Modelo tectônico da Província Mineral de Carajás
Resumo
Ampliar o conhecimento geológico e geofísico da Província Mineral de Carajás no Estado do Pará, a partir da realização de estudos geofísicos regionais envolvendo os métodos magnetotelúricos, magnéticos e gravimétricos. Integração dos resultados a outros estudos geodinâmicos e metalogenéticos, em especial sismológicos e geoquímicos a serem conduzidos simultaneamente na área de estudo, visando propor um novo modelo geodinâmico para a região.
Objetivos gerais e específicos
Esta proposta tem como objetivo a integração de dados com diversos expertises para prover um modelo tectônico e estrutura termal da litosfera na região da Província Mineral de Carajás e sua relação com os terrenos adjacentes com base em métodos multifísicos de forma a minimizar a ambiguidade inerente a cada um dos métodos geofísicos.
Objetiva-se assim responder às seguintes questões:
- Onde estão localizados os footprints das mineralizações?
- Qual a localização dos condutos dos fluidos?
- Qual o limite crustal e litosférico da PMC com Rio Maria a Bacajá?
- Qual a espessura crustal e litosférica nesta região?
O Método Magnetotelúrico
O método magnetotelúrico (MT) tem sido extensivamente usado em diferentes feições geológicas em várias partes do planeta. Existem inúmeros exemplos de sua aplicação em terrenos cristalinos em países tradicionalmente mineiros (por exemplo Austrália, África do Sul e Canadá). No Brasil, o método MT é usado desde os anos 1990, com muitos trabalhos desenvolvidos em bacias sedimentares envolvendo o ON e outras instituições (por exemplo, Solon et al. 2018; Maurya et al, 2018; Fontes et al, 2019; Rocha et al, 2019; Romero et al, 2019) e em terrenos cristalinos do sudeste e Província Borborema (Panetto et al., 2019; Padilha et al., 2019; Padilha et al. 2016, Santos et al. 2014).
Mais recentemente, a CPRM- SGB custeou estudos MT realizados pelo ON na Província aurífera de Alta Floresta (Fernandes et al. 2019) e em conjunto com a UnB e CPRM-SGB, estudos MT encontram-se em andamento (Correa et al, 2020).
O MT tem se mostrado ferramenta essencial no mapeamento de domínios tectônicos e se constituiu num dos métodos mais diagnósticos para delimitar províncias minerais de classe mundial, caso da Província Mineral Carajás (PMC).
Estamos propondo realizar 3 perfis MT na região da Província Mineral de Carajás e entorno, buscando elucidar se os limites atuais do domínio Carajás, posicionados por geologia de superfície, são confirmados pelos resultados MT.
O Laboratório de Geofísica Aplicada do Observatório Nacional atua há mais de 3 décadas em estudos MT no Brasil, com larga experiência na atuação com a indústria nos últimos 20 anos (Petrobras, BP, Sinochem, Shell, ANP, CPRM- SGB).
O levantamento MT
Execução de levantamento magnetotelúrico de banda larga e período longo em três perfis lineares identificados como Perfil 1, 2 e 3 que cortam os domínios tectônicos de Bacajá, Carajás, Rio Maria e Iriri-Xingu (Fig. 1)
Figura 1. Perfis MT propostos sobre o mapa da primeira derivada da anomalia magnética com continuação ascendente para 15km, da região de estudo. Perfis gravimétricos serão realizados nos 3 perfis e o perfil se sísmica rasa no perfil 3.
O perfil 1 E/W corta os domínios Iriri-Xingu e possui um comprimento linear de 300 km. O perfil será composto por estações magnetotelúricas de banda Larga (BB) e de período Longo (LP). As estações MT BB estão espaçadas a cada 5 km e as estações MT LP a cada 15 km. Estão previstas um total de 61 estações BB e 21 LP. A intenção de se realizar este perfil de 300 km é verificar uma possível expansão a oeste do domínio Carajás, conforme sugerido pelo mapa de anomalias magnéticas.
O perfil 2 NNW/SSE vai do limite superior do domínio Carajás, limite norte, cortando todo o Domínio Carajás até cruzar o limite sul e adentrar em parte o setor norte do Domínio Rio Maria. Possui 160 km de extensão topa o limite leste do perfil 01 no terço inferior. As estações BB estão espaçadas de 5 km (32 estações) e LP de 15 km (11 estações).
O perfil, aproximadamente NS de 450 km, com estações MT BB espaçadas em 5 km e LP com 15 km. Este perfil cruza a região da exploração das minas da Vale e a densidade estações MT propostas para a área central do perfil será dobrada, de forma que o espaçamento será de 2,5 e 7,5 km, para as estações MT BB e MT LP, respectivamente. As estações MTBB serão operadas com referência remota por 48h e as estações de LP também utilizará referência remota, com 10 a 15 dias de aquisição.
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Proposition of a tectonic model and thermal structure of the lithosphere of the Carajás Mineral Province from magnetotelluric studies integrated with other geophysical methods
Summary
Expand geological and geophysical knowledge of the Carajás Mineral Province in the State of Pará, based on regional geophysical studies involving magnetotelluric, magnetic and gravimetric methods. Integration of results with other geodynamic and metallogenetic studies, especially seismological and geochemical studies to be carried out simultaneously in the study area, aiming to propose a new geodynamic model for the region.
General and specific objectives
This proposal aims to integrate data with different expertise to provide a tectonic model and thermal structure of the lithosphere in the Carajás Mineral Province region and its relationship with adjacent terrains based on multiphysics methods in order to minimize the ambiguity inherent to each one of the geophysical methods.
The objective is to answer the following questions:
- Where are the mineralization footprints located?
- Where are the fluid conduits located?
- What is the crustal and lithospheric boundary of the PMC with Rio Maria to Bacajá?
- What is the crustal and lithospheric thickness in this region?
The Magnetotelluric Method
The magnetotelluric (MT) method has been extensively used in different geological features in various parts of the planet. There are numerous examples of its application in crystalline terrain in traditionally mining countries (eg Australia, South Africa and Canada). In Brazil, the MT method has been used since the 1990s, with many works carried out in sedimentary basins involving the ON and other institutions (for example, Solon et al. 2018; Maurya et al, 2018; Fontes et al, 2019; Rocha et al., 2019; Rocha et al. al, 2019; Romero et al., 2019) and in crystalline terrains in the southeast and Borborema Province (Panetto et al., 2019; Padilha et al., 2019; Padilha et al. 2016, Santos et al. 2014). More recently, CPRM-SGB funded MT studies carried out by the ON in the Alta Floresta Gold Province (Fernandes et al. 2019) and together with UnB and CPRM-SGB, MT studies are ongoing (Correa et al, 2020 ).
MT has proven to be an essential tool in the mapping of tectonic domains and has become one of the most diagnostic methods for delimiting world-class mineral provinces, such as the Carajás Mineral Province (PMC).
We are proposing to carry out 3 MT profiles in the Carajás Mineral Province and surroundings, seeking to elucidate whether the current limits of the Carajás domain, positioned by surface geology, are confirmed by the MT results.
The National Observatory's Applied Geophysics Laboratory has been working for over 3 decades in MT studies in Brazil, with extensive experience in working with the industry over the last 20 years (Petrobras, BP, Sinochem, Shell, ANP, CPRM-SGB).
The MT survey
Execution of a wide-band, long-period magnetotelluric survey on three linear profiles identified as Profiles 1, 2 and 3 that cut across the tectonic domains of Bacajá, Carajás, Rio Maria and Iriri-Xingu (Fig. 1).
The 1 E/W profile cuts the Iriri-Xingu domains and has a linear length of 300 km. The profile will be composed of Broadband (BB) and Long-period (LP) magnetotelluric stations. MT BB stations are spaced every 5 km and MT LP stations every 15 km. A total of 61 BB and 21 LP stations are planned. The intention of carrying out this 300 km profile is to verify a possible westward expansion of the Carajás domain, as suggested by the magnetic anomaly map.
Profile 2 NNW/SSE goes from the upper limit of the Carajás domain, north limit, cutting through the entire Carajás Domain until it crosses the south limit and partially enters the northern sector of the Rio Maria Domain. It is 160 km long and runs along the eastern limit of profile 01 in the lower third. BB stations are spaced 5 km (32 stations) and LP 15 km (11 stations).
The profile, approximately NS of 450 km, with MT BB stations spaced at 5 km and LP with 15 km. This profile crosses the exploration region of Vale's mines and the density of MT stations proposed for the central area of the profile will be doubled, so that the spacing will be 2.5 and 7.5 km, for the MT BB and MT LP stations , respectively. MTBB stations will be operated with remote reference for 48 hours and LP stations will also use remote reference, with 10 to 15 days of acquisition.
Support: ADIMB
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Equipe do ON:
Sergio Luiz Fontes (lattes) - sergio@on.br
Emanuele La Terra (lattes) - laterra@on.br
Liliane Panetto (lattes) - lilianepanetto@on.br
Artur Benevides (lattes)
Italo Maurício (lattes) - italomauricio@on.br
José Antonio Pereira (lattes) - joseantonio@on.br
Bruno Passos (lattes)
Ronaldo Marins de Carvalho (lattes) - onaldo@on.br
Luiz Mangueira
Anísio Ferreira
Olair Ferreira
Colaboradores: Ved Maurya (NGRI, India), Raphael Teixeira (CPRM), Roberta Vidotti (UnB)