segunda-feira, 20 de setembro de 2010

Prospecção hidrogeoquímica no século XVI

Vannoccio Vincenzio Austino Luca Biringuccio nasceu em Siena em 1480 e faleceu em Roma em 1539. Era apadrinhado da familia burguesa Petrucci de Siena. Ainda jovem, viajou pelos territórios que 250 anos depois seriam a Itália e a Alemanha, e visitou as fundições de latão e bronze de Milão. Ao retornar, foi enviado por Pandolfo Petrucci para dirigir as minas de ferro de Boccheggiano na Toscana. Na revolta popular ocorrida em Siena em  1515, Biringuccio e o ourives Francesco Castori foram acusados de alterar a composição da liga das moedas. Fugiu para Nápoles para não ser preso. Com a interferência do Papa Clemente VII, conseguiu retornar a Siena, onde recebeu o monopólio de produção do sal petrae (KNO3), nitrato natural usado na fabricação de pólvora e na metalurgia. Muitos anos e algumas batalhas depois, em 1536 ele tornou-se o superintendente da fundição e diretor das munições do Papa Paulo III.

No livro De la Pirotechnia,  que é considerado o primeiro manual da metalurgia e fundição ocidental, e que foi publicado em 1540, após sua morte, ele resumiu todo o seu conhecimento prático e teórico. Mas como cabe a todo "cara" genial, além de preocupar com o beneficiamento dos metais ele detalhou no "Prefácio ao Primeiro Livro" a forma de ocorrência dos minérios e algumas técnicas para encontrá-los. Esse texto com 13 páginas, denominado "Quanto a localização dos minérios" contém preciosidades, algumas delas estão abaixo (numa tradução livre) : 

 "(...) segundo bons pesquisadores, minérios são encontrados em muitas partes do mundo. Geralmente eles se mostram como as veias de sangue no corpo dos animais, ou os ramos das árvores que se espalham em todas as direções. Na verdade, pesquisadores cuidadosos dos minerais, desejando fazer uma analogia, de como os minérios se localizam nas montanhas, desenham uma grande árvore com muitos galhos, plantada na base da montanha. Do tronco se estendem diversos ramos, uns finos outros grossos, exatamente como nas árvores de uma floresta. Eles pensam que eles crescem e aumentam continuamente em direção ao céu, convertendo à sua natureza todos os materiais vizinhos e inúteis, de forma que finalmente as pontas chegam ao cume da montanha e emergem com claros sinais, e ao invés de folhas e flores, emanam  fumosidades azuis e verdes, marcassitas com pequenos veios de minerais pesados ou outras composições e tinturas." 

"(...) você procurará nas vertentes dos vales, nos pedaços quebrados de rochas, nas cristas e nos picos das montanhas e também nos leitos e cursos dos rios; e olhando nas suas areias ou entre as ruinas dos diques e valos, onde geralmente aparecem as marcassitas ou pequenos fragmentos de minérios ou outras tinturas metálicas, facilmente você terá indicações a partir dessas coisas que certamente existirá minério nesses locais. Exatamente onde ele está, deverá ser definido pela cuidadosa observação das escavações à medida que elas forem sendo abertas."

"(...) Existem alguns que consideram como um bom sinal, certos resíduos que as águas deixam onde estão paradas ou depois de terem repousado por alguns dias; frequentemente aquecidas pelos raios do sol, algumas partes desses resíduos mostram diversas tintas de substâncias metálicas. Há outros que colhem essa água e provocam sua evaporação ou a secam totalmente por aquecimento em um vaso de cerâmica, vidro ou outro material, e então testam o material terroso que restou no fundo, pelo sabor, por simples análise de fusão, ou por outro modo que lhes agrade. Desse modo (muito embora  não tenham uma prova exata) eles tem um conhecimento aproximado da coisa."

Meus caros, estamos falando de século XVI ! Me impressiona nessas descrições, o conhecimento dos processos de migração e dispersão de metais dissolvidos nas águas superficiais e subterrâneas e que as técnicas de prospecção hidrogeoquímica já eram usadas com freqüência e até com certa sofisticação analítica. Daí para a espectrometria de massa por plasma induzido "foi um pulinho" !

O meu exemplar do De La Pirotechnia, é uma tradução de Cyril Smith e Martha Gnudi, edição de 1942 da Basic Books, Inc. tem 477 páginas e foi comprado na Amazon.com pela "fortuna" de US$ 16,50

sexta-feira, 3 de setembro de 2010

Mercado de trabalho

Recebi uma mensagem de uma estudante de geologia perguntando sobre mercado de trabalho relacionado com geoquímica, qual dos campos de especialidade da geoquímica favorece a realização de trabalhos de campo e como está o mercado de trabalho na geoquímica de exploração mineral e qual é o perfil de um geoquímico de prospecção mineral. Achei que a resposta que enviei poderia interessar a outros estudantes e resolvi postá-la.
Os campos de atuação em geoquímica são extremamente diversificados, pois vão desde a litogeoquímica fundamental, a geoquímica isotópica, a hidrogeoquímica,  o diagnóstico e monitoramento ambiental, a exploração de depósitos de óleo e gás e de metais.
A questão dos trabalhos de campo é difícil de responder, pois depende de muitas variáveis como o escopo do projeto, a dimensão e composição da equipe e a própria personalidade do profissional.

A receita de um geoquímico de prospecção mineral é: 250 g de geoquímica fundamental, uma colherada de metalogênese, um copo de operação de SIG,  uma xícara de química analítica, muitas pitadas de estatística, pedologia e geomorfologia, uma boa experiência de campo que lhe dê a capacidade de enxergar o geral e identificar os detalhes, e a capacidade de propor e testar novas técnicas para melhorar o poder de discriminação da prospecção geoquímica. Coloque tudo isso na batedeira por uns 5 anos. Despeje cuidadosamente numa forma que tenha sido previamente lavada com uma boa cerveja. Leve ao sol por no mínimo 15 anos e quando aparecer uma casca dura, está pronto para usar.
Se você quiser uma análise mais séria dessa questão veja o texto postado nesse blog em 28 de novembro de 2009.

Me parece que o mercado de trabalho  está em expansão, pois as empresas de exploração mineral estão muito ativas no Brasil e no exterior. Infelizmente  os levantamentos geoquímicos regionais e o nacional, que seriam capazes de criar novas bases para a exploração mineral no Brasil ampliando muito o mercado de trabalho para geoquímicos de prospecção, foram relegados a um papel secundário pela maioria dos orgãos de governo federal e estaduais, salvo honrosas exceções como a Mineropar.

(Imagem: Capa do livro Receitas de Dona Benta - Companhia Editora Nacional, São Paulo)

sábado, 7 de agosto de 2010

Projeto Geomedicina no Paraná

As aplicações mais impressionantes dos resultados de levantamentos geoquímicos (não todos, é verdade) acontecem na geomedicina e a geologia médica. Eu tenho o orgulho de fazer parte da equipe do Projeto Geomedicina no Paraná.
Esse projeto é o resultado da visão de um médico excepcional, Dr. Bonald Figueiredo, coordenador científico do Instituto Pelé-Pequeno Príncipe com apoio de uma grande equipe de médicos, geólogos, informáticos, técnicos de laboratório. Esse Instituto que se dedica à pesquisa da saúde da criança e do adolescente, é o resultado feliz da associação do Hospital Pequeno Príncipe, um dos maiores e melhores hospitais pediátricos da América Latina, localizado em Curitiba, com a marca Pelé, elemento poderoso na captação de recursos financeiros.
O Dr. Bonald pesquisa há muitos anos a mutação do gene que dá origem ao tumor de cortex adrenal, que  nas crianças do Paraná tem uma incidência muitas vezes superior a outras regiões do mundo onde é pesquisado e notificado. O diagnóstico precoce da mutação é importantíssimo para o acompanhamento e o tratamento, de forma a evitar os problemas e sequelas na adolescência e na vida adulta.
Minha partipação nesse projeto se dá pela coordenação e execução de um levantamento geoquímico em todo território do Paraná, com 740 estações de amostragem onde são coletadas informações e medidas no próprio local bam como diversos tipos de amostras de água e sedimentos fluviais, que darão o suporte da geoquímica ambiental para a pesquisa das relações de causa-efeito de moléstias. Alguma anomalias geoquímicas podem despertar a atenção de médicos para problemas ainda não estudados mas cuja etiologia seja ambiental. Nos próximos dias vou postar um texto sobre esse levantamento geoquímico que está sendo executado pela equipe da Mineropar - Serviço Geológico do Paraná com a cooperação do Serviço Geológico Nacional - CPRM.
O site do IPPP contém algumas apresentações (um pouco desatualizadas) mas que dão uma boa idéia da abrangência e poder do nosso Projeto Geomedicina no Paraná.

terça-feira, 3 de agosto de 2010

Reencontros

À direita você encontrará o quadro "Geólogos brasileiros" onde estão os links para as relações geólogos graduados nos cursos de geologia de universidades brasileiras.
Aproveite para relembrar os colegas e marcar um encontro de sua turma para o final de 2011.
Se a sua universidade não tem uma relação disponível na internet, reclame com a secretaria do Curso de Geologia. Se você tiver um link para incluir, mande uma mensagem para olicht@yahoo.com.br

domingo, 1 de agosto de 2010

Comportamento de metais ao redor de depósitos minerais

Volto à cena, depois de um mês "fora do ar". As frequentes campanhas de campo no mapeamento geológico do Grupo Serra Geral impedem que eu consiga postar matérias com maior freqüência.
 
Uma pergunta que sempre desperta o interesse nos gequímicos de exploração é "como se comportam os metais nas vizinhanças de depósitos minerais ?". Esse comportamento tem influência direta em diversos aspectos da exploração geoquímica, quando busca-se otimizar processos para maximizar a resposta de mineralizações.  A maximização da resposta pode ser também compreendida como a acentuação do contraste entre áreas mineralizadas e áreas estéreis (ou não produtivas) envolventes. A seleção de diversos fatores, interfere não apenas na acentuação dos contrastes (o que facilitará a caracterização do alvo de interesse) mas também na economicidade de uma campanha de exploração geoquímica.
 
Densidade amostral - campanhas superdimensionadas (com densidade amostral excessiva) custarão caro demais e as campanhas subdimensionadas (densidade amostral rarefeita) poderão não detectar o alvo.
 
Fração granulométrica - de maneira geral, os metais solúveis concentram-se nas frações finas (menores que silte) e os metais resistentes comportam-se como resistatos concentrando-se nas frações pesadas.
 
Ataques químicos ou aberturas - ataques fortes ou fusões indicarão o teor total do metal, mesmo aquela parcela não relacionada com a mineralização. Ataques parciais ou seletivos indicarão o teor do metal que está associado com a matéria orgânica, com os óxidos de Fe e/ou Mn, ou em fase sulfetada
 
Técnica de determinação - atualmente a maioria dos metais de interesse é determinada por espectrometria de massa com plasma por indução (ICP-MS), mas muitos dos elementos importantes têm técnicas específicas como eletrodo de íon específico, e fluorescencia de raios X
 
Limites inferiores de detecção - se o procedimento analítico for mal especificado, corremos o risco de receber do laboratório muitas páginas de boletins de resultados recheadas de valores, p.ex. < 5 ppm.
 
Por esses motivos, são fundamentais os trabalhos como "Behaviour of base metals around ore deposits: application to geochemical prospecting in temperate climates" de E. Wilhelm, L. Laville-Timsit, M. Leleau, F. Cachau-Herreillat e H. Capdecomme, publicado nos anais do Geochemical Exploration 1978, Golden, Colorado. É o seguinte o resumo desse artigo:
A dispersão secundária dos metais-base foi seguida nas vizinhanças de depósitos minerais, todos nas condições de clima temperado da França, por meio da coleta e análise de diversos tipos de amostras, como: rocha sã e intemperisada, solo, sedimentos e águas fluviais, concentrados de bateia. Esse programa de amostragem investigou completamente o processo de dispersão desde os materiais primários até os materiais transportados em solução pelas correntes.
A amostras foram fracionadas por diversoas técnicas como granulométricas, densidade, e separação magnética e analisadas para diversos elementos. As frações mineralógicas obtidas foram examinadas por microscopia óptica, microssonda e difração de raios X.
As fases principais que contêm os metais usualmente analisados em amostras de prospecção geoquímica, são:
  • hidróxidos de Fe, as vezes associados com Mn; em zonas anômalas, geralmente mais que 50% do conteúdo metálico está presente nessa fase;
  • minerais primários e supérgenos;
  • matéria orgânica ligada ao Fe.
 Em todos os casos, a fração "hidróxido de Fe" que está diretamente relacionada com o intemperismo dos sulfetos (gossans), aparece nas rochas ainda nos primeiros estágios da alteração superficial. A fração de hidróxido de Fe é então mecanicamente dispersada e diluída nos produtos estéreis, porém ainda predomina na definição das anomalias geoquímicas.
Essa informação leva ao aperfeiçoamento dos métodos de exploração geoquímica. Por exemplo, a fase "hidróxido de Fe" pode ser separada por suas propriedades paramagnéticas; sua análise mostra um crescimento significativo nos teores de metais dos valores anômalos (x4) assim como no contraste das anomalias (x3). Infelizmente, nota-se apenas um leve crescimento na dimensão das anomalias.
Em comparação com os métodos tradicionais de análise da fração fina completa, a melhor definição e seleção de anomalias significativas obtidas com essa análise parcial permitem adotar uma malha de amostragem menos densa. Essa melhoria significativa deve ser no entanto, comparada com o aumento do custo de preparação e análise das amostras, com relação as frações convencionais.

quarta-feira, 30 de junho de 2010

Mapeamento geoquímico em áreas com cobertura laterítica

Para os incréus, descrentes e correlatos, quanto a utilidade dos levantamentos geoquímicos multielementares de baixa densidade para delimitar áreas potenciais para exploração mineral em ambientes tropicais, aí vai mais um "direto no queixo". Um interessante e muito esclarecedor estudo de mapeamento geoquímico em área tropical com cobertura laterítica intitulado Soil and Stream Sediment Based Geochemical Mapping: A Case Study in Goa foi publicado por D. Purushothaman, J. P. Mohakul, Asit Saha, K. T. Vidyadharan e N. Rajendran no Journal of Geological Society of India Vol.73, June 2009, pp.744-746.
Esse estudo foi realizado em 1994-96 cobrindo os 3.700 km2 do estado de Goa, com o objetivo de preparar mapas geoquímicos multielementares para selecionar em escala regional, areas prioritárias para exploração mineral. O motivo de interesse nessa pesquisa é que 65% da área está coberta por uma espessa cobertura laterítica.
200 amostras de solo/laterita foram analisadas para 34 elementos (incluindo ETR) por ICP-MS; 502 amostras de sedimentos fluviais foram analisadas para Cu, Pb, Zn, Ni e Co por AAS e 152 amostras de sedimentos fluviais da região meridional  foram analisadas para Au por AAS (MIBK).
A grande dificuldade do mapeamento geológico em regiões com cobertura laterítica é a máxima limitação à observação direta por escassez de afloramentos.
O mapeamento geoquímico de Goa trouxe à luz diversas áreas com assinaturas de rochas ultramáficas francamente encobertas pela laterita. Os eixos geoquimicos de Nb-Ta e lineamentos de alto teor de Pb foram identificados pela primeira vez.
Como os autores concluem, as assinaturas e estruturas geoquímicas regionais são apenas um "apontador" para trabalhos detalhados na procura de mineralização.

terça-feira, 22 de junho de 2010

Primeiros passos da prospecção hidrogeoquímica

Em 1946, E.A. Sergeev publicou Análises de água como meio de prospecção de depósitos minerais metálicos. O artigo original foi publicado no Razvedka Nedr, evidentemente em russo. Consegui com o David Smith, geoquímico do USGS, uma tradução de H.E. Hawkes publicada pelo USGS em fevereiro de 1950. Muitos conceitos básicos da hidrogeoquímica de exploração foram descritos e antecipados nesse artigo.

Aí estão alguns trechos interessantes:
"O campo da dispersão é constituído por áreas de dispersão normal, "halos de dispersão" local que se localizam imediatamente ao lado dos depósitos minerais e "caudas (trains) de dispersão" que se desenvolvem fora dos halos, onde os produtos do inteperismo do minério entram na drenagem superficial. A movimentação do material no campo da dispersão é acompanhado, às vezes,  pela formação de concentrações secundárias de minerais precipitados por processos químicos ou mecânicos. Entretanto, a tendência geral é pela dispersão ao invés de concentração. (...) Os métodos aluviais de prospecção de certos tipos de minérios são baseados essencialmente na observação dos trains de dispersão de minerais pesados e resistentes como cassiterita, wolframita, ouro e platina. Infelizmente esse método extremamente efetivo só pode ser utilizado para um pequeno grupo de minerais. Depósitos de cobre, polimetálicos e niquel  não se incluem nesse grupo e para eles não existe um sistema análogo de exploração.  Não há uma razão fundamental, entretanto, porque um método algo semelhante não possa ser desenvolvido para os metais citados, baseado na observação dos trains de dispersão dos materiais solúveis. A natureza geoquímica desses elementos fornece uma boa base para tal método. A teoria é a seguinte: a água vadosa percolando a zona de saturação, entra em contato com o depósito mineral em processo de oxidação e se enriquece nos produtos solúveis do intemperismo. A água pode ser descarregada nos cursos d'água que drenam a área. Se a rede hidrográfica for suficientemente bem desenvolvida, podemos esperar encontrar concentrações detectáveis de metais-minério dissolvidos na água. Analisando sistematicamente a água fluvial, da foz até as cabeceiras, poderemos encontrar a origem das água ricas em metais. (...) Em 1941, A.A. Reznikov, hidrogeoquímico pesquisador do VSEGEI (Instituto de Geologia da União Soviética) propôs um método original de análises de água para um grupo de metais pesados (Cu, Zn, Cd, Pb, Co). Esse método se caracteriza tanto pela alta sensitividade quanto por sua relativa simplicidade. A essência do método consiste na extração dos cátions acima citados de um grande volume de água por um reagente dissolvido em um pequeno volume de tetracloreto de carbono. Sob condições de laboratório a sensitividade é suficiente para detectar 1 x 10 -6 % Me (...) com esse método o autor  investigou em 1941 as águas de diversas áreas com mineralizações polimetálicas (...) nos Montes Altai - depósitos Zavoidin e Berezov."
Os teores a montante da mineralização de Berezov - que representam os teores de fundo ou "background" - oscilam ao redor de 0,02 mg/L; logo a jusante da mineralização, saltam para 1,29 mg/L e vão decaindo suavemente por 2.500 metros até alcançar novamente o teor de fundo.
Meu breve comentário: Quando bem planejada, executada e interpretada - sem invenções ou erros absurdos - a exploração geoquímica é simples e eficiente!

Foto: córrego próximo da Jazida Santa Maria, a poucos quilômetros das Minas do Camaquã, RS. (Otavio A. B. Licht, 11/12/2008)

quarta-feira, 9 de junho de 2010

Cinzas do Eyjafjallajokull

Descobri no Flickr algumas raras fotos da cinza vulcânica do Eyjafjallajokull  feitas pelo inglês Ian Russel, um curioso amador.
.Em abril de 2010, ele coletou a poeira que se depositou sobre seu carro no auge da erupção
 Levou ao microscópio e fotografou.

Na foto da esquerda o aumento é de 400 vezes e na da direita é de 200 vezes.

Concordo que a técnica de coleta da amostra é criticável pois até alguns grãos de pólem aparecem na foto da direita e que o equipamento utilizado não é o melhor possível, mas as fotos ficaram muito boas

Fonte: http://www.flickr.com/photos/interactives/4534700402/in/photostream/

terça-feira, 1 de junho de 2010

Anaglifos ou mafaguifos ?

Sempre que ouço a palavra anaglifo lembro dessa brincadeira de minha avó:
Num ninho de mafaguifos havia cinco mafaguifinhos. Quem desmafaguifar os cinco mafaguifinhos, um bom desmafaguifador será !

O Edir Arioli e eu, estamos fazendo o mapeamento da Formação Serra Geral. Pequeno trabalho de mapeamento geológico de 100.000 km2 que cobre metade do estado do Paraná. Temos necessidade de muita fotointerpretação,  mas com os recursos disponíveis, nada mais justo que me imaginar fotointerpretando diretamente no monitor.
Descobri o freeware "Anagliph Maker" (http://www.stereoeye.jp/software/index_e.html), muito fácil de usar e com bons produtos, mas com um defeito: não permite o registro e correção geométrica dos pares de fotografias aéreas. Montar anaglifos sem georeferenciar é possivel com fotos até 1:25.000. Consegui resultados muito bons com esse aplicativo. Porém com fotos 1:60.000 é impossível, pois as distorções são muito grandes. Acerta de um lado, desacerta de outro e adeus anaglifo.
Meu amigo Milton Campos, especialista em SIG, me deu a dica de um laboratório de aerofotogrametria desenvolvido poela UERJ, software livre e gratuito que permite uma enorme quantidade de operações até a ortoretificação e construção de anaglifos corrigidos e georeferenciados. Aí está o link. Ainda não testei, mas me apressei em postar para quem quiser. Amanhã vou começar a testar e experimentar.
http://www.efoto.eng.uerj.br/doku.php?id=pt-br:tutoriais

Dia do Geólogo

Essa é minha profissão... ! Ou seria a minha paixão ? Não sei, mas não me imagino fazendo qualquer outra coisa. Se não fosse geólogo talvez fosse um C.S.I., coletando evidências e investigando crimes. Muita televisão ...
Em lembrança ao Dia do Geólogo que passou há três dias (ou seriam quatro? sei lá...) posto a poesia de um colega, o Baianinho (Reginaldo Leão), formado na USP em 1975, que infelizmente não tenho o prazer de conhecer, pois quem faz poesia como essa, deve ser um "cara".

Quem é esse louco que fita a barranca
E depois de contemplá-la em êxtase
Cai-lhe em cima, em fúria bruta
E a esburaca e a atormenta e a espanca?

Que faz aquele bando, no corte da estrada,
Em discussões febris, ao pé do mestre?
Por que o ataque rude, a marteladas,
A espantar o motorista e o pedestre?

Quem é aquele doido, que alisa a pedra,
Que lhe examina com lupa, os detalhes,
Que a tudo registra, com sutil presteza,
E, com afiada lâmina, lhe assesta um talhe?

Que faz aquele tonto, de aparelho em punho,
A medir, quem sabe lá, que estruturas
De planos surreais, imaginários?
Letras mortas das sagradas escrituras??

E aquele outro ali que, insatisfeito,
Ainda cheira a pedra e a leva à boca!?
Que o recolham às grades, sob algemas,
Antes que saia por aí, de meia e touca!

Mas... Eis ali um jovem, na planície,
A contemplar a serra, inebriado e mudo,
Tecendo mil teorias, explicando tudo
Da ascensão do núcleo à superfície.

A princípio, julguei ser um astrólogo,
Mas, agora, bem de perto... É um Geólogo!
E o sei pelo martelo e a imundície.

Bípede falante, corpo ereto,
Dos gêneros humanos, o mais louco,
De tudo, tudo mesmo, ele é um pouco:
Meio médico, biólogo, arquiteto,
Meio poeta, meio vilão, meio artista.
Escrivão da Natureza e jornalista,
No chão imundo do mundo sem teto,
Bisbilhotando os fósseis escondidos,
Seus ventres estuprados, seus partos perdidos,
Rebentos da Terra... Seus filhos, seus fetos