Geomathematical evaluation of the banded iron formations of the Bonito Mine (Northeastern Brazil): Several approaches through multivariate analysis, geostatistical assessment and 3-D geological modeling
| العنوان: | Geomathematical evaluation of the banded iron formations of the Bonito Mine (Northeastern Brazil): Several approaches through multivariate analysis, geostatistical assessment and 3-D geological modeling |
|---|---|
| المؤلفون: | Fonteles, Helano Regis da Nóbrega |
| المساهمون: | Veríssimo, César Ulisses Vieira, Pereira, Henrique José de Figueiredo Garcia |
| المصدر: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) Universidade Federal do Ceará (UFC) instacron:UFC |
| سنة النشر: | 2019 |
| مصطلحات موضوعية: | Itabiritos, Modelamento geológico, Análise multivariada, Grupo Seridó, Formação Serra dos Quintos |
| الوصف: | In the present work we sought to develop an unconventional approach to construct a typological model for BIF type iron ores consisting basically of silicate and oxidized ores from the Bonito Mine deposit, located in the municipality of Jucurutu (RN). From the lithostratigraphic point of view, the Bonito mine is located in the Serra dos Quintos Formation (Seridó Group, 634 ± 10 Ma) which is formed by ferruginous quartzites, itabirites, tremolite shells, muscovite quartzites, gneisses and, locally, actinolite. -stones with magnetite, metaultramphic, metamphic and leuco-orthognaisses. The geological database comprises a multivariate set of geochemical, mineralogical, geotechnical and operational data for 127 rotary surveys that were carried out for exploratory purposes by the mining company of the Bonito mine. Analytical techniques of optical microscopy and X-ray diffraction were employed to petrographic characterization of itabirite types. Preliminarily, among the itabirite samples four types were identified: hematitic itabirites, magnetitic itabirites, amphibolitic itabirites and martitic itabirites. Multivariate methods were applied in order to build a typological model for the studied itabirites based on correspondence and cluster analysis. By extending the analysis to include available qualitative geotechnical data, an assessment of weathering conditions was performed. In the present work, we also sought the construction of geochemical diagrams that could enable the classification of widely studied banded iron formations aiming at an unprecedented classification model with geochemical framing of the itabirites of the Bonito mine. Given the extensive database available, an evaluation of mineralized thickness by geostatistical estimation methods (simple and ordinary kriging) and simulation (Gaussian, direct sequential and simulated annealing). The geostatistical modeling allowed the definition of the thickest zone of itabyritic ore that was interpreted as the hinge zone of the Bonito antiform. As a result, geological modeling occurred to create a geological solid via voxel modeling with emphasis on lithoblending techniques with which the lithologies belonging to the study area were modeled. The main features obtained stand out: the folded structure of the lithological sequence and the delineation of the non-outcropping volcanic and metasedimentary lithotypes. The same approach was applied to the itabyritic body modeling, which revealed a complex pattern of typological association. Finally, a geological evolution model of the Bonito Mine area is presented considering the lithological association studied as a result of a shallow sea bacillus environment with significant fluvial input after the implantation of a paleoproterozoic platform (represented by the orthognaisses of the Poço da Cross). The extensional environment progressed favoring the thickening of the originally pelitic sedimentary stack with progradation represented by immature psamitic sediments (Arcosian sandstones). Volcanism arose with the establishment of crustal weakness zones with the extrusion of vulcanites in an underwater environment. Such igneous manifestation is considered as the source of the plumes containing solubilized iron oxides that precipitated in the form of hematite and / or magnetite (?) In alternation with the thin silica strata whose source may have been equally volcanic as continental land. Carbonate sediments would be deposited in response to drastic climate change in a restricted circulation basin. The proposed model consists of six stages, the last of which is representative of the deformation (folding) and metamorphism events of the volcano-sedimentary sequence. Other considerations on whether the described events are sin or late-orogenic (Brasiliano / Pan-African) are presented. No presente trabalho buscou-se desenvolver uma abordagem pouco convencional para construção de um modelo tipológico para os minérios de ferro tipo BIF constituídos basicamente por minérios silicáticos e oxidados do depósito da Mina do Bonito, situada no município de Jucurutu (RN). Do ponto de vista litoestratigráfico, a mina do Bonito está posicionada na Formação Serra dos Quintos (Grupo Seridó, 634 ± 10 Ma) a qual é formada por quartzitos ferruginosos, itabiritos, granada-tremolita xistos, muscovita quartzitos, gnaisses e, localmente, actinolita-xistos com magnetita, metaultramáficas, metamáficas e leuco-ortognaisses. O banco de dados geológicos abrange um conjunto multivariado de dados geoquímicos, mineralógicos, geotécnicos e operacionais relativos a 127 sondagens rotativas que foram executadas com fins exploratórios por parte da empresa detentora dos direitos minerários da mina do Bonito. Técnicas analíticas de microscopia óptica e de difração de raios X foram empregadas à caracterização petrográfica dos tipos de itabiritos. Preliminarmente, dentre as amostras de itabirito foram identificados quatro tipos: itabiritos hematíticos, itabiritos magnetíticos, itabiritos anfibolíticos e itabiritos martíticos. Métodos multivariados foram aplicados com o intuito de construir um modelo tipológico para os itabiritos estudados com base em análises de correspondências e agrupamentos. Ao estender a análise para comportar os dados geotécnicos qualitativos disponíveis, uma avaliação das condições de intemperismo foi realizada. No presente trabalho, buscou-se, também, a construção de diagramas geoquímicos que pudesse viabilizar a classificação de formações ferríferas bandada amplamente estudadas visando um modelo de classificação inédito com enquadramento geoquímico dos itabiritos da mina do Bonito. Tendo em vista o extenso banco de dados disponível, uma avaliação da espessura mineralizada por métodos geoestatísticos de estimação (krigagem simples e ordinária) e simulação (gaussiana, sequencial direta e simulated annealing). O modelamento geoestatístico permitiu definir a zona de mais espessa de minério itabirítico que foi interpretada como a zona de charneira da antiforma do Bonito. Em decorrência, o modelamento geológico ocorreu de forma a criar um sólido geológico via voxel modeling com ênfase nas técnicas de lithoblending com as quais as litologias pertencentes à área de estudo foram modeladas. As principais feições obtidas que destacam-se: a estrutura dobrada da sequência litológica e o e delineamento dos litotipos vulcânicos e metassedimentares não-aflorantes. A mesma abordagem foi aplicada ao modelamento do corpo itabirítico, o qual revelou complexo padrão de associação tipológica. Por fim, é apresentado um modelo de evolução geológica da área da mina do Bonito ao considerar a associação litológica estudada como resultado de um ambiente bacinal de mar raso com expressivo aporte fluvial após a implantação de uma plataforma paleoproterozóica (representada pelos ortognaisses da Suíte Poço da Cruz). O ambiente extensional progrediu favorecendo o espessamento da pilha sedimentar originalmente pelítica com progradação representada por sedimentos psamíticos imaturos (arenitos arcosianos). O vulcanismo surgiu com o estabelecimento de zonas de fraqueza crustais com a extrusão de vulcanitos em ambiente subaquático. Tal manifestação ígnea, é considerada como a fonte das plumas contendo óxidos de ferro solubilizados que precipitaram na forma de hematita e/ou magnetita (?) em alternância com os finos estratos de sílica cuja fonte pode ter sido igualmente vulcânica como continental terrígena. Os sedimentos carbonáticos viriam a ser depositados em resposta a uma mudança climática drástica em uma bacia de circulação restrita. O modelo proposto é constituído por seis estágios, sendo o último deles, representativo dos eventos de deformação (dobramento) e metamorfismo da sequência vulcano-sedimentar. Outras considerações sobre a possibilidade dos eventos descritos serem sin ou tardi-orogênicos (Brasiliano/Pan-Africano) são apresentadas. |
| اللغة: | Portuguese |
| URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=od______3056::fcf2ecd54f19bde71eb128219fda9633 http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/47679 |
| Rights: | OPEN |
| رقم الانضمام: | edsair.od......3056..fcf2ecd54f19bde71eb128219fda9633 |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
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