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Geoquímica /

Exploração generativa

Exploração moderna

Muitas áreas em redor de corpos de minério conhecidos foram bem exploradas com tecnologias de exploração tradicionais e emergentes. Esta maturidade avançada da exploração foi associada a um declínio significativo no sucesso da exploração ao longo dos últimos anos. Ainda existem áreas com litologias prospetivas e estruturas geológicas em ambientes de exploração significativamente mais desafiadores. Sequências de cobertura substanciais que separam depósitos de minério da superfície significam que muitas áreas são mal exploradas. A menor maturidade de exploração destas áreas é tipicamente impulsionada por despesas mais elevadas de operação em áreas cobertas com ferramentas como perfuração de rede para cave e técnicas geofísicas de terreno. No entanto, estas regiões subexploradas representam uma oportunidade significativa para grupos que podem explorá-las de forma eficaz e eficiente. Os desenvolvimentos recentes em geoquímica permitem dados de concentração de alta qualidade em grandes conjuntos de elementos e em limites de deteção sem precedentes. Estas novas ferramentas ajudam a abrir a exploração nestes terrenos difíceis e, adicionalmente, incentivam a revisitação de áreas que foram exploradas extensivamente com ferramentas mais básicas.

Limites de deteção incomparáveis

A ALS continua a melhorar os limites de deteção nos nossos métodos ICP-MS de super-rastreio líderes do setor. As melhorias nas metodologias ICP-MS aumentaram os limites de deteção abaixo da abundância crustal superior média, permitindo que o fundo seja caracterizado para elementos exploradores do caminho. Ao identificar antecedentes, o geoquímico de exploração tem um maior grau de confiança na identificação de anomalias, produzindo por sua vez alvos geoquímicos mais robustos. Estes níveis de deteção super-rastreio também permitem a amostragem de meios não tradicionais, como material vegetal, água e a superfície de grãos, que podem ser utilizados como métodos de deteção direta em ambientes de exploração de coberturas transportados difíceis.

Digestão de água-régia

A ALS oferece métodos de água-régia para alíquotas de amostras pequenas (0,4-0,5 g) a grandes (25 e 50 g). A água-régia é uma digestão útil quando os vestígios móveis estão sob investigação e pretende maximizar o contraste geoquímico deixando a maioria dos minerais silicatos na amostra relativamente intactos. Trata-se de uma decomposição parcial utilizando ácido nítrico e ácido clorídrico a uma temperatura relativamente baixa. A baixa temperatura e o tamanho da alíquota relativamente grande (em comparação com quatro métodos ácidos) permitem que Hg e Au sejam reportados como parte do conjunto de elementos multielementos.

Que minerais são dissolvidos pela água-régia?

A água-régia é eficaz na dissolução de sulfuretos metálicos, a maioria dos sulfuretos, carbonatos, fosfatos, metais ligados organicamente, Au, Pt, Pd, teurides, selenidos e arsenidos. Alguns silicatos e minerais alumino-silicatos são parcialmente atacados, mas a maioria permanece não dissolvida, não estando incluídos nos resultados apresentados.

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Digestão de quatro ácidos

A decomposição de quatro ácidos é útil ao explorar em terreno residual onde se formaram solos a partir das rochas de interesse. Uma digestão de quatro ácidos utiliza uma combinação de ácido nítrico, perclórico e ácido fluorídrico com uma fase de dissolução final utilizando ácido clorídrico. Esta digestão decompõe a maioria dos minerais, permitindo uma decomposição “quase total” da amostra e uma análise subsequente. As técnicas exclusivas de ALS funcionam para minimizar a perda de elementos geralmente considerados voláteis em digestão de quatro ácidos, incluindo As, Se, Sb, Te e Tl. Devido à temperatura relativa elevada da digestão e à pequena alíquota da amostra digerida, Hg e Au não podem ser reportados a partir desta mesma digestão.

Que minerais são dissolvidos por uma digestão de quatro ácidos?

A maioria dos minerais silicatos e óxidos é decomposta de forma eficaz, além de todas as fases minerais que são digeridas em métodos de água regia. Alguns dos minerais mais resistentes podem não estar totalmente decompostos. Esses minerais incluem barita, cromita, columbite-tantalita, cassiterita, celestita, rútil, xelita, volframita e zircónia. Se for necessária a quantificação completa dos elementos de interesse alojados nestes minerais, pode ser necessário um método de fusão para uma decomposição completa da amostra.

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Decomposição de fusão

A decomposição de fusão é onde um material de fluxo é adicionado a uma amostra pulverizada e depois aquecido para derreter a amostra. Os fluxos comuns incluem borato de lítio e peróxido de sódio. O fluxo que é adicionado à amostra derrete a uma temperatura mais baixa do que a própria amostra formando um líquido no qual a amostra de rocha em pó pode decompor-se, isto é, reduz efetivamente a temperatura de fusão. O método de fusão mais comum é o ensaio de chama, mas as amostras para a geoquímica de vários elementos também podem ser preparadas por fusão quando os elementos de interesse estão alojados em minerais resistentes.

Porque existem fusões de fluxo diferentes?

Quando um fluxo é adicionado a uma amostra, os elementos contidos nesse fluxo não podem ser determinados na amostra. Além disso, diferentes fluxos podem ser mais adequados para diferentes tipos de amostra, por exemplo, o fluxo de borato de lítio é incapaz de oxidar eficazmente amostras com composição de sulfureto elevada. Por estes motivos, pode ser utilizada uma fusão de peróxido de sódio quando Li é um elemento importante ou as amostras contêm mais de 4 % de sulfatos.

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Hidrogeoquímica

A água que interagiu com rochas e solo pode dissolver vestígios que são então transportados com a água, potencialmente oferecendo uma pegada maior que pode ser um diagnóstico das rochas e solo. Quando a recolha de meios tradicionais, como solos, é difícil ou impossível, como em pântanos, áreas com cobertura significativa transportada e áreas onde a amostragem invasiva não é possível, a hidrogeoquímica fornece uma ferramenta de deteção direta na mesma escala que a amostragem de sedimentos de corrente.

Que métodos são adequados para as minhas amostras de água?

A escolha do método para amostras de água depende do total de sólidos dissolvidos na amostra. Os métodos de super-rastreio, como o Au-PATH14L™ e o ME-MS14L™, só podem ser utilizados para amostras TDS muito baixas. Métodos suplementares para concentrações de aniões e alcalinidade podem agregar grande valor a um método multielemento para modelagem de anomalias geoquímicas e para revisão da qualidade dos resultados.

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Biogeoquímica

A exploração geoquímica em terreno coberto requer a capacidade de detetar a mineralização em profundidade, distinguindo a variação mineralógica padrão de fundo. Há muito que as plantas são reconhecidas como um meio que pode produzir uma resposta geoquímica de superfície a partir de litologias cobertas, concentrando elementos nos seus tecidos.

Utilizar plantas para exploração

A seleção cuidadosa de espécies vegetais, tipo de tecido e idade de crescimento são fatores importantes a considerar, uma vez que a resposta geoquímica irá variar com estes fatores. Outra decisão é se as amostras devem ou não ser queimadas antes da análise. O cinzamento é o processo pelo qual as amostras biogeoquímicas são aquecidas a 475 °C para reduzir o seu peso e os elementos de interesse pré-concentrados. O outro método de preparação é moer (macerar) vegetação seca.

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Ionic Leach™

Ao explorar regiões onde as potenciais litologias são sobrepostas ou cobertas por rochas ou sedimentos mais jovens, um sinal iónico secundário é mais importante do que a geoquímica dos solos de superfície. Uma investigação exaustiva identificou que os iões podem ser mobilizados através de uma cobertura espessa transportada por uma variedade de mecanismos. Esta mobilização para solos superficiais e sedimentos permite a deteção directa da mineralização enterrada a partir de amostragem superficial.

O que é Ionic Leach™?

O método Ionic Leach™ foi concebido para libertar os iões mais soltos numa amostra, mas não digerirá os minerais sobre os quais os iões foram adsorvidos. Os agentes complexos extraem seletivamente e mantêm espécies iónicas na solução de lixiviado a partir de uma amostra de 50 g. Os reagentes são adicionados numa proporção de 1:1, o que elimina a necessidade de diluição antes da medição. O método foi concebido para libertar iões que foram mobilizados no ambiente de exposição aos agentes atmosféricos e estão ligados à superfície dos grãos.

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Lixiviações direcionadas

Algumas frações de solo e sedimentos têm maior probabilidade de absorver ou alojar elementos de interesse para direcionamento de exploração. Um exemplo é a absorção e concentração de iões metálicos por matéria orgânica num solo que forma complexos de quelação com metais. É oferecida uma gama de lixiviados minerais direcionados que se concentram na digestão de apenas partes de uma amostra. No caso de matéria orgânica, o pirofosfato de sódio é utilizado para libertar estes metais pesados ligados organicamente (ME-MS07).

Métodos de lixiviação

Além das lixiviações que visam o componente orgânico numa amostra, outras frações que podem ser alvo são o componente solúvel em água, minerais secundários solúveis em acetato, carbonatos, óxidos de Mn e óxidos de Fe amorfos. Uma variedade de lixiviações direcionadas que se aplicam a amostras mineralizadas é descrita na secção Análise de Metais Preciosos e Análise de Metais Base desta página web.

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Análise de halogéneo

Várias linhas de evidência sugerem que os halogéneos desempenham um papel importante na formação de depósitos de minério e, portanto, podem ser indicativos da presença de sistemas de minério onde são encontrados em concentrações anómalas altas. Uma linha de evidência é que altas concentrações de halogéneos são frequentemente encontradas em inclusões de fluidos de alguns depósitos de minério. Estas inclusões de fluidos representam bolhas preservadas dos fluidos mineralizadores e mostram que os halogéneos eram uma parte significativa destes fluídos. Além disso, alguns halogenetos como Cl e F estão presentes na estrutura de cristais de minerais associados à mineralização, mas não em locais distais à mineralização. Pensa-se que os haletos são um agente complexo chave para metais e, portanto, facilitam o seu transporte em soluções hidrotérmicas durante a formação de depósitos de minério.

Análise numa variedade de matrizes

A análise rotineira e económica dos halogéneos foi difícil anteriormente. Desenvolvimentos analíticos recentes têm impulsionado melhorias significativas no processo, enquanto reduzem os custos associados. A análise de halogéneos pelo método ALS ME-HAL01™ representa um componente extraível em vez da concentração total. Estes dados são considerados mais aplicáveis como ferramenta de exploração em solos e vegetação onde a comparação das concentrações relativas é útil. Quando a análise da concentração total de Cl, Br e I for necessária em meios sólidos, são oferecidos métodos alternativos de análise de ativação de neutrões.

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Análise de selénio

O selénio é um elemento calcófilo com um tamanho e carga semelhantes ao enxofre, o que lhe permite substituir rapidamente por minerais sulfuretos. Também é menos móvel do que o enxofre em condições oxidantes, como as experimentadas pela maioria dos solos, o que significa que será mantido próximo à localização da oxidação de sulfureto. Estas características fazem de Se um poderoso oligoelemento para utilização na mineralização de sulfureto.

Medição de selénio

Até recentemente, a aplicação rotineira e eficaz do selénio à exploração mineral tem sido prejudicada por elevados limites de deteção e interferências durante a medição de ICP-MS. A ALS oferece um limite de deteção líder na indústria de 0,003 ppm, muito abaixo da abundância crustal média, permitindo caracterizar a amostra de forma fidedigna. A tecnologia proprietária ALS reduz a interferência no selénio durante as análises, o que permite este nível de deteção muito mais baixo.

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Condutividade, pH e neutralização

A mobilização de iões em ambientes próximos da superfície pode ser fortemente controlada pelo pH. Como tal, é vital quantificar qualquer variação no pH sobre uma área de projeto que possa introduzir variabilidade nas concentrações metálicas devido à alteração do pH em vez de devido à litologia. O uso do pH como ferramenta de deteção primária também foi postulado em ambientes de superfície onde a quebra de sulfuretos gera maior acidez. A condutividade também tem sido utilizada como uma ferramenta de deteção direta em regiões onde a sismicidade ativa resulta no bombeamento hidráulico de águas salinas da profundidade até à superfície.

Escolha do método

Os métodos oferecidos pela ALS para determinação da condutividade, pH e capacidade de uma amostra neutralizar ácido possuem aplicações no processamento mineral e avaliação ambiental além da exploração. A escolha do método para aplicações de avaliação ambiental pode depender dos requisitos governamentais para relatórios. Os serviços ao cliente da ALS podem fornecer detalhes de cada método para garantir que o método aplicável é escolhido.

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pXRF para exploração

Durante os projetos de exploração ativos, pode ser necessário o acesso a valores geoquímicos para uma tomada de decisão rápida. A ALS oferece análise semiquantitativa de pXRF em amostras diretamente após a preparação da amostra. A aplicação de pXRF numa amostra pulverizada ou peneirada produz um resultado mais fiável do que as medições realizadas em amostras menos homogeneizadas. Os resultados de pXRF são então disponibilizados ao geólogo de exploração para planeamento de perfuração ou extensão de redes de solo, enquanto as análises geoquímicas tradicionais estão pendentes no laboratório.

Vantagens do pXRF baseado em laboratório

A utilização eficaz de pXRF requer calibração adequada, compreensão dos efeitos de interferência da matriz, operadores formados, verificações de qualidade com materiais de referência correspondentes à matriz e atenção detalhada à representatividade da amostra. Além disso, dependendo da região, podem ser necessárias licenças especiais para transportar e operar um pXRF. Todas estas considerações ocupam o tempo de um geólogo e distraem-se da tarefa em questão, explorando o minério. Ao terceirizar as leituras de pXRF para ALS, o geólogo de exploração pode estar confiante nos valores comunicados sem a gestão diária da recolha de resultados.

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Perguntas frequentes

Posso enviar amostras mineralizadas para métodos identificados para exploração generativa?

A maioria dos métodos descritos na secção de exploração generativa não é adequada para amostras mineralizadas. As amostras mineralizadas não só podem contaminar as partes ultralimpas dedicadas do nosso laboratório utilizadas para estes métodos de deteção de nível muito baixo, como os resultados podem não ser tão precisos. Isto deve-se ao facto de os instrumentos serem especificamente calibrados para concentrações baixas, pelo que, quando são encontradas concentrações muito elevadas, podem ter impacto na exatidão e na precisão. Alguns métodos nesta secção não são tão sensíveis a amostras mineralizadas, portanto, se houver um método que gostaria de usar, entre em contacto connosco com detalhes e podemos aconselhar se um método é adequado para as suas amostras.

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