Atividade: Participação no evento “XIV Semana de Geologia da UFMG”.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ – UFPA

INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS – IG

FACULDADE DE GEOLOGIA – FAGEO

GRUPO PET/GEOLOGIA-UFPA

Carlos Andrei Pedroso da Silva

(Bolsista do Grupo PET-Geologia)

Rosemery da Silva Nascimento

(Tutora do Grupo PET -Geologia)

Belém, 06 de outubro de 2020.

Atividade: Participação no evento “XIV Semana de Geologia da UFMG”.

Introdução

O evento teve como temática “Métodos de Exploração: Grandes Descobertas Minerais e as Técnicas do Século XXI” e ocorreu entre os dias 14/09 e 19/09/2020. A programação foi composta por 19 (dezenove) palestras e 6 (seis) atrações culturais. O evento, tradicionalmente realizado pelo curso de geologia da UFMG, reúne profissionais da área industrial mineral para conversas e trocas de experiências com os alunos. Além de Minas Gerais, o Pará também é um grande polo de produção mineral e as palestras ocorridas no evento servem também de referência para os estudantes aqui do estado. Eventos que tem como centro da discussão o mercado profissional para geólogos estão cada vez mais em alta devido a evolução do pensamento científico e a nova aplicabilidade de metais na evolução tecnológica.

Palestra: Técnicas de prospecção de ouro: A evolução do conhecimento ao longo da história.

1-História do Ouro

O ouro (Au) é o elemento de número atômico 79 da tabela periódica, e por ser rico e nêutrons, este metal pode ser facilmente gerado por colisão de estrelas de nêutrons. Durante a formação da Terra, esses metais mais pesados foram concentrados no centro do planeta (local chamado de núcleo). Um fato curioso é que a crosta e o manto terrestre ainda possuem uma quantidade de ouro consideravelmente maior do que é possível ser explicado pelos modelos de formação planetária mais comuns. A teoria mais provável que pode explicar esse fato é que a Terra tenha sido bombardeada por meteoritos que carregavam ouro em sua composição. É difícil mensurar o início do uso do ouro pela humanidade, pois é possível encontrar o emprego do metal desde as sociedades primitivas. Devido seu amplo emprego ao longo do tempo, é também difícil estabelecer uma quantidade de ouro que fora produzido até agora (Fig. 1). O maior depósito de ouro já descoberto e explorado foi Witwatersand, declarado em 1886. O metal Au encontrado neste local tem sua origem relacionada à colisão com um corpo extraterrestre. Até 1998, 50% do ouro do mundo teve sua origem em Witwatersand.

Fig. 1 – Estimativa da produção de ouro (Fonte: Material da Palestra).

2- Principais Ferramentas Prospectivas

Os depósitos minerais de ouro demandam processos geológicos que demandam muita energia. Por ter densidade de 19,3 g/cm³, os métodos de concentração do ouro são predominantemente gravimétricos. O elemento mercúrio é utilizado até hoje (mesmo que ilegalmente) para recuperar frações finas de ouro. As formas mais primitivas de prospecção eram feitas com estudo dos sedimentos do rio e subindo contra a correnteza buscando a origem do metal. Uma dica importante é que cada depósito deve ser estudado para identificar quais minerais são guias para o ouro. Atualmente, as principais ferramentas prospectivas para o ouro são: geologia estrutural, geoquímica, geofísica e sensor remoto. Enquanto que geomorfologia, geobotânica, estratigrafia e alterações hidrotermais são importantes guias prospectivos. Geoquímicamente, os elementos farejadores mais comuns, dependendo do modelo do depósito, são: arsênio, antimônio, bismuto, telúrio, tungstênio e outros. As ferramentas prospectivas variam conforme a etapa da pesquisa, sendo que ao final, todas estarão inter-relacionadas (Fig. 2).

Fig. 2 – Etapas da geração de um depósito para guiar as ferramentas prospectivas a serem utilizadas (Fonte: Material da Palestra).

3- Modelagem Espacial e Big Data

A modelagem espacial é uma tentativa de representar a realidade de uma forma simplificada e localizada geograficamente. Apesar de não haver uma técnica consensual, a modelagem espacial é utilizada para aplicar modelos exploratórios em um ambiente que permita integrar todos os dados utilizando-se todo o conhecimento do depósito ou área de estudo. Os dados irão sempre guiar a modelagem no brownfield, de forma que o algoritmo irá buscar identificar padrões que sejam importantes. Enquanto que no greenfield, a modelagem será guiada pelo conhecimento e onde o expert irá definir os alvos importantes para a pesquisa. Todos os dados de inteligência artificial e “aprendizado de maquinas” (ou machine learning, em inglês) é baseado em análise estatística e matemática.

Fig. 3 – Modelagem de dados com base em seus guias (Fonte: Material da Palestra).

4- Cenário Atual e Futuro

O Brasil está em 10ª posição em produção de ouro no mundo e seu uso principal está na confecção de joias e adornos. Devido a sua raridade, está cada vez mais difícil fazer uma grande descoberta de depósito de ouro com as técnicas que temos atualmente. Isto demonstra a necessidade de termos técnicas cada vez mais robustas para a pesquisa mineral. Há um século atrás, as minas de ouro eram mineradas com teores de 15 a 25g por toneladas, enquanto que atualmente já é lavrável minas com 1 a 4g por toneladas. O futuro está na inteligência artificial buscando uma exploração mais inteligente. Porém, o Brasil está muito atrasado no quesito de investimentos privados em inteligência artificial.

Palestra: Sistemas Minerais: modelos de depósitos ou processos mineralizantes na exploração mineral.

1-Resumo da Palestra

Por que os depósitos minerais são formados? Se devido um conjunto de processos geológicos que agem em retirar, transportar e concentrar em determinados locais da crosta terrestre os metais. Essas concentrações são eventualmente econômicas. Para um depósito ser economicamente viável, estes processos de enriquecimento geológico precisam ser tão eficientes ao ponto de aumentar em várias vezes a concentração do metal em determinada porção da crosta (Fig. 4). Estes processos para a formação de depósitos minerais são similares aos processos formativos de rochas da crosta ou são exóticos? A resposta é sim, os processos são similares! O que difere é o material metálico disponível para a formação do depósito.

Fig.4 - Fator de enriquecimento de metais para viabilidade econômica de um depósito. (Fonte: Material da Palestra).

Não basta apenas ter o processo, é necessário também ter a disponibilidade do metal. Os depósitos minerais também serão dependentes da configuração crustal do sítio geológico (Fig. 5). Ao ponto que cada configuração tectônica tem o seu tipo de depósito de um metal característico, devido ao seu processo formativo. Outra questão importante para a formação de um depósito é o período de formação (Fig. 6). Afinal, as condições terrestres variam com o tempo e essas condições também podem ser chaves para a metalogênese.

Fig. 5 – Configuração geológica e os depósitos minerais (Fonte: Material da Palestra).

Fig. 6 – Tabela de depósitos minerais distribuídos ao longo do tempo geológico (Fonte: Material da Palestra).

Os parâmetros críticos para a formação de sistemas minerais mineralizados são: fonte, energia, estruturas para mobilização, armadilhas metalogenéticas. mecanismos de processos físico-químicos para a cristalização e estruturas para a preservação do depósito. A riqueza maior de dados sempre está em escala de afloramento, infelizmente muitos dados de escala regional e global ainda estão incompletos. Em termos de idade, de quantidade de estágios de mineralização e de eventos maiores que geraram os depósitos, ainda são dados pouco explorados e quando são, não se conectam com os modelos metalogenéticos em escala de campo (Fig. 7). O entendimento do ambiente geodinâmico é muito importante para compreender os controles de larga escala para a geração de sistemas metalogenéticos.

Fig. 7 – Relação da riqueza de dados com a escala de estudo (Fonte: Material da Palestra).

Conclusão

Apesar do pico de produção global do ouro já ter ficado para trás, ainda hoje o elemento constituí um metal de grande importância econômica. No entanto, a produção está baixa devido a sua raridade e devido aos depósitos de maior concentração já terem sido descobertos e explotados. A palestra também ressaltou a importância de utilizarmos ainda mais a análise de dados por inteligência artificial, bem como a busca por técnicas cada vez mais apuradas de pesquisa em busca de concentrações cada vez mais baixas. Os sistemas minerais compõem anomalias da natureza e por isso é dada a relativa raridade na descoberta de grandes depósitos minerais. Para a explotação de um elemento em uma determinada região, é necessário um enriquecimento deste ao ponto de ser economicamente lavrável. Para a geração de um depósito mineral, vários fatores em comum são necessários. De forma que, caso haja ausência de um desses fatores, o depósito não será formado. Determinadas condições estão restritas a zonas geotectônicas ou até mesmo períodos de tempo onde o ambiente geológico foi mais favorável a ocorrência de depósitos.

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