TRABALHO FINAL DE CURSO - UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
PERFILAGEM GEOFÍSICA EM FUROS DE SONDA NO ENTORNO DE UMA CAVIDADE FERRÍFERA, CARAJÁS-PA.
Calvin Cesar Ferreira, Marco Antonio Braga e Filipa da Gama
Abstract
The cavity N4E-0026 belongs to N4EN mining complex in Serra dos Carajás – Pará State. The mining pit is owned by Vale S.A. and exploits iron ore from hematitites. These rocks were generated during banded iron formation (locally jaspilites) enrichment processes. Along with iron enriched rocks, Carajás region has natural subsurface cavities. These structures were developed through dissolution processes in jaspelites and hematitites. Commonly the cavities´s ceiling is sustained by lateritic crust, a type of rock generated by weathering of lithotypes such as jaspelite, hematitite and basic rocks. This attribute can be observed in most of the natural caves in Carajás. According to Brazilian law, cavitities belongs to the State. So, there are rules and restrictions about using the soil in sites who hosts this speleological feature. To mining industry, the licensing in such sites depends on performing an interdisciplinary research, as oriented in two documents signed by Ministry of the Environment: IN-02/2009 and IN- 02/2017. Until the accomplishment of this condition, a distance of 250 m must be maintained the cavity and mining operations. Therefore, there is a demand to invest research in order to increase knowledge about caves, as well as increase conficende between environmental authorities and mining companies. In N4EN the greatest risk to cavities physical integrity is in manipulation of explosives in the mining pit. The region nearby cavity N4E-0026 has already been investigated by traditional techniques, such as: geomechanical tests and geological- geotechnical mapping. In order to complement these studies about caves lithostructural stability, a combination of geophysical techniques was performed. The geophysical methods chosen in investigation were electrical method, electromagnetic method and well logging. This paper produced results after analysis of well logging data and its aim is: to identify instabilities accused by well logging, integrate conclusions obtained by other methods e evaluate the performance of well logging in speleological investigation. The performance of well logging technique succeeded in: recognizing contrasts between lithotypes from lateritic profile and delineate geophysical patterns for these rocks. It has potential to bring more information in order to complement other investigation techniques. Before such positive results, it is interesting to utilize well logging applied to research in sites who hosts cavities.
Resumo
A cavidade N4E-0026 está localizada complexo mineiro N4EN, na Serra dos Carajás – Estado do Pará. O empreendimento, sob responsabilidade da VALE, produz minério de ferro através da lavra e hematititos gerados pelo enriquecimento em ferro de formações ferríferas bandadas. Junto às rochas enriquecidas em ferro, na região de Carajás, ocorrem cavidades naturais subterrâneas. Estas estruturas foram desenvolvidas através de processos de dissolução de jaspilitos e hematititos. Comumente o teto das cavidades é sustentado pela canga, ou crosta laterítica, rocha gerada a partir do intemperismo do jaspilito e hematitito, bem como de rochas básicas também presentes na região. Tal aspecto se repete em boa parte das cavidades naturais de Carajás. De acordo com a legislação brasileira, as cavidades são patrimônio da União. Logo, há normas e restrições quanto ao uso e ocupação do solo de sítios que hospedam este atributo espeleológico. Para a mineração, o licenciamento em localidades assim está condicionado com a realização de pesquisa interdisciplinar, conforme explícito nas normas IN-02/2009 MMA e IN- 02/2017 MMA. Até que estes estudos sejam concluídos, deve-se manter uma distância de 250 metros entre a cavidade e a operação mineira. Há então a necessidade de investir em estudos que aumentem o grau de conhecimento sobre as cavernas, bem como a confiança entre os órgãos licenciadores e mineradores. Em N4EN, o principal risco à integridade física das cavernas está no manuseio de explosivos para desmonte na lavra. A região próxima da cavidade N4E-0026 já passou por investigações tradicionais, tais como ensaios geotécnicos e mapeamento geológico-geotécnico. Para complementar o que se conhece sobre a estabilidade litoestrutural da cavidade foram utilizados métodos geofísicos. Entre os métodos geofísicos, foram utilizados a eletrorresistividade, métodos eletromagnéticos e perfilagem geofísica. O presente trabalho gerou resultados após análise dos dados de perfilagem geofísica e teve como objetivo identificar propriedades físicas (radioatividade natural e densidade) das rochas através dos furos de sondagem, integrar conclusões obtidas pelos outros métodos geofísicos e avaliar o desempenho da perfilagem dentro da investigação espeleológica. A investigação através da perfilagem foi bem- sucedida, conseguindo: reconhecer os contrastes entre as rochas do perfil laterítico, traçar padrões geofísicos típicos para estas rochas. Tem potencial para gerar novos dados a fim de complementar outras técnicas de investigação. Diante deste cenário positivo, é interessante utilizar a perfilagem para investigar regiões que possuem cavidades.