UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA

INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS CURSO DE GEOLOGIA

LILA COSTA QUEIROZ

ESTUDOS COMPARATIVOS DE ÁREAS COM ANOMALIAS GEOFÍSICAS NA REGIÃO DA

FAZENDA MIRABELA, SUL DA BAHIA.

Salvador, Bahia. Junho 2012

TERMO DE APROVAÇÃO

LILA COSTA QUEIROZ

Salvador, 15 de junho de 2012.

ESTUDOS COMPARATIVOS DE ÁREAS COM ANOMALIAS GEOFÍSICAS NA REGIÃO DA FAZENDA

MIRABELA, SUL DA BAHIA.

Monografia apresentada ao Curso de Geologia, Instituto de Geociências, Universidade Federal da Bahia, como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Geologia.

Orientador: Prof. Dr. José Haroldo da Silva Sá (UFBA)

Co-Orientadora: Prof. Dra. Adalene Moreira Silva (UnB)

BANCA EXAMINADORA Prof. José Haroldo da Silva Sá (UFBA)

Prof. Telésforo Martinez Marques (UFBA)

Dr. Ives Garrido (CBPM)

“Tudo em mim fora reivindicado pelo começo

dos tempos e pelo meu próprio começo. Eu

passara a um primeiro plano primário, estava

no silêncio dos ventos e na era de estanho e

cobre – na era primeira da vida.”

Clarice Lispector

AGRADECIMENTOS

• Aos meus amados pais por todo o amor do mundo !

• À Professora Adalene Moreira por ter me apresentado o universo da

geofísica e por toda dedicação enquanto Professora, co-orientadora e

amiga.

• Ao Professor Haroldo Sá pelo amor à ciência tão visível em suas aulas e

conversas e por ter sido o melhor orientador possível durante todo o

período em que trabalhamos juntos.

• Ao Geólogo Gustavo Mello por ter enriquecido este trabalho com suas

sugestões, colaborações e correções. Por sua amizade, por tudo que

me ensinou e ainda ensina.

• À Marina Morenna, sua irmã Anna Flávia e sua mãe Euriza por uma

imensa amizade que me faz sentir parte da família. Agradeço também a

Luis que chegou há pouco tempo no mundo, mas, fez este último ano

mais alegre e risonho.

• Aos queridos amigos Ramon Arouca, Eduardo Carrilho e André Luis por

terem me proporcionado uma vida universitária maravilhosa e

divertidíssima, pelo amor à geologia que construímos juntos e por uma

amizade e carinho muito grandes.

• As Geólogas Aline Evaristo, Ana Santana, Carolina Reis e Luisa

Rodrigues por terem sido meus referenciais de geólogas na vida.

• Aos amigos da UFBA e da UnB por todos os momentos felizes que vivi

na graduação, em especial Cristiane Lobo querida amiga e antropóloga.

• Ao Geólogo Ives Garrido (CBPM) pela atenção e correções/sugestões

sobre o trabalho.

• À empresa Mirabela Mineração do Brasil Ltda. que proporcionou e

viabilizou este projeto em especial aos Geólogos Eurípedes Mariano e

Anderson Cunha e ao técnico Caicó.

RESUMO

O Cinturão Itabuna-Salvador-Curaçá é um importante segmento crustal

de idade arqueana, situado na porção setentrional do Cráton São Francisco,

que tem sido alvo de inúmeras investigações geológicas devido ao potencial

metalogenético para mineralizações de Ni, Cu, EGP, dentre outros. Essas

mineralizações ocorrem em intrusões máfica-ultramáficas indeformadas e

encaixadas em terrenos metamórficos de alto grau do embasamento.

Este trabalho apresenta o processamento, análise e a interpretação

integrada de dados geológicos e aerogeofísicos (magnéticos e

gamaespectrométricos) que recobrem a Folha Ipiaú, associados a trabalhos de

campo e de petrografia. O uso destes dados permitiu obter informações

importantes sobre o arcabouço tectônico e unidades lito-estruturais da área,

visando mapear corpos circulares ou alongados, conhecidos por hospedar

níquel .

Os produtos magnéticos gerados neste trabalho refletem a distribuição e

a segregação metamórfica de minerais magnéticos, principalmente magnetita,

no embasamento rochoso da área de estudo. Os eventos deformacionais

podem ser interpretados a partir do alinhamento destes minerais, que na Folha

Ipiaú produzem uma tendência geral NNE-SSW, compatível com os esforços

regionais gerados pela Orogenia Paleoproterozóica. A partir da integração de

dados multi-fontes foi delimitada uma extensa faixa que segue o trend regional,

na qual está inserida a mina de Santa Rita, relacionada com um domínio

magnético de paisagem movimentada, composto por zonas anômalas bem

definidas e por baixos teores de radioelementos, tornando-se interessante sob

o ponto de vista prospectivo. Este domínio foi descrito petrograficamente como

composto por granulitos chanoquíticos.

Este estudo tem importância acadêmica e em trabalhos exploratórios

desenvolvidos pelas empresas de mineração, pois estabelece parâmetros

geofísicos para os depósitos e contribui para o entendimento da geologia

regional do sul do estado da Bahia.

Palavras-Chave: Itabuna-Salvador-Curaçá, Magnetometria,

Gamaespectrometria, Granulito.

ABSTRACT

The Itabuna-Salvador-Curaçá Belt is an important segment of Archean

crust, situated in the northern portion of the São Francisco Craton, which has

been the subject of numerous geological investigations due to their

metallogenetic potential for mineralizations of Ni, Cu, PGE, among others.

These mineralizations occur in undisturbed mafic-ultramafic intrusions at the

high-grade metamorphic basement.

This paper presents the processing, analysis and integrated

interpretation of geological and geophysical (magnetic and gamma ray

spectrometric) that cover the Ipiaú Topographic Chart associated with field work

and petrography. The use of these data revealed important information about

the tectonic and litho-structural units in the area, aiming to map circular or

elongated bodies, known to host nickel and define its expression in sub-surface

as well as the extension of the regions which may contain potential.

The magnetic products generated in this study reflect the distribution and

metamorphic segregation of magnetic minerals, majorly magnetite, in the

basement of the study area. The deformational events can be interpreted from

the alignment of these minerals, which in Ipiaú Topographic Chart produce a

general trend NNE-SSW, consistent with regional efforts generated by

Paleoproterozoic Orogeny. The integration of data from multi-sources was

delimitated a long strip that follows the regional trend, which is inserted the

Santa Rita mine, related to a magnetic field crowded landscape, composed of

well-defined anomalous areas and low levels of radioelements, becoming

interesting from the prospective viewpoint.

Key-words : Itabuna-Salvador-Curaçá Belt, Magnetometry, Gamma Ray

Spectrometry, Granulites.

SUMÁRIO AGRADECIMENTOS RESUMO ABSTRACT 1. INTRODUÇÃO ............................................................................................ 1

1.1 Apresentação ............................................................................................ 1

1.2 Localização e Vias de acesso ............................................................... 2

1.2 Aspectos Fisiográficos .......................................................................... 3

1.3 Justificativa e Objetivos ......................................................................... 5

1.4 Metodologia ........................................................................................... 5

2. GEOLOGIA REGIONAL E GEOTECTÔNICA .................. .......................... 6

3. GEOLOGIA LOCAL..................................... ............................................. 11

4. CARACTERÍSTICAS DO CORPO MINERALIZADO DA FAZENDA MIRABELA .......................................... ............................................................ 12

5. GEOFISICA .............................................................................................. 13

5.1 Introdução .............................................................................................. 13

5.2 Dados utilizados ..................................................................................... 14

5.2.1 Dados Aerogeofísicos ...................................................................... 14

5.2.2 Dados Cartográficos ......................................................................... 15

5.3 Processamento dos dados e geração dos produtos transformados ............................................................................................... 15

5.3.1 Produtos derivados a partir do Campo Magnético Anômalo ............ 16

5.3.1.1 Análise e interpretação dos produtos derivados do campo magnético anômalo ................................................................................... 24

5.3.2 Produtos derivados a partir da Gamaespectrometria ....................... 28

5.4.3 Integração de Dados Aerogeofísicos ............................................... 39

6. PETROGRAFIA ....................................... ................................................. 41

7. DISCUSSÕES E CONCLUSÕES ............................................................. 47

8. REFERENCIAS ........................................................................................ 48

INDICE DE FIGURAS Figura 1: Mapa do Estado da Bahia com destaque para a área de estudo, em cinza, e para a Folha Topográfica de Ipiaú com contorno preto......................... 3 Figura 2 : Mapa das vias de acessos para a área de estudo a partir de Salvador e seguindo-se pela BR 101. ............................................................................... 4 Figura 3: Colisão dos Blocos Gavião, Jequié, Serrinha e Cinturão Itabuna-Salvador-Curaçá durante a Orogenia Paleoproterozóica em 2.3-2.0 Ga (modificado de Barbosa e Sabaté 2002). ........................................................... 9 Figura 4: Mapa geológico da porção sul-sudeste do Cráton do São Francisco com destaque para o Complexo da Fazenda Mirabela (modificado de Barbosa et al 2003). ...................................................................................................... 10 Figura 5: Corpo máfico-ultramáfico da Fazenda Mirabela e os depósitos de Ni-Cu de Santa Rita e Peri-Peri (Modificado de Cunha et al. 1992). .................... 13 Figura 6 : Mapa do campo magnético anômalo (CMA) da Folha Ipiaú, com o contorno do Depósito de Santa Rita. ................................................................ 18 Figura 7: Fluxograma ilustrando as etapas de processamento, análise e interpretação dos dados aerogeofísicos, derivados do campo magnético anômalo, e utilizados para a confecção dos mapas de domínios e lineamentos magnéticos. ...................................................................................................... 19 Figura 8 : Mapa da Primeira Derivada Vertical (Dz) do campo magnético anômalo da Folha Ipiaú, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico Mirabela ........................................................................................................... 21 Figura 9: Mapa da Amplitude do Sinal Analítico (ASA) da Folha Ipiaú, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico Mirabela. ....................................... 22 Figura 10: Mapa da Amplitude do Gradiente Horizontal Total (AGHT) da Folha Ipiaú, com o contorno do Depósito Máfico-Ultramáfico de Mirabela. ............... 23 Figura 11: Imagem da Primeira Derivada Vertical (Dz) do campo magnético anômalo da Folha Ipiaú integrada ao modelo digital do terreno. ..................... 24 Figura 12 : Mapa de Lineamentos Magnéticos da Folha Ipiaú, gerada a partir dos produtos derivados do Campo Magnético Anômalo, em que foram definidos 4 grupos de lineamentos magnéticos e unidades com alta amplitude no ASA, denominadas unidades magnéticas. ................................................................ 27

Figura 13 : Imagem 2,5D da Folha Ipiaú a partir da composição ternária, falsa cor, RGB, utilizada para mapear a influência da topografia na dispersão de radioelementos. ................................................................................................ 29 Figura 14: Diagrama da relação entre o teor de SiO e os radioelementos K, U e Th com as litologias associadas (Blum, 1999). ................................................ 31 Figura 15: Mapa do canal de Contagem Total, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico da Fazenda Mirabela e unidades de altas e baixas contagens delimitadas. ..................................................................................... 33 Figura 16: Mapa do canal de potássio, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico da Fazenda Mirabela. ................................................................... 34 Figura 17: Mapa do canal de tório, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico da Fazenda Mirabela. ................................................................... 35 Figura 18 : Mapa do canal de urânio, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico da Fazenda Mirabela. ................................................................... 36 Figura 19: Mapa da composição ternária, falsa cor, RGB de K, Th e U da Folha Ipiaú, associado ao contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico da Fazenda Mirabela............................................................................................................ 37 Figura 20: Mapa da composição ternária, falsa cor, CMY de K, Th e U da Folha Ipiaú associado ao contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico da Fazenda Mirabela............................................................................................................ 38 Figura 21 : Mapa Litogeofísico da Folha Ipiaú, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico Mirabela em amarelo. ........................................................ 40 Figura 22: Imagem de Satélite Quickbird com a localização dos pontos amostrados para petrografia. ........................................................................... 43 Figura 23: Aspecto macroscópico das amostras analisadas petrograficamente: ......................................................................................................................... 44 Figura 24: Diagrama Q-A-P modal (Streckeisen, 1976) com a localização das amostras de granulitos charnoquíticos. ............................................................ 45 Figura 25: Fotomicrografias das amostras de granulitos charnoquíticos. ....... 46

1

1. INTRODUÇÃO

1.1 Apresentação

No Estado da Bahia, porção sul-sudeste do Cráton do São Francisco,

ocorrem diversas intrusões máfica-ultramáficas encaixadas em terrenos de alto

grau metamórfico do embasamento. Algumas destas intrusões detêm

mineralizações de Ni-Cu como as do Complexo Fazenda Mirabela, que estão

associadas a um corpo máfico-ultramáfico alojado sobre rochas granulíticas da

porção sul do Orógeno Itabuna-Salvador-Curaçá (Abram 1994, Fróes 1993).

Apesar das rochas encaixantes estarem fortemente deformadas, o corpo

máfico-ultramáfico apresenta estruturas ígneas bem preservadas, indicando

uma colocação tardi a pós tectônica em relação à evolução do orógeno (Silva

et al. 1992).

As mineralizações sulfetadas deste Complexo, que constituem os

depósitos de Santa Rita e Peri-Peri, ocorrem em concentrações econômicas

associadas aos horizontes ultramáficos da intrusão. Estes depósitos pertencem

à empresa Mirabela Mineração do Brasil Ltda., que produz concentrado de

níquel a partir do minério de Santa Rita desde janeiro de 2010, sendo

atualmente a terceira maior mina de níquel sulfetado a céu aberto do mundo,

com capacidade instalada para produção de 18,5 kt de Ni em concentrado

(www.mirabela.com.br).

Este trabalho é resultado de estudos comparativos de áreas com

anomalias geofísicas inseridas na Folha Ipiaú (SD-24-Y-B-II), que engloba o

corpo máfico-ultramáfico de Mirabela, buscando identificar e caracterizar novos

alvos mineralizados, tendo em vista o grande potencial metalogenético da

região. Para a realização desta pesquisa, a empresa Mirabela deu suporte a

este estudo, visando o reconhecimento da área baseado na interpretação de

dados aerogeofísicos integrados a trabalhos de campo e de petrografia. A partir

da leitura e análise dos dados aerogeofísicos, pode-se individualizar as

principais feições estruturais da Folha Ipiaú, que associadas aos domínios

gamaespectrométricos compuseram o mapa litogeofísico, apresentado no

2

capítulo de geofísica desta monografia. Estes produtos foram integrados a

trabalhos de petrografia.

Estes estudos têm importância acadêmica e em trabalhos exploratórios

desenvolvidos pelas empresas de mineração, pois estabelecem parâmetros

geofísicos para os depósitos e contribuem para o entendimento da geologia

regional do sul do estado da Bahia.

1.2 Localização e Vias de acesso

A área em que foram desenvolvidos os trabalhos de campo e de

petrografia é delimitada pelos paralelos 13º59’10” S e 14º03’30”S e pelos

meridianos 39º35’15”W e 39º39’15”W, formando um polígono

aproximadamente retangular, de 61 km². Fica situada ao norte do município de

Ibirataia, sul do estado da Bahia (Figura 1), distante cerca de 260 km de

Salvador e 20 km a nordeste de Ipiaú. O acesso principal a área de trabalho, a

partir de Salvador, se faz através da BR-324 até o município de Amélia

Rodrigues, de onde se segue pela BR-101 até o entroncamento de Gandú, em

que se acessa a BA-120 que leva ao município de Ibirataia (figura 2).

Alternativamente pode-se utilizar a BR-116 partindo de Feira de Santana de

onde se têm acesso ao município de Ipiaú e à BA-120.

A Folha Topográfica de Ipiaú corresponde a um polígono de 3000 km² que

engloba o Complexo da Fazenda Mirabela. Nesta região foi realizado o

processamento e interpretação dos dados aerogeofísicos, apresentados no

capítulo 5 deste trabalho, e seus limites estão marcados na figura 1.

3

Figura 1: Mapa do Estado da Bahia com destaque para a área de estudo, em cinza, e para a Folha Topográfica de Ipiaú com contorno preto.

1.2 Aspectos Fisiográficos

O clima característico da região que abrange a área de estudo é do tipo

subúmido a seco, marcado por um período de poucas precipitações, que se

concentram de outubro a janeiro, tendo precipitação média anual de 800 mm.

O ecossistema principal de região é a Floresta Caducifólia Tropófila

(Lima 1981), o qual se relaciona diretamente com as condições climáticas e

geológicas da área, e vem sofrendo ações antrópicas, para a implantação e

desenvolvimento da pecuária, principal atividade da região.

Geomorfologicamente a região em estudo situa-se numa área de relevo

ondulado, marcado por porções mais elevadas que correspondem às Serras

das Araras, de Anápolis e das Palmeiras. Ocorre também um relevo mais

aplainado, que corresponde às rochas do embasamento. Seus rios fazem parte

da Bacia Hidrográfica do Rio de Contas.

4

Figura 2 : Mapa das vias de acessos para a área de estudo a partir de Salvador e seguindo-se pela BR 101.

5

1.3 Justificativa e Objetivos

Corpos máfico-ultramáficos têm sido amplamente estudados e descritos

na literatura devido ao potencial metalogenético para mineralizações de Ni, Cu,

EGP, Fe, Ti, V, Cr, Co e Au. Este tipo de intrusão pode hospedar depósitos de

origem magmática, formados por processos de fracionamento ígneo e de

imiscibilidade de líquidos sulfetados.

No Estado da Bahia, porção sul-sudeste do Cráton do São Francisco,

ocorrem diversas intrusões máfica-ultramáficas encaixadas em terrenos

metamórficos de alto grau do embasamento. Algumas destas intrusões detêm

mineralizações sulfetadas e desta forma, o estudo e caracterização do contexto

geológico local associado às assinaturas geofísicas tem grande importância

para trabalhos geológicos exploratórios.

O objetivo geral deste trabalho consiste em estudar a região do

Complexo da Fazenda Mirabela, em que hajam possíveis mineralizações de

sulfetos de Ni-Cu. Este estudo foi feito através da análise comparativa com

locais onde, efetivamente, são conhecidas mineralizações associadas a

características geológicas e padrões geofísicos.

1.4 Metodologia

A metodologia deste trabalho consiste em:

- Identificar e caracterizar respostas aerogeofísicas, assim como as feições

geológicas, estruturais, litológicas associadas com as áreas em que de fato

ocorram mineralizações conhecidas de Ni-Cu.

- Identificar, caracterizar e selecionar para estudos, outras áreas com

respostas aerogeofísicas semelhantes àquelas observadas nas porções

mineralizadas. Serão levantadas suas características geológicas e litológicas

com base em dados e informações já disponíveis, complementadas por

levantamentos de campo e suporte de técnicos da empresa Mirabela.

- Analisar e comparar os padrões e características geofísicas e

geológicas associadas com as áreas mineralizadas e àquelas selecionadas

para estudos.

6

- Avaliar os resultados obtidos com as análises comparativas, buscando

indicadores que possam estar relacionados às potencialidades de novas

mineralizações.

2. GEOLOGIA REGIONAL E GEOTECTÔNICA

O Complexo Máfico-Ultramáfico Fazenda Mirabela é uma intrusão

Paleoproterozóica localizada na região sul do Estado da Bahia, em terrenos

metamórficos de alto grau, onde predominam rochas granulíticas do Cráton do

São Francisco. Este é definido por Almeida (1977) como uma entidade

geotectônica estabilizada durante o final do evento Orogênico

Paleoproterozóico (2.0 a 1.8 Ga) e margeada por cinturões de dobramento

desenvolvidos durante o evento Brasiliano (1.1 a 0.45 Ga); Araçuaí, a

sul/sudeste; Brasília, a oeste; Rio Preto, a noroeste; Riacho do Pontal, a norte

e Sergipano, a nordeste.

O embasamento do Cráton do São Francisco na Bahia é dividido em

quatro seguimentos crustais distintos (Barbosa e Sabaté, 2004): O Bloco

Gavião, Bloco Serrinha, Bloco Jequié e o Cinturão Itabuna-Salvador-Curaçá

(Figura 3). O Bloco Gavião é o mais antigo destes segmentos, ocorrendo na

parte oeste do embasamento e sendo composto por uma crosta continental

granítica, granodiorítica e migmatítica e largamente coberto em sua parte norte

por coberturas Meso e Neoproterozóicas. O Complexo Jequié, situado a leste

do Bloco do Gavião, consiste de rochas plutônicas enderbíticas-charnockíticas

e seqüências vulcanossedimentares, todas da fácies granulito (Barbosa 1986).

No nordeste do cráton ocorre o Bloco Serrinha, composto por ortognaisses e

migmatitos que formam o embasamento de greenstone belts

Paleoproterozóicos. O segmento mais novo é o Cinturão Itabuna-Salvador-

Curaça, que tem como rochas dominantes, tonalitos, trondhjemitos e como

rochas subordinadas granulitos supracrustais. Sua origem é relacionada a um

arco magmático (Figueiredo, 1989) desenvolvido no Arqueano (~2,6 Ga). Estão

presentes nesse Cinturão, rochas shoshoniticas de 2,4 Ga, além de tonalitos e

trondhjemitos sin-colisionais de 2,1 Ga. Durante a convergência e colisão

paleoproterozóica, todos os constituintes foram deformados e metamorfisados

na fácies granulito.

7

Durante a Orogenia Paleoproterozóica (2.3-2.0 Ga), os Blocos Jequié,

Serrinha e Gavião e o Cinturão Itabuna-Salvador-Curaçá colidiram resultando

na formação do Orógeno Itabuna-Salvador-Curaçá, importante cadeia de

montanhas que se entende cerca de 800 km, em direção aproximada N-S, do

sudeste da Bahia ao longo da costa atlântica até Salvador. O início da colisão

resultou em uma superposição tectônica do Cinturão Itabuna-Salvador- Curaçá

acima do Bloco Jequié e ambos sobre o Bloco Gavião (Figura 3), (Barbosa e

Sabaté 2002).

A porção norte do Cinturão Itabuna-Salvador-Curaçá é composta por

rochas metamórficas das fácies granulito e anfibolito (Melo et al 1995),

representadas por Tonalitos-Trondhjemitos-Granodioritos (TTG) e rochas

supracrustais (Teixeira 1997) em contato oeste com rochas máficas-

ultramáficas (Melo 1991; Loureiro 1991). Uma geometria em flor positiva

permitiu que rochas granulíticas fossem colocadas sobre rochas da fácies

anfibolito. A porção sul é caracterizada por granulitos charnoquíticos arqueanos

(Silva et al 1997), granulitos tonalíticos-trondhjemíticos paleoproterozóicos a

arqueanos, rochas metassedimentares, gabros e basaltos de fundo oceânico

e/ou de bacias back-arc, monzonitos shoshoníticos e por intrusões máfica-

ultramáficas (Barbosa et al 2007). A parte sul do Cinturão Itabuna-Salvador-

Curaçá assemelha-se a modernos arcos vulcânicos ou associações de

margem continental ativa magmática (Barbosa 1990) em que predominam

arcos de ilhas, bacias back-arc e zonas de subducção.

O metamorfismo granulítico do sul do Cinturão Itabuna-Salvador-Curaçá

tem idade entre 2086 ± 7 Ma e 2087 ± 11, e em sua porção central entre 2082

± 5 Ma (Peucat et al 2011). Estes dados demonstram que o evento de alto grau

metamórfico ocorreu no mesmo momento em toda a extensão do Cinturão

Itabuna-Salvador-Curaçá.

Entre os Blocos Itabuna-Salvador-Curaçá e Jequié ocorre uma estreita

faixa em condições metamórficas de fácies anfibolito, definida por Banda de

Ipiaú, também denominada por Complexo Ibicuí-Ipiaú (Barbosa et al 2007). A

Banda de Ipiaú é composta por rochas anfibolíticas, graníticas e migmatíticas

em fácies anfibolito (Barbosa et al 2007), com direção SSW-NNE de Nova

Canaã para Aratuípe (Silva et al 1992; Misi e Silva 1992).

8

Na interface entre os terrenos metamórficos de alto grau dos Blocos

Jequié e Itabuna-Salvador-Curaçá existem corpos intrusivos de natureza

máfica-ultramáfica e gabro-anortosítica, de dimensões inferiores a 100 km²,

associadas a anomalias magnéticas significativas. De norte para sul, são

conhecidos os maciços do Rio Piau (Cruz 1989), Samaritana/Carapussê (Jesus

1997, Macêdo 2000, Burgos 2005), Mirabela (Abram 1993) e Palestina (Fróes

& Soares 1998, apud Macêdo 2000), ver figura 4.

O alojamento das intrusões acamadadas Mirabela e Palestina durante a

deformação Paleoproterozóica está subordinado a um regime transpressivo sin

a tardi tectônico associado a um espessamento crustal (Abram e Silva 1992).

Estas rochas são intrusivas ao longo de um lineamento estrutural que se

estende por mais de 100 km adjacente à margem oeste do Cinturão Itabuna-

Salvador-Curaçá (Silva et al 1992). Análises isotópicas δ34

S na Intrusão

Mirabela indicam uma sulfetação associada a um magmatismo mantélico

mineralizado (Lazarin, 2011). Resultados Sm-Nd para o complexo máfico-

ultramáfico corroboram com uma contaminação crustal do magma por rochas

encaixantes, e a ocorrência de um pulso magmático que fracionou e originou o

corpo acamadado (Lazarin, 2011).

9

Figura 3: Colisão dos Blocos Gavião, Jequié, Serrinha e Cinturão Itabuna-Salvador-Curaçá durante a Orogenia Paleoproterozóica em 2.3-2.0 Ga (modificado de Barbosa e Sabaté 2002).

10

Figura 4: Mapa geológico da porção sul-sudeste do Cráton do São Francisco com destaque para o Complexo da Fazenda Mirabela (modificado de Barbosa et al 2003).

11

3. GEOLOGIA LOCAL

As rochas encaixantes do Complexo Mirabela correspondem a

sucessões de ortognaisses e rochas supracrustais equilibradas em fácies

granulito. Os ortognaisses têm composição charno-enderbítica e são pobres

em sulfetos. As rochas supracrustais são representadas por gnaisses quartzo-

feldspáticos intercalados por horizontes de metavulcânicas máficas, sills

metagabronoríticos, formações ferríferas bandadas, khondalitos (gnaisses com

quartzo, feldspato, granada e silimanita) e raros serpentinitos, derivados a partir

de metassedimentos intercalados, basaltos e gabros de assoalho oceânico

e/ou bacias de back-arc (Barbosa and Sabaté 2004).

Estas rochas foram submetidas a três fases de deformação segundo e a

progressão da deformação produziu um padrão de interferência de dobras do

tipo domos e bacias. A primeira fase produziu dobras recumbentes, a segunda

produziu dobras isoclinais e coaxiais com a primeira e a terceira gerou dobras

abertas com plano axial vertical ortogonal ao das duas primeiras (Barbosa e

Dominguez, 1996). Houve um encurtamento leste-oeste nas duas primeiras

fases de deformação, enquanto a última foi resultado de uma compressão

norte-sul.

Embora as encaixantes locais estejam fortemente deformadas, o corpo

máfico-ultramáfico apresenta estratificação críptica e rítmica, com texturas

cumuláticas muito bem preservadas, indicando uma colocação tardi a pós

tectônica em relação à evolução do orógeno (Silva et al. 1996). A intrusão da

Fazenda Mirabela possui temperatura de reequilíbrio subsolidus em torno de

850ºC, baseada na termometria de piroxênios (Barbosa e Sapucaia, 1996).

Estudos isotópicos permitiram o cálculo de uma idade modelo TDM Sm-

Nd de 2200 Ma para a geração do magma fonte das rochas máfico-

ultramáficas (Silva et al.1996). Datações geocronológicas U-Pb obtidas pelas

análises em zircões (Lazarin, 2011) definiram idades Paleoproterozóicas para o

Complexo Mirabela (1990 ±28 Ma) e Arqueana para a rocha encaixante (2541

±15 Ma) à Intrusão Mirabela.

12

4. CARACTERÍSTICAS DO CORPO MINERALIZADO DA FAZENDA

MIRABELA

O Complexo Fazenda Mirabela é caracterizado por mineralizações de

Ni-Cu associadas às rochas máficas e ultramáficas, cujos depósitos são

denominados como Santa Rita e Peri-Peri, em zonas de minério sulfetado, e

Serra Azul, em área de mineralização laterítica. A área exposta desta intrusão

tem forma oval de com área aproximada de 7 km² alojada em terrenos

metamórficos de alto grau.

O depósito de Santa Rita se encontra na base da intrusão máfica-

ultramáfica acamadada formada por uma associação de harzburgitos, olivina

ortopiroxenitos e ortopiroxenitos (Abram 1993; Cunha & Fróes 1992), enquanto

o depósito de Peri-Peri se encontra no topo da intrusão, possivelmente na zona

superior do sistema magmático, posição incomum para mineralizações de Ni-

Cu-EGP associadas a intrusões acamadadas.

A intrusão do Complexo da Fazenda Mirabela, de afinidade toleítica, tem

composição ultrabásica na base sobreposta por uma zona gabronorítica

cortadas por diques de dolerito e pegmatitos (Figura 5). Abram 1994 dividiu

esta intrusão em 4 unidades: (i) zona inferior, constituída por olivina-cumulado

e olivina-ortopiroxênio cumulado (serpentinito, dunito e peridotito); (ii) zona

intermediária, composta de ortopiroxênio-cumulado (ortopiroxenito e

clinopiroxênio- norito) e clinopiroxênio-ortopiroxênio cumulado (websterito e

gabronorito), (iii) zona superior, composta por gabronorito com típica textura

gabróica, e (iv) zona de borda, representada por gabronorito de granulação

fina. Os agregados policristalinos de sulfetos de Ni-Cu ocorrem disseminados

associados a um forte controle litoestratigráfico, dos harzburgitos até os

websteritos em Santa Rita, e websteritos aos harzburgitos em Peri-Peri,

sugerindo a ocorrência de rochas mais primitivas no topo da câmara

magmática (Lazarin, 2011).

As respostas aerogeofísicas do corpo são marcadas por baixos teores de

radio elementos (U, Th, K), produzindo tonalidade cinza escura na composição

ternária RBG em falsa cor. Estas características serão descritas mais

detalhadamente no capítulo de geofísica deste trabalho.

13

Figura 5: Mapa geológico

Figura 5: Corpo máfico-ultramáfico da Fazenda Mirabela e os depósitos de Ni-Cu de Santa Rita e Peri-Peri (Modificado de Cunha et al. 1992).

5. GEOFISICA

5.1 Introdução

O Cinturão Itabuna-Salvador-Curaçá é um importante segmento crustal

de idade arqueana, situado na porção setentrional do Cráton São Francisco e

tem sido alvo de inúmeras investigações geológicas devido ao potencial

metalogenético para mineralizações de Ni, Cu e EGP, dentre outros. Essas

mineralizações ocorrem em intrusões máfica-ultramáficas encaixadas em

terrenos metamórficos de alto grau do embasamento (Silva et al. 1992).

O espesso manto de intemperismo e a escassez de afloramentos na

região sul da Bahia dificultam o entendimento das relações de contato entre as

unidades, bem como o mapeamento da extensão real destas e dos possíveis

corpos intrusivos hospedeiros das mineralizações. Neste contexto as novas

tecnologias aplicadas ao mapeamento geológico são fundamentais por

permitirem a identificação de estruturas e rochas em sub-superfície, através de

levantamentos aerogeofísicos e do processamento e integração de dados em

Depósito de Santa Rita

Depósito de Peri-Peri

14

ambiente SIG (Sistema de Informações Geográficas). No Brasil, foram

realizados alguns estudos de casos, no intuito de auxiliar a sistematização

deste método como, por exemplo, os trabalhos de Silva 1999, Blum 1999, Silva

2003, Uchoa 2005, Carrino 2010, dentre outros.

Este capítulo objetiva apresentar o processamento, análise e a

interpretação integrada de dados geológicos e aerogeofísicos (magnéticos e

gamaespectrométricos) que recobrem a Folha Ipiaú, visando auxiliar na

geração de critérios prospectivos para mineralizações de níquel na região. Os

resultados obtidos foram confrontados com as assinaturas de regiões

conhecidas por hospedar mineralizações de Ni, Depósitos de Santa Rita e Peri-

Peri, e extrapoladas para toda a região de interesse. Para tanto, são

apresentadas as diversas etapas de trabalho, que permitiram identificar as

principais estruturas geológicas e os litotipos presentes na área. O produto

final, o mapa litogeofísico, redefine as bordas e limites das principais unidades

presentes na área, mostrando como este tipo de mapa pode efetivamente

contribuir para um mapeamento geológico mais eficiente. Será apresentada

uma discussão sobre os métodos utilizados, visando mostrar as vantagens e

desvantagens de cada produto integrado no processo de interpretação

estrutural e litológica para o ambiente estudado.

5.2 Dados utilizados

5.2.1 Dados Aerogeofísicos

Os dados utilizados foram originais dos levantamentos aerogeofísicos,

de magnetometria e gamaespectrometria, realizados pela Fugro e contratados

pela CBPM (Levantamento da área Ipirá-Ilhéus). Os dados foram cedidos para

este trabalho pela Mirabela Mineração do Brasil e fornecidos pela empresa em

formato .gdb, distribuídos em 2 arquivos, que correspondem a carta

topográfica, em escala 1:100.000, do denominado Bloco Ipiaú.

Os levantamentos aerogeofísicos foram executados com linhas de

produção na direção leste-oeste, espaçadas de 500 metros, e, linhas de

controle espaçadas de 5.000 metros, com altura constante de voo de 100

metros.

15

Os dados magnéticos foram expressos em campo magnético total, que

recebe sua maior influência da contribuição do núcleo da Terra, ou seja, fontes

muito profundas. Em exploração mineral é necessário retirar sua influência

subtraindo o IGRF (International Geomagnetic Reference Field), que

corresponde a modelos matemáticos que estimam o valor do campo residual.

Desta forma, foi calculado o valor do Campo Magnético Anômalo, a partir do

qual foram gerados os produtos apresentados neste trabalho.

Os dados gamaespectométricos foram divididos em canais de energia

com o canal de contagem total expresso em µR/h, enquanto os canais de

potássio foram expressos em porcentagem. Os canais de Th e U foram

expressos em ppm.

O sistema banco de dados georreferenciado (SBDG) elaborado para o

presente trabalho engloba todos os produtos derivados dos dados

aerogeofísicos, mapas geológicos (litotipos e estruturas mapeadas em campo),

modelos digitais de terreno e ocorrências minerais disponíveis na literatura.

5.2.2 Dados Cartográficos

Os dados cartográficos utilizados foram mapa geológico na escala

1.2.500.000 (Bizzi et al., 2002) e o mapa do corpo máfico-ultramáfico da

Fazenda Mirabela, na escala 1:25.000 (Cunha et. al 1992).

5.3 Processamento dos dados e geração dos produtos

transformados

Os dados aerogeofísicos utilizados neste trabalho foram processados

utilizando-se o sofware Geosoft-Oasis Montaj 7.2 licenciado para o Laboratório

de Geofísica Aplicada (LGA) da Universidade de Brasília. O método de

interpolação mais eficiente para os dados magnéticos foi o bi-direcional

(implementado no Oasis Montaj como bigrid), com célula quadrada de 125

metros de lado. Para os dados gamaespectrométricos o método de

16

interpolação mais eficiente foi o de Curvatura Mínima, também com célula

quadrada de125 metros de lado.

A interpretação qualitativa conjunta das imagens gamaespectrométricas e

magnéticas foi efetuada em ambiente SIG, utilizando-se o ArcGIS 9.3 (ESRI),

assim como todos os mapas elaborados para este trabalho. As imagens em

2,5D foram confeccionadas com o programa ENVI 4.7, utilizando-se da

composição ternária RGB e o modelo digital de terreno (MDT) no canal de

intensidade.

5.3.1 Produtos derivados a partir do Campo Magnét ico

Anômalo

Para o tratamento destes dados, utilizou-se técnicas eficientes para a

determinação de parâmetros geométricos, como localização de limites

(geológicos e estruturais), profundidades de corpos e feições estruturais, tais

como: amplitude do sinal analítico (ASA) e inclinação do sinal analítico (ISA),

derivadas vertical (Z) e horizontais (X e Y) e a amplitude do gradiente

horizontal total (AGHT). Objetiva-se com estes produtos mapear corpos

circulares ou alongados conhecidos por hospedar mineralizações de níquel,

sua expressão em sub-superfície, bem como o prolongamento das mesmas em

regiões arrasadas e que possam conter potencial.

O campo magnético anômalo representa as anomalias magnéticas

situadas na crosta e acima da superfície Curie. É obtido pela remoção do

campo magnético terrestre do campo magnético total medido no levantamento.

A resposta magnética observada no campo magnético anômalo pode ser de

natureza profunda como, por exemplo, fontes situadas na base da crosta, ou

de natureza rasa.

O mapa do campo magnético anômalo (CMA), figura 6, apresenta as

anomalias com padrão dipolar e/ou como linhas de dipolos. Este caráter

dificulta sua interpretação e faz com que os produtos derivados sejam mais

adequados. O corpo mineralizado da Fazenda Mirabela está associado com

uma pequena zona anômala dipolar, com amplitude moderada. Nas

vizinhanças, as zonas são expressivas e possuem fortes linearidades e

amplitudes associadas com as rochas encaixantes.

17

As anomalias magnéticas apresentam uma complexidade, pois não

dependem apenas da distribuição da magnetização M (x, y, z), como também

das direções de magnetização na qual o campo é medido. Neste sentido, as

derivadas horizontais (Dx e Dy) realçam as altas frequências, produzindo picos

anômalos aproximadamente localizados sobre as bordas de grandes corpos,

aumentando a definição dos limites dos mesmos (Milligan & Gunn, 1997). A

figura 7 apresenta o fluxograma que ilustra as etapas de processamento,

análise e interpretação dos dados aerogeofísicos magnéticos utilizados para

confecção dos mapas de domínios e lineamentos magnéticos.

18

Figura 6 : Mapa do campo magnético anômalo (CMA) da Folha Ipiaú, com o contorno do Depósito de Santa Rita.

19

Figura 7: Fluxograma ilustrando as etapas de processamento, análise e interpretação dos dados aerogeofísicos, derivados do campo magnético anômalo, e utilizados para a confecção dos mapas de domínios e lineamentos magnéticos.

Neste trabalho optou-se por fazer uma abordagem estrutural da área,

buscando reconhecer possíveis corpos mineralizados pela sua geometria,

circular ou elíptica. Para isto, foram utilizados os mapas da Primeira Derivada

Vertical (Dz), figura 8, da Amplitude do Sinal Analítico (ASA), figura 9, e da

Amplitude do Gradiente Horizontal Total (AGHT), figura 10.

A primeira derivada vertical (Dz) é fisicamente equivalente à medida do

campo magnético simultaneamente em dois pontos verticalmente separados

por uma distância h, subtraindo-se estes dois valores e dividindo este resultado

pela separação espacial vertical dos pontos medidos (Milligan & Gunn, 1997).

O sinal analítico é formado pela combinação de gradientes horizontais e

verticais de uma anomalia magnética (Blakely, 1996) e independe da direção

de magnetização da fonte e da direção do campo magnético terrestre, ou seja,

corpos com mesma geometria possuem o mesmo sinal analítico. Os picos do

20

sinal analítico são simétricos e ocorrem diretamente sobre as bordas de

grandes corpos e no centro de corpos estreitos, permitindo a identificação da

posição das fontes e da geometria magnética ( Roest et al., 1992; Milligan &

Gunn, 1997).

O filtro de derivada vertical promove a amplificação do conteúdo de alta

frequência em detrimento ao de baixa frequência, funcionando como um filtro

passa-alta. Estes realçam as regiões de maior gradiente magnético ressaltando

bordas e contatos de corpos rasos. De forma geral estes filtros são conhecidos

como filtros de derivada direcional sendo também aplicados na direção

horizontal. As derivadas horizontais e verticais são empregadas para o cálculo

do sinal analítico.

A partir do uso destas derivadas, especialmente a primeira derivada

vertical, foi possível determinar a posição espacial das fontes e caracterizar

feições lineares. A imagem da Amplitude do Sinal Analítico apresenta uma

assinatura localizada das fontes magnéticas realçando as bordas em corpos

largos e o centro em corpos estreitos, independe das direções magnéticas da

fonte e do campo magnético da Terra (Blum et al. 1999). As derivadas

horizontais permitiram mapear os limites laterais destas mesmas fontes, neste

sentido foi gerado o mapa de AGHT. A imagem da primeira derivada vertical

associada ao modelo digital de terreno (Figura 11) possibilitou a integração dos

lineamentos magnéticos e unidades magnéticas com a topografia. Desta forma

foi possível associar as unidades com altas amplitudes no ASA com as regiões

mais elevadas topograficamente, sugerindo que as litologias mais ricas em

minerais magnéticos são também mais resistentes ao intemperismo.

21

Figura 8 : Mapa da Primeira Derivada Vertical (Dz) do campo magnético anômalo da Folha Ipiaú, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico Mirabela

22

Figura 9: Mapa da Amplitude do Sinal Analítico (ASA) da Folha Ipiaú, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico Mirabela.

23

Figura 10: Mapa da Amplitude do Gradiente Horizontal Total (AGHT) da Folha Ipiaú, com o contorno do Depósito Máfico-Ultramáfico de Mirabela.

24

Figura 11: Imagem da Primeira Derivada Vertical (Dz) do campo magnético anômalo da Folha Ipiaú integrada ao modelo digital do terreno.

5.3.1.1 Análise e interpretação dos produtos der ivados

do campo magnético anômalo

A partir da leitura e análise da amplitude do sinal analítico, primeiras

derivadas horizontais e verticais, segunda derivada vertical e amplitude do

gradiente horizontal total foi elaborado o mapa de lineamentos magnéticos,

apresentado na figura 12. Os lineamentos puderam ser divididos em 4 grupos,

que foram apresentados juntamente com as unidades definidas como

magnéticas. Estas unidades possuem alta amplitude no sinal analítico e são

possíveis unidades hospedeiras de mineralizações, devendo ser integradas

25

com outra informações e checadas em trabalhos de campo. Abaixo estão

caracterizados os grupos e as unidades magnéticas:

- Grupo 1: Este grupo é composto por estruturas orientadas na direção

WNW-ESSE, que foram interpretadas, em sua maioria, como zonas de

cisalhamento destrais. Estas estruturas são bem marcadas no mapa da

primeira derivada vertical e também no mapa de amplitude do sinal analítico e

truncam as estruturas dos Grupos 2 e 3.

-Grupo 2: Este grupo é composto por estruturas orientadas N-S gerando

dobras fechadas, isoclinais, sem raiz e com eixo horizontalizado. São bem

marcadas pela primeira derivada vertical por lineamentos magnéticos realçados

no relevo magnético. Estão distribuídos por toda a área, especialmente na

porção central do mapa.

- Grupo 3 : Este grupo é composto por lineamentos magnéticos com

orientação NE-SW e N-S, compatíveis com a estruturação regional da área de

estudo gerada pela Orogenia Paleoproterozóica. São estruturas bem marcadas

em todos os produtos magnéticos gerados.

- Grupo 4: Este grupo corresponde as estruturas orientadas E-W, que

estão restritas a porção central da Folha Ipiaú. Estas estruturas são poucas e

bem marcadas pela primeira derivada vertical, associadas também a altos

topográficos. Logo acima do Complexo da Fazenda Mirabela pode ser vista

uma dessas estruturas.

- Unidades Magnéticas: As unidades magnéticas apresentadas são

referentes a domínios de alta amplitude no ASA, que se destacam das

unidades ao redor. Seguem o trend NNE-SSW dos lineamentos magnéticos

delimitados. Estas unidades correspondem em sua maioria a rochas máficas

do embasamento, ricas em magnetita, como por exemplo, enderbitos que

contornam o Complexo Mirabela ou formações ferríferas que estão presentes

na região de estudo.

26

Após a interpretação dos lineamentos magnéticos pôde-se observar que

a maioria das estruturas acompanha o trend regional NNE-SSW, concordantes

com os esforços da Orogenia Paleoproterozóica, com dobras fechadas de

direção N-S, indicando uma fase dúctil de deformação e zonas de cisalhamento

destrais como representantes de uma fase rúptil e posterior de deformação na

área de estudo. Estes resultados foram obtidos a partir da integração dos

produtos geofísicos com os trabalhos de campo. O Complexo Máfico-

Ultramáfico Mirabela encontra-se preservado desta deformação, como pode

ser visto no mapa de lineamentos magnéticos, sem estruturas deformacionais

associadas, concordando com o caráter pós-tectônico e indeformado deste

Complexo.

27

Figura 12 : Mapa de Lineamentos Magnéticos da Folha Ipiaú, gerada a partir dos produtos derivados do Campo Magnético Anômalo, em que foram definidos 4 grupos de lineamentos magnéticos e unidades com alta amplitude no ASA, denominadas unidades magnéticas.

28

5.3.2 Produtos derivados a partir da Gamaespectro metria

Os raios gama são radiações eletromagnéticas, similares aos raios X,

com pequeno comprimento de onda que não são desviados por campos

magnéticos ou elétricos, por não possuírem carga. As principais fontes de

radiação gama provêm da desintegração natural do potássio (40K), urânio (238U)

e tório (232Th) que são os únicos elementos encontrados naturalmente na

crosta capazes de produzir raios gama com energia e intensidade suficientes

para que sejam medidos em aerolevantamentos. A média para abundância

crustal destes elementos é de 2% para o K, 2,7 ppm para o U e 8.5 ppm para o

Th. Estes elementos têm decaído continuamente desde sua criação, assim

com sua concentração na Terra, porém seus isótopos tem uma meia-vida muito

longa, permitindo que eles continuem abundantes. As energias dos raios gama

de interesse geológico variam entre 0,2 e 3 MeV, equivalentes a comprimentos

de onda de aproximadamente 3 x 10-10 cm e frequência de cerca de 3 x 1019

Hz (Adams e Gasparini, 1970; Minty, 1997). Atualmente na literatura as

principais referências sobre interpretações de dados gamaespectrométricos

baseiam-se em trabalhos sobre aplicação desta metodologia para mapeamento

geológico e definição de áreas de interesse para estudos prospectivos, como

por exemplo, os trabalhos de Ward, 1981; Wilford et al., 1997; Minty, 1997 e

Pires, 1995.

As imagens dos canais de K, U, Th e contagem total (radiométrica)

permitem estudar a importância relativa e qualificar as respostas energéticas

dos raios gama no espectro total de energia para cada ponto medido. As

composições ternárias RGB (K:Th:U) e CMY (K:Th:U) são uma forma de

integrar as respostas geradas através dos canais K, Th e U, devido a suas

peculiaridades e assinaturas produzidas por combinações das cores primárias

(RGB – K em vermelho : Th em verde : U em azul e CMY – K em ciano : Th

em magenta : U em amarelo). Desta forma, podem-se mapear diferentes

unidades gamaespectrométricas e suas estruturas associadas e representar a

litodiversidade na área de interesse.

29

Para o uso adequado destas imagens visando o reconhecimento da

geologia local e regional é necessário um conhecimento do comportamento

geoquímico e mineralógico das rochas expostas e dos solos assim como dos

mecanismos de alteração e mobilização da geologia aflorante e os modelos

físicos de detecção, processamento e discriminação dos canais de K, U, Th e

Contagem Total.

A área de estudo encontra-se em uma região submetida a forte

intemperismo, com regimes sazonais de chuvas intensos e temperaturas

médias elevadas. Nestes climas, os radioelementos são liberados total ou

parcialmente das fases minerais primárias da rocha (in situ), podendo ser

incorporados a argilas, óxidos de ferro, água subterrânea e matéria orgânica

(Minty, 1997). Visando mapear a influência da topografia na dispersão de

radioelementos foi gerada uma imagem em 2,5D da área com o programa

ENVI 4.7 (SULSOFT), utilizando-se da composição ternária RGB e o modelo

digital de terreno (MDT) no canal de intensidade (Figura 13).

Figura 13 : Imagem 2,5D da Folha Ipiaú a partir da composição ternária, falsa cor, RGB, utilizada para mapear a influência da topografia na dispersão de radioelementos.

30

O K é elemento extremamente móvel durante o intemperismo, em

especial em climas tropicais a subtropicais, podendo ser lixiviado de minerais

como micas e K-feldspatos para solução e/ou ser absorvido em minerais de

argila neoformada como a ilita e a esmectita. Em contrapartida, o U e Th são

considerados menos móveis que o K e devem ficar retidos no solo residual, em

minerais “resistentes”, com possibilidade de enriquecimento seletivo por

transporte coluvial para níveis topográficos inferiores (Wilford et al., 1997). O U

quando liberado de minerais pelo intemperismo, é móvel sob condições

oxidante e se precipita em condições redutoras. Já o Th, em geral fica retido

quase totalmente nas fases de “resistatos” ou nos óxidos de ferro e, quando

liberado, é incorporado nas substâncias pedogênicas orgânicas e inorgânicas

(Wilford et al., 1997). É o elemento mais inerte dos três radioelementos. Sua

concentração quando superior a dos outros radioelementos indica região de

maior intemperismo químico.

Com o aumento do teor de SiO nas rochas há também um aumento no

teor dos rádio-elementos, especialmente do K, como está ilustrado na figura

14. Desta forma, podemos associar os domínios com baixas respostas na

gamaespectrometria às litologias mais máficas, que na área de estudo podem

corresponder a charnoquitos, enderbitos, charnoenderbitos, tonalitos e/ou

gabros.

31

Figura 14: Diagrama da relação entre o teor de SiO e os radioelementos K, U e Th com as litologias associadas (Blum, 1999).

No presente trabalho foram geradas imagens dos canais de contagem

total, potássio, tório e urânio (Figuras 15, 16, 17 e 18, respectivamente) com a

localização da intrusão máfica-ultramáfica da Fazenda Mirabela em todas as

imagens, com o intuito e facilitar a análise e interpretação. A partir destes

canais foram elaboradas composições ternárias, em falsa cor, utilizando os

padrões de cores RGB (K, Th, U) e CMY (K, Th, U) (Figuras 19 e 20,

respectivamente). A cada canal (K, eTh e eU) atribuiu-se uma determinada cor

com sua intensidade, sendo proporcional à concentração dos elementos

naquele ponto de observação.

As unidades gamaespectrométricas estão estruturadas seguindo o trend

regional NE-SW, sendo compatíveis com os lineamentos magnéticos

interpretados e com a geologia regional. No mapa de Contagem Total foram

delimitadas unidades com baixas contagens, destacando-se uma extensa faixa

32

que segue o trend regional na qual está inserida a mina de Santa Rita. Esta

faixa está relacionada com um domínio magnético com paisagem movimentada

composto por zona anômalas bem definidas, tornando-se interessante sob o

ponto de vista prospectivo.

Por se tratar de um terreno predominantemente arqueano, exposto a

longo período intempérico, não houve a preservação de estruturas de destaque

no relevo. Por esse motivo foi utilizado exagero vertical de sete vezes, na

tentativa de ressaltar algumas feições na topografia. Aparentemente, não foram

observadas influências que pudessem comprometer as interpretações. A única

relação entre a topografia e os radioelementos foi encontrada nas imagens de

contagem total e K mostram algumas anomalias positivas mapeando os

aluviões, principalmente do Rio de Contas que corta a Folha Ipiaú no sentido

oeste- leste.

33

Figura 15: Mapa do canal de Contagem Total, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico da Fazenda Mirabela e unidades de altas e baixas contagens delimitadas.

34

Figura 16: Mapa do canal de potássio, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico da Fazenda Mirabela.

35

Figura 17: Mapa do canal de tório, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico da Fazenda Mirabela.

36

Figura 18 : Mapa do canal de urânio, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico da Fazenda Mirabela.

37

Figura 19: Mapa da composição ternária, falsa cor, RGB de K, Th e U da Folha Ipiaú, associado ao contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico da Fazenda Mirabela.

38

Figura 20: Mapa da composição ternária, falsa cor, CMY de K, Th e U da Folha Ipiaú associado ao contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico da Fazenda Mirabela.

39

5.4.3 Integração de Dados Aerogeofísicos

A partir da integração dos produtos elaborados com os dados

aeromagnéticos e aerogamaespectométricos pôde-se confeccionar o mapa

litogeofísico, apresentado na figura 21, em que estão contempladas as

informações referentes aos lineamentos magnéticos e unidades

gamaespectrométricas. A metodologia utilizada na interpretação dos dados

gamaespectrométricos envolveu: a análise do canal de contagem total para a

definição de grandes domínios gamaespectrométricos, bem como a análise da

contribuição relativa de cada um dos outros canais; a comparação da imagem

correspondente a cada canal discriminado (K, eTh eU) com a topografia para

estudar a influência do relevo sobre estes dados; o uso de composições

ternárias em falsa cor do tipo RBG e CMY e seu estudo espacial para definir

unidades e/ou domínios com assinaturas gamaespectrométricas semelhantes.

Os teores dos radioelementos foram divididos de acordo com a coloração da

imagem falsa-cor RGB, através da localização da cor no triângulo ternário.

Cada radioelemento foi classificado em baixo, médio ou alto, resultando em

nove classes distintas, aqui denominadas de unidades litogeofísicas. Embora

se aceite que os teores de radionuclídeos em rochas ácidas sejam maiores que

em rochas ultrabásicas (Ferreira & Souza, 2002), dentro de um dado tipo de

rocha pode existir uma ampla variação de concentrações, o que impossibilita

uma classificação petrográfica com base apenas nas unidades

gamaespectrométricas definidas.

A análise do mapa litogeofísico associado às informações geológicas

existentes não possui uma correlação muito eficiente, já que todos os produtos

das análises em foco possuem um detalhe muito maior que o da base

cartográfica disponível. Contudo, é notável a riqueza de detalhe que esta

integração traz e que deverá ser mais bem contemplada na medida em que

haja uma maior informação geológica disponível. O trabalho de campo

possibilitou definir a litologia que acompanha o domínio de baixo K, Th e U, ao

norte da mina de Santa Rita, e que foi caracterizada, através da petrografia,

como charnoenderbitos e charnoquitos. Quando confrontamos os dados

geofísicos com os dados geológicos prévios observa-se um refinamento dos

dados geológicos existente. O que comprova o potencial desta técnica tanto no

mapeamento geológico quanto na exploração mineral.

40

Figura 21 : Mapa Litogeofísico da Folha Ipiaú, com o contorno do Complexo Máfico-Ultramáfico Mirabela em amarelo.

41

6. PETROGRAFIA

Nesta etapa do trabalho foram descritas 9 amostras de rocha, localizadas

ao norte da Intrusão Máfica-Ultramáfica de Mirabela, como mostra a figura 22.

Destas, 8 amostras foram caracterizadas como granulitos charnoquíticos e

apenas uma foi classificada como sienogranito, pela ausência de piroxênios.

Macroscopicamente os granulitos charnoquíticos são mesocráticos, com

coloração cinza clara, apresentam-se foliados e possuem granulação média. O

sienogranito possui coloração rosada, granulação média e está fracamente foliado

(Figura 23).

Estas amostras foram nomeadas seguindo-se as recomendações da IUGS

(Streckeisen, 1976) e, de acordo com estes critérios são classificadas como

charnoquitos, sendo portanto equivalentes granulíticas de rochas sieno-

graníticas, monzograníticas e quartzo-monzoníticas, contendo ortopiroxênio

(hiperstênio), ver figura 24. As rochas analisadas são granoblásticas e

inequigranulares, com granulação média (1-6 mm) e apresentam grãos anédrico à

sub-édricos. Seus contatos são curvos e retos entre si. Estas amostras são

constituídas essencialmente por plagioclásio (15-25 %), ortoclásio (15–30 %),

quartzo (10–35 %), augita (10-20 %), hisperstênio (10-20%) e minerais opacos,

majoritariamente magnetita, (3 - 15 %). Também é notável a presença de

hornblenda (5-10 %) na maioria das amostras, como componente retrógrado da

paragênese mineral, ocorrendo associada aos piroxênios. Os minerais acessórios

mais frequentes são zircão e apatita (< 1%). Na maioria das amostras observa-se

textura mirmequítica, intercrescimento de quartzo e plagioclásio, presente nas

regiões de contato entre o plagioclásio e o ortoclásio. Alguns minerais encontram-

se fraturados, especialmente o quartzo.

O plagioclásio aparece sub-euédrico á anédrico, possui geminações albita

e albita-periclina e por vezes, possui inclusões de quartzo arredondado,

ortopiroxênio, clinopiroxênio, opacos e apatita. Ocorrem anti-pertitas e

mesopertitas em diversas amostras. O ortoclásio aparece sem geminação, com

dimensões entre 0,5 e 8 mm, sendo em algumas amostras o componente modal

mais representativo, podendo apresentar pertitas. Os cristais de quartzo são

anédricos, com dimensões variando entre 0,3 a 8 mm. Seus contatos são

definidos pelas faces dos cristais dos feldspatos e piroxênios, exibindo extinção

42

ondulante com intensidade e formas variadas. A augita ocorre anédrica à sub-

anédrica, com dimensões entre 0,3 a 6mm e pleocroísmo de tonalidades verde a

rosa. Eventualmente ocorrem inclusões de ortopiroxênio, plagioclásio e opacos. O

hiperstênio ocorre anédrico à sub-anédrico com dimensões entre 0,3 a 7 mm e

pleocrísmo em tons de rosa. A hornblenda é verde, ocorre em pequenas

proporções e situa-se ao redor, ou ao lado de cristais de piroxênio e de opacos,

com texturas de corrosão e sendo interpretadas como retrometamórficas. Os

minerais opacos são intersticiais e foram segregados durante a recristalização

metamórfica. Correspondem majoritariamente a magnetita. A biotita é marrom,

ocorre em ripas de 0,25 a 5 mm apresentando-se eventualmente alterada. A

figura 25 apresenta as principais feições encontradas nas amostras aqui

apresentadas.

As descrições petrográficas caracterizam os charnoquitos do embasamento

da área de estudo como altamente magnéticos, devido aos altos teores de

minerais opacos, principalmente magnetita, em sua composição modal. Desta

forma as respostas aerogeofísicas obtidas nos pontos amostrados refletem a alta

suscetibilidade magnética destas rochas. Estas análises foram importantes por

definirem os teores de elementos magnéticos na região ao redor do Complexo

Máfico-Ultramáfico de Mirabela.

43

Figura 22: Imagem de Satélite Quickbird com a localização dos pontos amostrados para petrografia.

44

Figura 23: Aspecto macroscópico das amostras analisadas petrograficamente: (A) Afloramento de granulito bandado, localizado ao norte do município de Ibirataia, amostra IB-LQ-18; (B) Amostra, IB-LQ-04, correspondente ao granulito charnoquítico contendo augita e hi

45

Figura 24: Diagrama Q-A-P modal (Streckeisen, 1976) com a localização das amostras de granulitos charnoquíticos, que caem nos campos 3a, 3b e 8, correspondendo a sienogranitos, monzogranitos e quartzo-monzonitos, respectivamente.

46

Figura 25: Fotomicrografias das amostras de granulitos charnoquíticos: (A) Opacos intersticiais envoltos por ortoclásio, quartzo e plagioclásio. Observação sobre luz polarizada plana; (B) Amostra contendo cristais de hornblenda (hbl), ortopiroxênio (opx) e clinopiroxênio (cpx), observação com nicóis cruzados; (C) Orto e clinopiroxênios envoltos por quartzo, plagioclásio e ortoclásio; observação sobre luz polarizada plana; (D) Cristal de hornblenda (hbl) substituindo ortopiroxênio (opx); (E) Aspecto granoblástico das rochas charnoquíticas, com contatos curvos e retos entre os minerais constituintes. Observação com nicóis cruzados; (F) Opacos intersticiais envoltos por k-feldspato e clinopiroxênio. Observação com nicóis cruzados; A escala das fotomicrografias está em micrometros.

47

7. DISCUSSÕES E CONCLUSÕES

Os dados aeromagnéticos interpretados mostram que a área de estudo

sofreu uma intensa deformação NNE e NS, produzida pela Orogenia

Paleoproterozóica, que realinhou os minerais magnéticos do embasamento,

apagando quase que completamente as assinaturas magnéticas de eventos

geológicos anteriores a ele. A intensidade deste evento foi tão grande que os

esforços definiram a topografia atual da área que muitas vezes coincide com as

estruturas magnéticas e gamaespectrométricas.

Os depósitos de níquel tendem a ocorrer associados a rochas básicas e

ultrabásicas, que geralmente possuem respostas magnéticas. Porém, devido a

alta suscetibilidade magnética das rochas presentes na área de estudo,

principalmente granulitos máficos e formações ferríferas, a distinção das

respostas do mapeamento magnético entre as litologias torna-se mais difícil de

ser reconhecido.

Uma extensa faixa que segue o trend regional, na qual está inserida a

mina de Santa Rita, está relacionada com um domínio magnético com

paisagem movimentada, composto por zona anômalas bem definidas e baixos

teores de radioelementos, tornando-se interessante sob o ponto de vista

prospectivo.

A petrografia das amostras localizadas ao norte do Complexo Máfico-

Ultramáfico Mirabela, associada a testes de campo, permitiu definir o caráter

altamente magnético dessas rochas, causado pelos teores elevados de

minerais opacos, majoritariamente magnetita (entre 7 e 15% da composição

modal).

Apesar da associação de estruturas magnéticas e de unidades

litogeofísicas interpretadas pela gamaespectometria apenas estes resultados

não são suficientes para identificar corpos mineralizados. Sugere-se o uso de

outros métodos geofísicos para a locação dos corpos, particularmente métodos

eletromagnéticos, que possuem boa resposta para mineralizações sulfetadas e

campanhas geoquímicas de sedimento de corrente e de geoquímica de solo

nas áreas de interesse que seguem o trend NW-SE, no qual está inserido o

Complexo Máfico-Ultramáfico de Mirabela.

48

8. REFERENCIAS

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