelas elevadas concentrações de elementos potencialmente tóxicos (EPTs), pH muito ácido, baixo a nulo conteúdo em matéria orgânica e nutrientes, associadas a características físicas desfavoráveis (ex. granulometria muito grosseira ou demasiado fina). Em algumas áreas mineiras as escombreiras são ainda ricas em sulfuretos, que por oxidação geram continuamente drenagem ácida que inibe completamente a instalação de vegetação, além de contribuir para a dissolução de outras fases sólidas e dispersão de EPTs para as águas superficiais e subterrâneas e para os solos/sedimentos das áreas adjacentes, afetando negativamente a sobrevivência e/ou desenvolvimento da biodiversidade e as funções ecológicas dos ecossistemas. A redução do risco ambiental real ou potencial determinado pelas atividades mineiras, para um nível aceitável, é o principal objetivo de qualquer processo de remediação. Técnicas que promovam a degradação química/bioquímica dos contaminantes não podem ser aplicadas, uma vez que os elementos químicos não podem ser destruídos.

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Assim, a recuperação de sistemas contaminados por EPTs pode passar pela sua remoção ou isolamento ou ainda pela redução da sua mobilidade, toxicidade e reatividade. A maioria das estratégias de remediação, quase sempre associadas a técnicas de engenharia, apresentam grandes limitações, nomeadamente, elevado custo de implementação, mudanças irreversíveis nos sistemas, na sua maioria são ecologicamente hostis, revelando-se em grande número dos casos insuficientes, embora dependam naturalmente do tipo(s) de contaminante(s) e da extensão da contaminação. Estes métodos envolvem, geralmente, estabilização química, remoção e transporte dos materiais contaminados para uma área específica, ou isolamento, in situ, através de telas ou outros materiais de isolamento. Após a escavação, tanto a área limpa como o local de depósito dos materiais necessita de ser reabilitada. Além disso, algumas técnicas podem ainda reativar os sistemas conduzindo a uma maior dispersão da contaminação por erosão ou lixiviação. Estas limitações são ainda mais evidentes na reabilitação de áreas com contaminação multielementar e com fases sólidas geradoras de drenagem ácida. Assim, parece evidente que devem ser aplicadas técnicas de remediação de menor custo e essencialmente amigas do ambiente. Fitorremediação A fitorremediação é uma técnica de remediação não-invasiva, socialmente bem aceite, sendo em média dez vezes mais barata do que os métodos de remediação com base em técnicas de engenharia. Esta metodologia, que utiliza plantas e microrganismos associados na zona da sua rizosfera, é particularmente adequada para áreas de grande extensão ou volumetria contaminadas com EPTs (metais/metaloides). A fitorremediação inclui uma variedade de técnicas que aproveita a capacidade natural de plantas para absorver, acumular e/ou imobilizar os elementos químicos. Estas técnicas de remediação de áreas contaminadas (solos/escombreiras) baseiam-se em processos de remoção (fitoextracção) ou na estabilização dos contaminantes (fitoestabilização). No processo de fitoextracção as plantas absorvem e translocam os elementos para a sua parte aérea, sendo em seguida colhidas para transformação. Na fitoestabilização as plantas não removem os elementos do local contaminado mas têm mecanismos para imobilizar os elementos no substrato ou na sua parte radicular. Das várias técnicas de reabilitação ambiental de áreas com contaminação multielementar, a fitoestabilização é considerada a mais eficiente e sustentável sendo uma alternativa às técnicas de engenharia e de fitoextracção.

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Fitoestabilização A fitoestabilização é uma tecnologia de remediação de áreas contaminadas que usa espécies de plantas capazes de imobilizar os contaminantes no solo através da sua absorção e acumulação nas raízes, adsorção na parede celular das raízes, ou pela precipitação dos elementos na raiz ou na zona da rizosfera, reduzindo ou eliminando o risco para a saúde humana e para o ambiente. Os principais objetivos desta técnica são: impedir a dispersão dos EPTs para os sistemas adjacentes (solo, água); promover a estabilização mecânica do solo/escombreira pelas raízes; proteger o solo/escombreira contra a erosão eólica e hídrica; reduzir o fluxo da água superficial para as águas subterrâneas por aumento das taxas de evapotranspiração; e criar uma paisagem visualmente agradável e sustentável. As espécies de plantas devem ter uma baixa capacidade de translocação dos EPTs para a parte aérea de modo a evitar a sua transferência para a cadeia alimentar. Para um maior e mais rápido sucesso desta técnica de remediação recorre-se frequentemente à utilização de resíduos de baixo custo, ou mesmo de custo zero, como são os resíduos industriais (orgânicos/inorgânicos), agro-florestais, cinzas de biomassa, lamas de estar, etc. para melhorar as características do substrato. A adição de resíduos aos materiais de escombreira/solos contaminados pode contribuir para melhorar as suas características físicas (textura, estrutura, capacidade de retenção de água), aumentar o teor de matéria, pH, teor de nutrientes, capacidade de troca catiónica, bem como a atividade microbiana. Determinados resíduos, associados aos processos fisiológicos das plantas (ex. modificação da rizosfera e/ou compostos libertados pelas raízes), melhoram/aumentam os processos biogeoquímicos chave tais como a adsorção, precipitação e reações de oxirredução que podem reduzir a fração biodisponível dos elementos químicos contribuindo para a sua imobilização no meio. Os resíduos adicionados bem como o desenvolvimento das plantas são também determinantes para promover e acelerar os processos de meteorização e pedogénese dos materiais de escombreira possibilitando a formação de solos mais evoluídos que permitem a instalação de vegetação mais exigente permitindo a sucessão ecológica, contribuindo para a biodiversidade e o sequestro de carbono. Considerações finais A identificação de plantas tolerantes a concentrações elevadas de metais/metaloides, bem como a escolha de materiais de baixo custo que possam ser usados para melhorar as características dos solos/escombreiras são desafios para a tomada de decisões para a implementação de técnicas de remediação/reabilitação de baixo custo e amigas do

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ambiente. A fitoestabilização é uma boa aposta para a remediação de áreas degradadas pela atividade mineira, em particular aquelas com contaminação multielementar. O principal objetivo da fitoestabilização não é alterar a concentração total dos EPTs, mas sim reduzir a fração disponível destes elementos para o biota e a sua dispersão quer por lixiviação quer através de material particulado. O estabelecimento de uma cobertura vegetal das escombreiras pode cumprir estes objetivos além de contribuir para a génese do solo e para a sustentabilidade dos ecossistemas.

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Data analysis and geostatistics applied to soil geochemical data of the Marrancos mineralization Amélia P. Marinho Reis1*, Eduardo Ferreira da Silva1, António Jorge Sousa2

1GEOBIOTEC, Departamento de Geociências, Campus Universitário de Santiago, Universidade de Aveiro, 3810-193 Aveiro, Portugal 2CERENA, Instituto Superior Técnico, Av. Rovisco Pais, 1049-001, Lisboa, Portugal *[email protected] Keywords: gold, surface dispersion patterns, pathfinders, soild-phase fractionation, potentially toxic elements Study area The Marrancos–Portela das Cabras mineralization is located in the Vila Verde municipality, Braga district (NW Portugal), within a gold (Au) metallogenic province that extends from Galicia, Asturias and Léon in Spain to Minho, Trás-os-Montes and Beira in north–central Portugal. The main lithologies in the region are Silurian metasediments, a medium-to fine grained porphyritic biotite–muscovite Hercynian granite and hornfels developed at the metasediments–granitoid contact. The study area is situated in the hornfels sector. Within the study area, the hornfels are mainly banded coarse-grained quartz–feldspar but, closer to the contact with the granitoid (northern sector of the study area), pelitic fine-grained biotite or muscovite hornfels are more abundant. Small quartz–sulphide veins frequently crosscut the pelitic hornfels. There are some evidence that this mineralization, formerly known as Cova dos Mouros mine, was exploited for gold by the romans (Braz et al. 2011) and tentatively exploited for tungsten (W) during the II World War. The Marrancos mineralization is hosted by a N40°E quartz-breccia, with a 70°-75° NW dip, which is spatially related to a major shear zone (Viegas et al. 1991). The primary geochemical signature is chemically defined by an assemblage of Fe–As–Bi–Au–Ag–(W-Sn–Mo–Cu–Pb–Zn) corresponding to a mineralogical assemblage of arsenopyrite–pyrite–bismuthinite–bismuth–gold–electrum-(tungstates–cassiterite–estanite–molybdenite–chalcopyrite–sphalerite–galena–sulphosalts) (Noronha and Ramos 1993; Reis et al. 2001). Excluding quartz, arsenopyrite and pyrite are the most important minerals of the deposit. Chalcopyrite, sphalerite, pyrrhotite and galena are minor

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sulphides. Gold occurs mostly as electrum, mainly in arsenopyrite and pyrite, either as small inclusions (average grain size 1-3 μm) or disseminated in their crystal lattice. Although the maximum Au grade found by Reis (1997) barely reaches 7 g t-1, Viegas et al (1991) indicate an approximate value of 35 g t-1. Evidence of past mining, exploration and other human activities can be found at the S sector the study area, and soil disturbances are not uncommon (remnants of open pits, trenches and drill holes, the football field, edification). Some have partially exposed the mineralised structure to weathering, promoting the dispersion of the metals at the surface. However, the soils of the northern part of the area are far less disturbed. Early studies The first studies report on a dataset resulting from 286 soil samples collected in a rectilinear grid, at equal distances (40 m) along evenly spaced lines (50 m). The lines have an ≈N45°W orientation, which is perpendicular to the NE–SW trending quartz-breccia. The samples were collected at slightly variable depths, normally between 10 and 30 cm in depth (horizon A), depending on the soil characteristics at the site. The <77 μm soil size fraction was used for chemical analysis. Soil concentrations of Fe, Cu, Zn, Pb, Co, Ni, Mn and Bi were determined by atomic absorption spectrometry (AAS), while As, Sb, Se and Te were analysed by AAS-hydride generation following an HClO4-HF attack. Gold was analysed by Inductively Coupled Plasma–Atomic Emission Spectroscopy (ICP–AES) with a detection limit of 7 ppb (Reis et al., 2001). Values for precision (expressed as RSD%) are <10 % for Fe, Cu, Zn, Pb, Co, Ni, Mn and Bi, but >10% for Au, As, Sb, Se and Te. Exploration studies carried out using this dataset aimed at detecting and interpreting ‘‘multi-element’’ anomalies related to the Au mineralization. Statistical techniques such as multiple correspondence analysis (MCA), variography and factorial kriging analysis were used to identify spatial patterns of dispersion and surface anomalies in the soil. However, the elevated As concentrations found in these soils triggered an environmental study to assess the soil vulnerability to arsenic contamination. Since risk mapping can provide important information for science-based decision-making in the evaluation of contaminated sites, indicator kriging was used to perform a risk probability mapping. Late studies These studies used 144 soils from 286 archived samples in the University of Aveiro. The original sampling grid used to collect the soils was enlarged to 80 m × 50 m, a decision based on previous studies carried out in the area (Reis 1997). Sample splits of 15 g were digested in a hot (95°C) modified ‘aqua regia’ leach and analysed for 55 elements, including

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Au, by ICP-mass spectrometry (ICP-MS) at ACME Analytical Laboratory (ISO 9002 Accredited Co.). Excepting Au (13%), Bi (11%) and Te (12%), values for precision are <10 % for all elements. Given the larger number of chemical elements determined in the soil samples and the better reproducibility values obtained, new exploration studies were carried out to identify surface dispersion patterns of Au and other relevant metal(oid)s. Principal components analysis (PCA) and ordinary kriging were combined to: (1) identify associations between chemical elements; (2) estimate spatial patterns of variation for such associations in the soil. Sequential extractions are widely used for exploration purposes as well as for environmental assessments. Then, a sub-set of 10 topsoil samples were selected to carry out a solid-phase fractionation study using a chemical extraction method. The objective was to identify and quantify the fractions of As, Cd and Pb occurring in different soil phases (clay minerals, carbonates, amorphous Fe, Mn oxides, organic matter and more resistant mineral phases). The studies carried out allowed identifying and interpreting soil geochemical anomalies of Au and other relevant metal(oid)s occurring at the surface. References: Braz C.M., Fontes Silva V.M., Gomes Braga A.C., 2011. A mineração em época romana no

concelho de Vila Verde (Braga, Portugal). Férvedes, 7: 235 – 242 Noronha F, Ramos JMF, 1993. Mineralizações auríferas no Norte de Portugal. Algumas

reflexões. Cuaderno, Laboratório Xeolóxico de Laxe, Coruña, 18, 133–146. Reis A.P., 1997. Soil geochemistry in the Marrancos gold mineralization. Study of dispersion

mechanism and optimisation of the geochemical gold exploration parameters in the Vila Verde-Ponte da Barca ore belt. Ph.D. Thesis, Departamento de Geociências, Universidade de Aveiro, (In Portuguese).

Reis A.P., Sousa A.J., Cardoso Fonseca E., 2001. Soil geochemical prospecting for gold at Marrancos (Northern Portugal). J. Geochem. Explor. 73, 1-10.

Reis A.P., Silva E.F., Sousa A.J., Patinha C., Martins E., Guimarães C., Azevedo M.R., Nogueira P., 2009. Geochemical associations and their spatial patterns of variation in soil data from the Marrancos gold-tungsten deposit: a pilot analysis. Geochemistry: Environment, Exploration, Analysis, 9: 319-340

Viegas L.F.S., Andrade R.S:, Rodrigues L.V., Martins L.P., 1991. Projecto de prospecção de metais nobres (ouro e prata) faixa Vila Verde / Ponte da Barca. Relatório final. Serviço de Fomento Mineiro. S. Mamede de Infesta. Relatório interno (arquivo do LNEG, S. Mamede de Infesta). 70 pp

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State of art of analytical methods for soils geochemistry Alejandro Munilla1*

1ALS Global *[email protected] Keywords: geochemistry, analytical, methods, detection. Geochemical methods are less reproducible around the detection limit, but if the concentration is 5 to 10 times the detection limit precision improves dramatically. Therefore, when considering the quality of a background concentration, it is useful to view it in the context of how high the value is above the detection limit. Determination of subtle anomalies could be highly precise and reliable when the geochemical background is significantly above the detection limit for the analytical procedure. New technologies in analytical methods have achieved dramatic reductions in detection limits of 10-100 times lower than previous methods. These detections limit improvements have resulted in higher signal to noise ratios, low carry over effects, and significant reductions in oxide and polyatomic interferences that commonly hamper ultra low detection limits in mineral exploration. Super Trace Analyses by ICP-MS New developments in sample introduction techniques and collision/reaction cells have allowed to achieve dramatic reductions in detection limits on a wide range of methods. Mainly 3 acid digestion; aqua regia, weak acid and four acid digestion. The strongest 4 acid “near total” digestion will dissolve most of elements with the exception of the most resistive ones (W,Sn,…). Exemple of detection limits achieved with aqua regia – ICP-MS supertrace

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• Quick Pb isotopic analyses can be performed as well.

• Rare Earth may be added with the following detection limits;

• Selenium may be analysed as low as 3 ppb. Useful for gold exploration, lithology

mapping and environmental base line study.

• Super trace Au by cyanide digestion. Ag and Cu may be added as well.

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Which super-trace Au method should you use? Aqua regia methods:

• Higher detection limit, can accommodate spikes in gold content due to nugget effect

• Much less susceptible to the preg-robbing behaviour of organic matter (however, charcoal and humus will still cause issues)

• Consider this method for bulk soils and stream sediments likely to contain native gold particles

Cyanide methods: • Ultra low detection limit possible because of cyanide’s chemistry • Preg-robbing causing low-to-no recovery is greatly amplified in cyanide leach • Consider this method for the fine fraction of surficial materials, such as sieved

stream sediments or clay separates, where subtle variation at the ppb level is significant to exploration

Halogen analyses Halogen elements are integrally associated with ore-forming processes. We know precious and base metals are often transported as halides in mineralizing fluids from the presence of Cl, I, Br in fluid inclusions, and many hydrothermal minerals include Cl and F in their crystal structures. These methods are challenging to analyse due to different factors. Some limited work in Canada and Russia suggest that labile halogens in surface sediments and vegetation can be used as exploration tools, if the analytical technology improves. Ultra-low Iodine by Water Leach

Low level Chlorine

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Exploration targets that may benefit from halogen analysis: • Porphyries and associated hydrothermal deposits • Regolith-related deposits like bauxite and laterite • Base metals deposits, both VMS and carbonate types

Ionic Leach™

• Ionic Leach™ is a static sodium cyanide leach using the chelating, buffered at pH 8.5. This innovative leach technique is designed for near surface soils; sample handling is minimal and the material is digested as collected with no drying or sieving, so there is very little opportunity to lose or introduce elements during the partial leach process.

• It is designed to enhance the potential to detect and resolve geochemical anomalies for a range of commodity elements.

• The procedure selectively solubilizes metal ions that have been leached from the primary source, migrated, and then redeposited near the surface, in other words, weakly adsorbed metals ions, metals associated with carbonate minerals, and to some extent, metals associated with amorphous Mn and Fe oxyhydroxides.

• The presence of EDTA and cyanide means that metals, especially Au and Ag, are strongly complexed and stay in solution prior to analysis, preventing re-adsorption to undigested mineral surfaces.

WORKSHOP - SOLOS EM PROSPEÇÃO MINEIRA 2015

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Patrocínios Apoios

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Lista de inscritos: Nome Email Entidade Adélia Viana APA Alejandro Munilla [email protected] ALS Alexandre Santos Un Évora Alice Fialho APA Álvaro Pinto [email protected] CCV Lousal Ana Barrucho Un Évora Ana Fernandes [email protected] MAEPA/AVRUPA André Matoso [email protected] APA Angelo Farci [email protected] EMED Tartessus António Terrón EMED Tartessus Artur Sá [email protected] UTAD Benito Caballero Trafigura Bryan MacFarlaine [email protected] MAEPA/AVRUPA Caner Tolunguc [email protected] SPEKTRA JEOTEK Carlos Cunha [email protected] MAEPA/AVRUPA Carlos Rosa [email protected] EDM Catarina Sousa [email protected]

Cátia Prazeres [email protected] LNEG Daniel Oliveira [email protected] LNEG Daniela Lobarinhas EDM Duarte Toscano [email protected] Eurocolt Edgar Carvalho [email protected] EDM Eduardo Silva [email protected] Un Aveiro Eduardo Soares [email protected] FCUL Enrique Olivas Méndez [email protected] Cobre Las Cruces Esref Kemal Kaya [email protected] SPEKTRA JEOTEK Fernando Lopes [email protected] Geolog Filipa Luz [email protected] FC Un Lisboa Filipa Matias [email protected] Eurocolt Filipe Faria [email protected] Eurocolt Frederico Martins EDM Irina Miguel Un Évora Joana Chumbinho Un Évora Joana Fragoso [email protected] Maepa João Amaral [email protected]

João Branco Un Évora João Gonçalves [email protected] ALMINA

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Lista de inscritos (cont.): Nome Email Entidade João Xavier Matos [email protected] LNEG Joaquim Condeça APA Jorge Pedro Un Évora Jorge Relvas [email protected] FC Un Lisboa Jorge Sousa IST Jorge Valente [email protected] Eurocolt José Brites Un Évora José Malavé [email protected] Trafigura José Martins Consmaga José Piçarra [email protected] LNEG José Rodríguez [email protected] GGS-CYTSA Juan Carlos Videira Trafigura Juan Manuel Escóbar Torres

[email protected] Cobre Las Cruces

Juan Manuel Pons [email protected] Trafigura Kito Neto Un Évora Luís Pereira [email protected]

Luís Rosa [email protected] Eurocolt Machado Leite [email protected] LNEG Madalena Un Évora Manuela Abreu [email protected] ISA Margarida Ribeiro [email protected] Alcaxua Maria João Batista [email protected] LNEG Mário Gonçalves [email protected] FC Un Lisboa Marisa Gomes EDM Nelson Martins [email protected] Eurocolt Nuno Inácio UNIARQ (FL-UL) Paula Alvarenga [email protected] IPBeja Paulo Caessa [email protected] Paula Marinho [email protected] Un Aveiro Paulo Gordinho [email protected]

Paulo Machado [email protected] LNEG Pedro Amaral [email protected] Consórcio PenedonoPedro Carvalho [email protected] Consmaga Pedro Fonseca [email protected] CODES, Univ. TasmaniaPedro Mendes [email protected] Eurocolt Pedro Santos EDM

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Lista de inscritos (cont.): Nome Email Entidade Pedro Sousa [email protected] LNEG Raquel Veja EMED Tartessus Ricardos Cantos [email protected] GGS-CYTSA Rita Solá [email protected] LNEG Ruben Martins [email protected] Un Évora Sandro Vicente Un Évora Teresa Pena [email protected] LNEG Tomás Oliveira [email protected] LNEG

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Notas:

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LIVRO DE RESUMOS - lneg.pt · B. MacFarlane, A. Fernandes, J. Fragoso (MAEPA/AVRUPA) ... exemplo, na proximidade de uma amostra de sedimento de corrente com 1 300 ppb – Au os