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Modelagem de Dados Geofísicos Magnéticos e RadiométricosAéreos e Terrestres Aplicados à
Interpretação GeológicaBruno F. Gonçalves e Edson E. S.
Sampaio, CPGG-IGEO/UFBA
Modelagem de Dados Geofísicos Magnéticos e RadiométricosAéreos e Terrestres Aplicados à
Interpretação GeológicaBruno F. Gonçalves e Edson E. S.
Sampaio, CPGG-IGEO/UFBA
CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕESCONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES•
Identificamos inúmeras feições geológicas não mapeadas pela geologia devido à
extensa cobertura detrito-laterítica.•
Aeromagnetometria
assinalou lineamentos NW-SE indicativos de diques, contatos ou zonas de
cisalhamento.•
Magnetometria terrestre assinalou feições magnéticas mais rasas, discriminando corpos com maior susceptibilidade devido à
alta freqüência espacial.•
Gamaespectrometria
aérea e terrestre bastante semelhantes caracterizaram litologias
distintas: félsicas, máficas
e sedimentares.•
Correlação entre os métodos discriminou entre as rochas magnéticas máficas
e félsicas, ajudando a definir alvos para prospecção mineral.•
Modelo mono-energético bidimensional gama em dados aéreos produziu mapas com a distribuição matemática dos radioelementos
na superfície do terreno.•
Recomendamos: (i) Coletas de amostras para análises petrofísicas
e geoquímicas, (ii) mapeamento
geológico e estrutural, (iii) aquisição de dados geofísicos capazes de assinalar sulfetos metálicos em rochas máficas
separadas pelos métodos magnético e gamaespectrométrico, (iv) utilização de modelos magnéticos para simular outras situações geológicas, (v) Diferentes métodos de inversão mono-energética
gama.
À
Companhia Baiana de Pesquisa Mineral pela cessão dos dados e a bolsa-
. estágio. Aos geofísicos Ives Garrido e Raimundo Wilson e ao técnico Ranil-
ton
pelo treinamento e colaboração. Ao Prof. Argollo
(CPGG-UFBA) pelo treinamento no GS-512.
Faixa 1 (X=0 a X=480)
-
magneticamente homogênea, baixa concentração em U e Th
e alta em K. Corresponde a
ortognaisses
N-S e bordejado por rochas calcissilicáticas.
Faixa 2 (X=480 a X=1600)
-
possui lineamentos magnéticos NW-
SE e núcleos dipolares isolados. Radioatividade alta ao norte e baixa ao sul. Norte: ortognaisses
contendo uma intrusão
granítica de forma elíptica com magnetita que se estende além do norte do mapa. Sul: morro formado por serpentinito,
coberto por depósito coluvionar
nas laterais e composto por silexito
no cume. Fragmentos graníticos com e sem magnetita são encontrados ao redor do morro.
Faixa 3 (X=1600 a X=2100) -
baixa intensidade magnética e baixa radioatividade. Corresponde a rochas calcissilicáticas.
Faixa 4 (X=2100 a X=3200) -
conjunto de lineamentos magnéticos com direção NW-SE e um lineamento inferido com direção SW-NE causado por uma falha sinistral. Concentrações altas para os três radioelementos. Os altos valores magnéticos e radiométricos
podem indicar que a região central é
constituída de rocha félsica
e rocha com minerais magnéticos. Foram
mapeados ortognaisses
e pequenos corpos graníticos com e sem magnetita.
Faixa 5 (X=3200 a X=4700)
-
resposta homogênea em ambos os métodos, com exceção de uma anomalia radioativa a nordeste, onde a geologia mapeou ortognaisses
com fragmentos de
anfibolito. A resposta magnética indica que toda esta faixa pode tratar-se de um grande bloco de forma elíptica que se estende além dos limites norte do mapa e é
uniformemente magnetizada (podendo ser um soerguimento do embasamento). A geologia mapeou depósitos aluvionares
sedimentados por um riacho que cruza a região e é
melhor observado no MDT.
Faixa 6 (X=4700 a X=5000)
-
forte lineamento magnético com direção NW-SE provavelmente seccionado por uma falha
cisalhante sinistral
com direção SW-NE. As concentrações de K, U e Th
são baixas, indicando que pode se tratar de rochas máficas. A geologia mapeou um solo massapê
associado a
gabros
e serpentinitos.
A integração
em perfil entre os métodos permitiu estimar qual a origem da rocha magnética e separar litologias
máficas
de félsicas. Esta interpretação foi útil para localizar as rochas máficas
magnéticas, que podem estar mineralizadas
com
níquel, cobre ou cromo, encontrados em minas da região.
MODELAGEM QUANTITATIVAMODELAGEM QUANTITATIVAMAGNETOMETRIA:
utilizamos o modelo 3D da esfera enterrada homogênea magnetizada por indução para representar as anomalias dipolares isoladas e o modelo 2D do prisma horizontal de comprimento infinito e seção vertical
poligonal para representar os lineamentos magnéticos encontrados em toda a área. •
Figura 23 -
Esfera de 100m de raio, 300m de profundidade, S=0.08 (SI) em um
campo ambiente de 24800 nT, declinação de -22°
e inclinação de -24°. A
configuração dos pólos (quadrado B) foram semelhantes à
resposta de dipolos magnéticos dos dados terrestres (quadrados A,C e D). •
Figura 24 -
Diferentes profundidades de uma esfera magnetizada, mostrando que a magnitude decai com a profundidade e a distância entre os pólos aumenta.•
Figuras 25 -
Modelos 2D de perfis magnéticos aéreos e terrestres com corpos de seção vertical poligonal com diferentes profundidades do topo. Nos dados terrestres, a modelagem resultou em corpos mais rasos e com “ramificações”, observados em mapas e em perfis como faixas dipolares alternantes. Os mapas das figuras 2 e 5 trazem a localização dos perfis.•
Figura 26 -
Resposta dos modelos T1, T2 e T3 com a elevação dos
magnetômetros
terrestres a 100 metros de altura.
A interpretação de dados geofísicos magnéticos e gamaespectrométricos
aéreos e terrestres resultante de modelagens qualitativa e quantitativa é
importante para prover subsídios ao mapeamento geológico e à
exploração de recursos minerais. Uma interpretação adequada requer dados de boa qualidade, modelagens qualitativa e quantitativa eficientes e conhecimento das propriedades físicas das rochas.
(1) Interpretação geológica e definição de áreas-alvo em prospecção mineral a partir de dados geofísicos.
(2) Aplicação do modelo mono-energético de espectrometria gama.
Dados geofísicos magnéticos e gamaespectrométricos
aéreos e terrestres em uma árearetangular de 5,0km E-W X 1,75km N-S, dentro do Segmento Norte do Orógeno
Itabuna-Salvador-Curaçá, nordeste da Bahia. Os dados aéreos são do Projeto Levantamento Aerogeofísico
das Áreas de Andorinha/Ipirá-Piritiba
da CBPM. Os dados magnéticos terrestres são de um projeto de prospecção de Níquel da CBPM e os dados gamaespectrométricos
terrestres foram adquiridos pela UFBA.
(1) Processamento dos dados geofísicos. (2) Geração de mapas magnéticos e gamaes-pectrométricos
de diversos temas. (3) Modelagem qualitativa para definir modelos geológicos hipotéticos através da correlação dos sinais geofísicos com a geologia. (4) Modelagem Quantitativa para estabelecer modelos matemáticos, que consideram as propriedades físicas das rochas e simulam corpos e estruturas geológicas.
INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
Fig. 1: Localização das linhas de medição Fig. 2: Campo Magnético Total (Aéreo) Fig. 3: Contagem Total (Aéreo) Fig. 4: Modelo Digital do Terreno
Fig. 5: Campo Magnético Total (Terrestre) Fig. 6: Primeira Derivada Vertical (Terrestre) Fig. 7: Sinal Analítico (Terrestre) Fig. 8: Campo Magnético Gaussiano (Terrestre)
Fig. 9: Contagem Total (Terrestre) Fig. 10: Concentração de Potássio (Terrestre) Fig. 11: Concentração de Urânio (Terrestre) Fig. 12: Concentração de Tório (Terrestre)
Fig. 12: Razão Th/K (Terrestre) Fig. 14: Razão U/Th
(Terrestre) Fig. 15: Razão U/K (Terrestre) Fig. 16: Ternário RGB (Terrestre)
MODELAGEM QUALITATIVA MODELAGEM QUALITATIVA
OBJETIVOSOBJETIVOS
MATERIAISMATERIAIS
METODOLOGIAMETODOLOGIA
AGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOS
Fig. 17: Mapa de interpretação magnética
Fig. 18: Mapa de interpretação radiométrica.
Fig. 19: Perfis magnéticos aéreos. Fig. 20: Perfis magnéticos terrestres.
Fig. 21: Perfis de potássio, contagem total e magnético terrestres da linha L3 e L7.
Fig. 22: Perfis de K, U , Th
e contagem total aéreo e terrestre da Linha L6.
Fig. 24: Mudança da anomalia 3D com a profundidade.
Fig. 23: Anomalias magnéticas 3D.
Fig. 25: Perfis magnéticos aéreos e terrestres modelo 2D do prisma horizontal de comprimento infinito e seção vertical poligonal.
Fig. 26: MAG a 100 metros de altura.
RADIOMETRIA:
A maneira mais simples de realizar a modelagem de raios gama é
uma forma semi-empírica baseada na radiação
monoenergética. Este modelo utiliza os fótons emitidos com a energia do fotopico
primária para o Potássio (1,46 MeV), Urânio (1,76 MeV) e Tório (2,62 MeV). A equação que representa a intensidade gama em uma área é
dada por:
I(xi
,yj
,h) é
a intensidade da radiação gama registrada na coordenada (xi
,yj
) do somatório de todas as regiões radiométricas
quadradas de área A e de centro (x
α
,y
β
); |r|²
= (xi
-xα
)²
+ (yj
-
yβ
)²
+ (h)²
é
a distância do centro dessas regiões até
o detector (Figura 27); μa
e μe são os
coeficientes de absorção da radiação gama no ar e na terra, respectivamente; de
é
a eficiência do detector e 1/4π
é
o espalhamento
geométrico.As Figuras 28, 29 e 30 representam a seqüência da modelagem inversa para o K, U e Th,
respectivamente.
Fig. 27: Representação da malha radiométrica.
Fig. 28: Mapas gerados na modelagem inversa para o Potássio.
Fig. 29: Mapas gerados na modelagem inversa para o Urânio.
Fig. 30: Mapas gerados na modelagem inversa para o Tório.