UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO N^o 177

ALEXANDRE DE AMORIM TEIXEIRA

INTEGRAÇÃO DE DADOS MULTIFONTES PARA EXPLORAÇÃO DE OURO NO GREENSTONE BELT RIO DAS VELHAS, QUADRILÁTERO FERRÍFERO, MG

Palavras Chaves: Exploração Mineral, Processamento Digital de Imagens, Sistema de Informações Geográficas (SIG), Quadrilátero Ferrífero (MG)

RESUMO

Este trabalho visa a integração de dados multifontes (por meio de técnicas de processamento digital de imagens e fotointerpretação geológica) como evidências na aplicação da técnica guiada pelos dados: pesos de evidência para exploração mineral de ouro no Supergrupo Rio das Velhas, Greenstone Belt Rio das Velhas, Quadrilátero Ferrífero. Os dados utilizados nesse trabalho envolvem os dados aerogeofísicos de alta densidade espacial do Projeto Rio das Velhas (gamaespectrometria, magnetometria e eletromagnetometria), de sensoriamento remoto (ETM+/Landsat 7 e Radarsat – Scansar Standard) e Modelo Digital de Elevação. Outros trabalhos de favorabilidade mineral já foram desenvolvidos no Super Grupo Rio das Velhas, mas nenhum que englobasse modelagem de dados multifontes.
O greenstone belt Rio das Velhas é constituído pela sequência vulcanossedimentar do Grupo Nova Lima e pelas rochas metassedimentares de origem continental ou marinho raso do Grupo Maquiné. As mineralizações de ouro estão relacionadas ao Grupo Nova Lima e ocorrem adjacente às falhas/zonas de cisalhamento ou então associada a estruturas secundárias a estas. As mineralizações são divididas como do tipo estratiforme-stratabound, substituição ao longo de zonas de cisalhamento e veios de quartzo.
As principais técnicas de Processamento Digital de Imagens aplicadas aos dados aerogeofísicos e de sensoriamento remoto são o realce por composição colorida falsa-cor RGB, análise por componentes principais, classificação não supervisionada por média-k e, principalmente, transformação IHS.
A fotointerpretação geológica baseou-se nas imagens integradas e resultou na delimitação de 57 unidades litogeofísicas classificadas de acordo com a análise das formas de drenagem, de relevo topográfico, de relevo magnético, das estimativas de profundidade de fontes magnéticas por deconvolução de Euler-3D, bem como da análise da textura da imagem de radar e do relevo magnético. Interpretou-se quatro conjuntos de estruturas: direcionais, lineamentos indiscriminados, lineamentos magnéticos e estruturas relacionadas à zona de cisalhamento São Vicente. A visualização dos dados em 2,5 D por meio de disparidade cromática, ou cromoestereoscopia, e visadas em perspectiva ajudaram na fotointerpretação geológica.
Justifica-se a utilização de Pesos de Evidência nesse trabalho porque a geologia da região do greenstone belt Rio das Velhas é muito bem conhecida, bem como a localização e o tipo de minas/ocorrências de ouro. A utilização de Pesos de Evidência para favorabilidade de ouro seguiu dois modelos baseados na rocha hospedeira: BIFs e máficas-ultramáficas e um modelo especial referente à zona de cisalhamento São Vicente.
O resultado da modelagem de ouro em BIFs mostra que a mineralização está relacionada às unidades litogeofísicas correlacionadas aos BIFs das formações Córrego do Ouro Fino e Morro Vermelho, às estruturas direcionais indiscriminadas fotointerpretadas e às fontes magnéticas em superfície (0 a 60 metros) calculados por meio da deconvolução de Euler-3D.
O modelo de mineralização em zona de cisalhamento está associado às metagrauvacas e metavulcânicas félsicas e às estruturas fotointerpretadas relacionadas à zona de cisalhamento São Vicente. As unidades litogeofísicas e a classe mapeada por média-k representam as rochas vulcanoclásticas do Grupo Nova Lima, como as formações Córrego do Sítio, Córrego da Paina e Catarina Mendes.
O resultado do modelo Máficas-Ultramáficas está relacionado às unidades litogeofísicas que se correlacionam às formações Córrego dos Boiadeiros e Quebra-Osso. As estruturas direcionais e relacionadas à zona de cisalhamento São Vicente possuem forte influência na mineralização.
Gerou-se um último modelo com todos os pontos de treinamento. O resultado foi satisfatório visto que mapeou-se os três modelos existentes (BIFs, Zona de Cisalhamento e Máficas-Ultramáficas) e não apresentou violação na condição de independência dos dados nos dois testes: teste global e no teste entre pares de dados.
Os modelos de favorabilidade por pesos de evidência apresentados nesse trabalho validam a conclusão de Silva, onde a modelagem de favorabilidade por Razões de Probabilidade mostra que uma mesma unidade geológica pode hospedar vários depósitos ou ambientes mineralizados.

  
UNIVERSITY OF BRASILIA- INSTITUTE OF GEOSCIENCES

MSc THESIS N^o 177

ALEXANDRE DE AMORIM TEIXEIRA

INTEGRATION OF MULTISOURCE DATA FOR THE GOLD EXPLORATION IN THE RIO DAS VELHAS GREENSTONE BELT, QUADRILÁTERO FERRÍFERO, MG STATE

Key Words:Mineral Exploration, Digital Image Processing, Geografic Information System (GIS), Quadrilátero Ferrifero (MG)  

ABSTRACT

The propose of this work is to integrate multiple datasets using Digital Image Processing and geological photo interpretation as evidence in the data driven model named Weight of Evidence for gold mineral exploration in the Rio das Velhas Supergroup, Rio das Velhas Greenstone Belt, Quadrilátero Ferrífero. The datasets used in this work were high-density airborne geophysical data from the Rio das Velhas Project (gamaespectrometry, magnetometry and electromagnetomtry) and remote sensing data (ETM+/Landsat 7 and Radarsat-Scansar standard) and Digital Elevation Model. Anothers mineral favorability models have been used at the Rio das Velhas Supergroup, but none of them used multiple datasets sources.
The Rio das Velhas greenstone belt is composed by vulcanosedimetary sequence of the Nova Lima Group and by the continental and shallow marine metasedimentaries rocks of Maquine Group. The gold mineralization are related to the Nova Lima Group and adjacent to faults/shearing zones or associated to secondary structures. The mineralizations are divided in strabound replacement-dominated, shear-zone-hosted replacement dominated, shear-related quartz vein-type.
The main Digital Image Processing techniques applied to airborne geophysical data and remote sensing data were RGB color composite images, principal components analysis, k-means unsupervised classification and, principally, IHS color space transform.
The geological interpretation of image were based in integrated images and resulted in the boundary of 57 litogeophysical units or domains, classified according the the forms of drainage, topographic relief, magnetic relief, depth estimates of magnetic sources by Euler 3-D deconvolution, as well the texture of the radar image and the texture of magnetic relief. After all, four principal structural groups were interpreted: directional structures, indiscriminated lineaments, magnetic lineaments and structures related to São Vicente shearing zones. Data visualization in 2,5-D was done by chromostereoscopy and by perspective views and helped the image geological interpretation.
The use of weight of evidence in this work is acceptable because the Rio das Velhas greenstone belt geology is very well known as well is the location and the type of the related gold ocurrences/mines. The Weights of Evidence modeling used three models based in the host rock: BIFs, shearing zones related and mafic-ultramafic.
The BIFs modelling results shows that the mineralization is related to the geophysical units.These, by other hand are correlated to: the Córrego do Ouro Fino and Morro Vermelho formations, to directional structures interpreted and to the magnetic sources in surface (0 to 60 meters depth) calculated by Euler-D deconvolution.
The shearing zone mineralization model is associated to metagreywaces and felsic metavulcanic rocks and to the structures interpreted as the São Vicente shearing zone.. The geophysical units and the resultant clasess mapped by k-means unsupervised classification represent the vulcanoclastic rocks of the Nova Lima Group, as the Córrego do Sítio, Córrego da Paina and Catarina mendes formations.
The results of the mafic-ultramafic model are related to the geophysical units and are correlated to the Córrego dos Boiadeiros and Quebra-Osso formations. The directional and shearing zones structures have strong mineralization influence
The last model based in all the training points was able to map all the three existent models (BIFs, shearing zones related and mafic-ultramafic) and did not violated the conditional independence using two tests: pairwise and overall.
The weights of evidence model presented in this work agree with the conclusions from Silva (1999) where the Probability Ratio model shows that the same geologic unit can host several deposits or mineralized environments.