PROSPECÇÃO GEOQUÍMICA

O grau de sucesso de uma pesquisa geoquímica em um programa de exploração mineral é muitas vezes um reflexo do cuidado com o planejamento inicial e com o projeto de pesquisa. Esta fase da atividade é geralmente referida como pesquisa orientativa; sua importância prática deve ser enfatizada.

Pesquisa Orientativa

Em uma pesquisa de prospecção geoquímica, quatro considerações básicas devem ser abordadas: a natureza dos depósitos minerais procurados; as propriedades geoquímicas dos elementos que podem estar presentes no depósito mineral alvo; fatores geológicos que possam causar variações geoquímicas do teor de fundo e o ambiente (paisagem) que possa influenciar a expressão geoquímica do depósito mineral procurado.

Uma pesquisa orientativa deve incluir um estudo de um depósito mineral conhecido semelhante ao que é alvo do programa de prospecção proposto, e que ocorra em uma configuração geológica e ambiental semelhante. Normalmente isto irá incluir amostragem de solos, sedimentos de corrente, vegetação e água sobre e ao redor do depósito, seguido por análises de amostras de múltiplos elementos. O resultado será uma imagem completa da natureza, intensidade e extensão do trem dispersão geoquímico secundário, que indica a presença do depósito.

Outros elementos importantes são: a determinação do teor de fundo, com o qual as anomalias geoquímicas podem ser comparadas; a avaliação das variações nas condições de paisagem, ou ambiente geoquímico, dentro da área de pesquisa, seu provável efeito sobre os mecanismos de dispersão geoquímica e a provável expressão geoquímica do depósito mineral. Em alguns casos, a paisagem pode variar muito, desde o terreno áspero da montanha, com pouco solo ou obstáculos de cobertura e preponderante dispersão mecânica, até ao terreno pantanoso de baixa altitude coberto por espesso manto, local onde a dispersão geoquímica é principalmente química. Neste caso, os métodos de prospecção geoquímica adequados para um ambiente podem ser impróprios para o outro, uma vez que as expressões geoquímicas de um depósito mineral podem ser bem diferentes. Somente a experiência e o trabalho orientativo cuidadoso permitirão que estas diferenças sejam identificadas e avaliadas.

Técnicas de amostragem

A representatividade é de suma importância na amostragem geoquímica. É essencial que sejam coletadas amostras adequadas, que sejam representativas do material amostrado em qualquer localidade. Estes materiais podem ser rochas, águas, gases, solos, sedimentos de corrente ou vegetação. Sempre que possível, a amostragem deve ser confinada a um tipo de material para qualquer pesquisa específica, como um tipo de rocha em pesquisas litogeoquímicas, um horizonte em levantamentos de solos, ou órgãos de plantas e espécies vegetais em pesquisas biogeoquímicas. Se for necessário amostrar as variações de ambientes e materiais diversificados, devem ser aplicados fatores de correlação aos resultados antes que os  padrões geoquímicos possam ser interpretados de forma eficaz.

As amostras coletadas durante a pesquisa orientativa são geralmente submetidas à análise multielementar,  que irá mostrar as técnicas mais prováveis para produzir o máximo contraste entre anomalia e teor de fundo, e, provavelmente, detectar à maior distância o depósito mineral alvo. Em muitos casos, o processo de decomposição de amostra que tende a produzir as anomalias mais proeminentes e extensas é aquele que liberta apenas uma porção do metal presente nela. Da mesma forma, o reconhecimento da anomalia é geralmente facilitado pela análise de vários elementos, em vez de apenas um ou dois de significado econômico mais imediato. No entanto, como no espaçamento de amostragem, o custo deve ser uma consideração importante na escolha dos procedimentos analíticos de rotina. A maioria dos procedimentos analíticos geoquímicos é concebida para detectar elementos em baixas concentrações, tais como partes por milhão ou partes por bilhão.

Análise de campo

As técnicas analíticas de água, solo, sedimento de corrente e sedimentos de lago no local de amostragem são geralmente baseadas em colorimetria. Em geral, técnicas analíticas de campo determinam íons metálicos livres ligados ou permutáveis, que são extraídos por citrato, acetato, ou ácido diluído.

Análise laboratorial

Quando é desejável determinar o teor total de um determinado metal numa amostra, a análise é geralmente realizada em laboratório. Pode ser utilizada uma ampla gama de técnicas, mas as mais comuns são espectrografia de emissão e espectrofotometria de absorção atômica. Esta última técnica é particularmente adequada para  análise geoquímica de rotina, uma vez que permite que um grande número de amostras sejam analisadas de forma relativamente rápida e barata com um padrão adequado de precisão.

Pesquisas por prospecção geoquímica

As pesquisas por prospecção geoquímica se dividem em duas grandes categorias, estratégicas ou táticas, que podem ser subdivididas de acordo com as amostras de material. As pesquisas estratégicas implicam a cobertura de uma grande área (geralmente vários milhares de quilômetros quadrados), onde o objetivo principal é o de identificar as zonas de potencial mineral anômalo; as pesquisas táticas compreendem o detalhamento do reconhecimento estratégico. Normalmente, a área coberta por uma pesquisa tática é dividida em áreas distintas de alto potencial mineral no distrito anômalo geral. O meio de amostra mais comumente usado para prospecção geoquímica estratégica é sedimento corrente. A amostragem de sedimento de corrente oferece um método relativamente rápido e confiável de avaliar o potencial mineral de uma grande área. Os diferentes meios de amostragem podem ser utilizados, no nível tático de prospecção, na necessidade de amostragem mais detalhada; o solo é o meio mais comum, mas rocha e vegetação também são usados com freqüência.

As pesquisas de prospecção geoquímica incluem levantamentos onde os meios de amostragem são córrego ou sedimentos de lago, águas de nascente ou de lago, e minerais pesados detríticos, a partir de sedimento de corrente.

Águas naturais

Os teores de fundo metálicos da maioria das águas naturais são de apenas algumas partes por bilhão, subindo até umas poucas partes por milhão de certos elementos nas imediações de depósitos minerais.

As águas de superfície são amostradas em intervalos regulares ao longo da rede de drenagem, e um mapa de valores é preparado. Um aumento do teor de metal da água a montante pode indicar a proximidade de uma zona mineralizada. As pesquisas com base em águas subterrâneas podem ser feitas apenas quando há uma boa distribuição de poços, nascentes ou furos de sondagem.

Sedimentos

As pesquisas de sedimentos e minerais pesados são realizadas para determinar o caminho de migração dos elementos e minerais dispersos ao longo dos canais de drenagem superficial em uma área. As amostras são coletadas a partir do sedimento recente no fundo dos córregos e também a partir de sedimentos antigos nos terraços e planícies aluviais. Para elementos quimicamente dispersos, geralmente é utilizada a fração fina (menos de 80 mesh) para análise; para minerais pesados mecanicamente dispersos, é separada uma fração mais grossa do sedimento. Os pontos de amostragem são localizados a intervalos ao longo do comprimento do sistema de drenagem (Fig. 3), e os resultados das análises químicas dos sedimentos de corrente são plotados em um mapa de drenagem. Um aumento no teor de metal do sedimento de corrente a montante pode indicar a proximidade de uma zona mineralizada (Fig. 4).  A fração mineral pesada pode ser examinada microscopicamente para minerais-minério ou minerais de ganga, ou a fração pode ser analisada para elementos de minerais-minério ou elementos indicadores. Ambos os resultados são plotados no mapa de drenagem e os dados são interpretados do mesmo modo que os sedimentos de corrente.

Levantamentos Geoquímicos de Solo

Geralmente, tais pesquisas são de natureza detalhada e são executadas sobre uma malha (Fig. 5). Um dos horizontes do solo é escolhido para a amostragem, e o conteúdo metálico é plotado em mapa e são traçados os contornos. Sob condições favoráveis, os valores mais elevados ocorrem sobre o depósito, mas frequentemente o padrão de dispersão é um trem ou um leque que requer interpretação cuidadosa para localizar sua origem.

Certas condições geológicas podem exigir que todos os horizontes do solo sejam amostrados. Freqüentemente, a amostragem do horizonte orgânico é eficaz em algumas áreas, enquanto em algumas regiões outros horizontes são mais compensadores. Em alguns lugares, a amostragem profunda de um horizonte através de perfuração é o único método satisfatório para pesquisas de solo e till glacial.

As pesquisas de minerais pesados e resistatos de solo, till, e clastos resistentes tornaram-se cada vez mais úteis. Nestes levantamentos os materiais geológicos são bateados, e separados os minerais pesados e resistatos. Em seguida, são examinados microscopicamente para minerais-minério ou analisados para minério e elementos indicadores; os resultados são plotados em mapas. Mapas de minerais pesados e resistatos, preparados na mesma malha, como aqueles para os levantamentos de solos, fornecem dados auxiliares valiosos e muitas vezes auxiliam na interpretação dos padrões de dispersão dos elementos.

Em análise de solo, a fração de finos (menos de 80 mesh) é geralmente analisada para elementos quimicamente dispersos, enquanto que para os minerais pesados e resistatos é usada a fração grosseira.

Texto extraído e modificado de: AUTOR: R. F. Horsnail, "Geochemical prospecting", in AccessScience@McGraw-Hill, http://www.accessscience.com, DOI 10.1036/1097-8542.285700, last modified: March 29, 2001.

ATIVIDADE:

1. Explique, sem copiar o texto, o que seja pesquisa orientativa.

2. Distinga pesquisa por prospecção geoquímica tática e estratégica, informando as diferenças de amostragem entre elas.

3. Faça um resumo da prospecção geoquímica por sedimento de corrente.

4. Faça um resumo da prospecção geoquímica de solo.

5. Quanto aos levantamentos de água, sedimentos de corrente e solo, quais seriam os métodos de análise química mais empregados em cada um? Em qual(quais) deles se poderia utilizar métodos de campo?