O que é a litogeoquímica

A litogeoquímica é o estudo da composição química das rochas com o objetivo de detetar anomalias geoquímicas, concentrações de elementos acima do valor normal de fundo (background), que apontam para a presença de mineralizações no subsolo.

• É uma das ferramentas da prospeção mineral, a par da geologia de campo, da geofísica e da fotointerpretação.
• Baseia-se na recolha de amostras de rocha representativas, depois enviadas a laboratório para análise química.
• O resultado orienta a pesquisa seguinte: onde furar, onde aprofundar o estudo, onde descartar.

Sem amostragem rigorosa no terreno, a análise laboratorial mais precisa não vale nada.

Fundo, limiar e anomalia

• Fundo (background): gama normal de um elemento numa dada litologia, sem mineralização.
• Limiar (threshold): valor acima do qual o fundo já não explica a concentração.
• Anomalia: valor (ou grupo de valores vizinhos) acima do limiar; é um alvo a verificar.

Os elementos traço têm distribuição aproximadamente lognormal, por isso o limiar calcula-se sobre os logaritmos:

limiar = 10^(média dos log + 2 × desvio-padrão dos log)

Exemplo: média dos log de As = 1,169; desvio-padrão = 0,190 → 10^1,549 ≈ 35 ppm.

Unidades e elementos indicadores

• 1 % = 10 000 ppm · 1 ppm = 1 g/t = 1000 ppb · o ouro reporta-se em ppb (prospeção) ou g/t.
• Maiores (%): Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K · traço (ppm, ppb): Cu, Zn, As, W, Sn, Li, Au.

Os halos de dispersão primária são maiores do que o corpo mineralizado: é por eles que se chega ao alvo.

Objetivo desta UC

Esta unidade prepara o/a técnico/a para executar uma campanha de amostragem litogeoquímica do princípio ao fim:

• Analisar e identificar locais adequados para a prospeção.
• Avaliar riscos e impactos antes de sair para o terreno.
• Executar a amostragem em canal e em painel, os dois métodos de amostragem em rocha exposta.
• Analisar criticamente as propriedades das rochas amostradas.

Estas quatro realizações do referencial organizam toda a matéria que se segue.

Contexto de trabalho

O técnico de prospeção e pesquisa de recursos minerais trabalha tipicamente em dois contextos, indicados no referencial:

• Gabinete de estudos de prospeção e pesquisa: análise de cartografia, mapas geológicos, imagens de satélite, resultados de campanhas anteriores, planeamento da campanha.
• Área de prospeção e pesquisa: trabalho de campo, no afloramento, com instrumentos de amostragem e de segurança.

O trabalho alterna entre estes dois contextos: planeia-se no gabinete, executa-se no terreno, e os resultados voltam ao gabinete para interpretação.

Enquadramento legal e casos portugueses

• DGEG: atribui os direitos de prospeção e pesquisa e de exploração.
• LNEG: laboratório do Estado para geologia e minas (cartografia, arquivo de dados).
• Contextos de referência: Faixa Piritosa Ibérica (Neves-Corvo: Cu, Zn, Sn; Aljustrel), Panasqueira (W, Sn), Barroso (pegmatitos com lítio).

Das fases gerais à amostragem litogeoquímica

O ciclo típico de uma campanha de prospeção mineral:

1. Revisão de dados existentes (cartografia, campanhas anteriores).
2. Reconhecimento geológico de campo (mapeamento, observação de afloramentos).
3. Seleção de locais de amostragem com base em indícios geológicos.
4. Amostragem litogeoquímica (canal, painel, ou pontual).
5. Análise laboratorial e interpretação dos resultados.
6. Decisão: aprofundar (sondagens) ou descartar a área.

Esta UC foca-se sobretudo nos passos 3, 4 e no princípio do 5.

Critérios para identificar locais de amostragem

Analisar e identificar locais para prospeção litogeoquímica exige cruzar vários indícios:

• Indícios geológicos: presença de mineralização visível, alteração hidrotermal, veios, filões.
• Contexto estrutural: falhas, fraturas e contactos litológicos, zonas frequentemente favoráveis à circulação de fluidos mineralizantes.
• Dados de campanhas anteriores: anomalias geoquímicas ou geofísicas já identificadas na área.
• Acessibilidade e exposição da rocha: o afloramento tem de estar suficientemente exposto e fresco (sem alteração superficial excessiva) para representar bem a rocha em profundidade.

A escolha do local condiciona todo o resultado da campanha.

Do reconhecimento à decisão

O processo de seleção combina trabalho de gabinete e de campo:

1. Gabinete: cruzar cartografia geológica, fotointerpretação e dados históricos para pré-selecionar zonas de interesse.
2. Campo: percorrer e observar os afloramentos pré-selecionados, confirmando ou descartando cada um.
3. Registo: documentar cada afloramento observado (localização, litologia, estruturas, alterações) mesmo que não venha a ser amostrado.
4. Decisão final: escolher os pontos concretos de amostragem em canal ou em painel.

Um bom registo de campo evita repetir trabalho em campanhas futuras.

Avaliar riscos antes de sair para o terreno

Antes de qualquer amostragem, avaliam-se os potenciais riscos e impactos na campanha:

• Riscos para as pessoas: queda de blocos e quedas em taludes, projeção de fragmentos, ruído e poeira de sílica da serra, calor, animais e insetos, isolamento e falta de comunicações em zonas remotas.
• Riscos para os equipamentos: queda ou perda em terreno instável, chuva e poeira em equipamento eletrónico (GNSS, pXRF), avaria, furto.
• Impactos ambientais: perturbação de solo e vegetação, marcas no afloramento, ruído, resíduos, proximidade a linhas de água ou áreas protegidas (Rede Natura 2000).
• Riscos para o cronograma: acessos cortados pela chuva, autorizações de acesso em falta, época do ano (incêndios, caça, nidificação).

A avaliação de riscos não é burocracia, é o que permite decidir como e quando avançar.

Do risco à medida de controlo

Os princípios gerais de prevenção (Lei n.º 102/2009) dão a ordem de prioridade:

O EPI é sempre a última linha de defesa, nunca a primeira medida a considerar.

EPI da prospeção em afloramento

Antes de iniciar a amostragem, equipar-se corretamente:

• Capacete de proteção, obrigatório junto a taludes e afloramentos.
• Óculos de proteção, contra projeção de fragmentos ao percutir a rocha.
• Luvas resistentes, contra cortes e arestas afiadas.
• Calçado de proteção com biqueira e sola antiderrapante.
• Colete de alta visibilidade, sobretudo perto de vias ou máquinas.
• Proteção auditiva, quando se usam equipamentos de corte ou perfuração.
• Proteção respiratória contra poeiras finas (sílica), ao cortar ou partir rocha quartzosa.

O EPI protege quem o usa, mas só funciona se estiver adequado, em bom estado e efetivamente utilizado.

Utilizar corretamente o EPI

Utilizar os equipamentos de proteção individual implica mais do que os vestir:

1. Verificar o estado do equipamento antes de cada saída (fissuras no capacete, riscos nos óculos).
2. Ajustar ao corpo de quem o usa (capacete bem preso, luvas do tamanho certo).
3. Substituir equipamento danificado ou fora de validade.
4. Guardar e transportar o EPI de forma a não o danificar entre campanhas.

A responsabilidade de manter o EPI em condições é de cada técnico, não só da entidade que o fornece.

Serra de corte e poeira de sílica

Serrar ou partir a seco rocha rica em quartzo liberta sílica cristalina respirável: causa silicose e é classificada como cancerígena (regime revisto pelo DL n.º 35/2020).

1. Substituir: corte com água em vez de corte a seco.
2. Organizar: vento pelas costas, ninguém no plano de corte, só quem corta junto à serra.
3. Proteger: máscara filtrante de partículas bem vedada, óculos ou viseira, proteção auditiva, luvas.

Enquadramento: Lei n.º 102/2009 (segurança e saúde no trabalho), DL n.º 348/93 e Portaria n.º 988/93 (EPI), DL n.º 162/90 (minas e pedreiras).

Princípios de segurança no terreno

Aplicar as normas de segurança e saúde no trabalho em campanhas de prospeção significa seguir princípios concretos:

• Nunca trabalhar sozinho em afloramentos isolados; manter sempre um segundo elemento ou contacto regular.
• Comunicar o plano do dia: local, horário previsto de regresso, contacto de emergência.
• Respeitar a sinalização e o balizamento das zonas de risco.
• Parar o trabalho perante condições inseguras (chuva forte, visibilidade reduzida, instabilidade do talude).
• Reportar incidentes e quase-acidentes, mesmo sem consequências visíveis.

A segurança é uma condição do trabalho, não um obstáculo a ele.

Sinalização, boas práticas e primeiros socorros

Complementam as normas de segurança:

• Sinalização de risco: fita balizadora, sinalética de queda de blocos, delimitação de zonas de percussão.
• Kit de primeiros socorros disponível na equipa, com alguém formado para o usar.
• Meios de comunicação (rádio, telemóvel com cobertura ou satélite) sempre operacionais no terreno.
• Plano de emergência simples: quem contactar, como chegar ao ponto mais próximo com assistência.

Autonomia, sentido de organização e responsabilidade, atitudes do referencial, aplicam-se diretamente aqui.

Identificar a geomorfologia e a estrutura

A geomorfologia estuda as formas do relevo e como se formaram; a estrutura geológica estuda a disposição e deformação das rochas (dobras, falhas, fraturas).

• Formas de relevo: vertentes, cristas, vales, escarpas, refletem a resistência das rochas e a ação de agentes erosivos.
• Estruturas tectónicas: falhas (fraturas com deslocamento dos blocos), diaclases (fraturas sem deslocamento apreciável), dobras (deformação sem rutura), xistosidade e zonas de cisalhamento.
• Atitude: direção (strike) e inclinação (dip) descrevem a orientação de um plano geológico no espaço.
• Pistas no relevo: cristas de rocha silicificada ou de quartzito, vales retilíneos ao longo de falhas, chapéus de ferro (gossans) sobre sulfuretos.

Reconhecer estas formas e estruturas orienta a escolha e a interpretação de cada afloramento.

Caracterizar a geomorfologia e a estrutura no terreno

Caracterizar, no terreno, implica registar de forma sistemática:

1. Localização exata do ponto de observação.
2. Tipo de estrutura observada (falha, dobra, fratura, diaclase) e a sua orientação.
3. Relação com o relevo envolvente (a estrutura explica a forma do terreno?).
4. Fotografia e esquema de campo, com escala e orientação (norte).

Esta caracterização é o primeiro passo antes de decidir onde e como amostrar o afloramento.

Atitude de um plano e espessura real

• Direção (strike): rumo da horizontal contida no plano, ex. N30°E.
• Inclinação (dip): ângulo com a horizontal e sentido, ex. 60°SE.
• Mesmo plano em azimute da inclinação / inclinação: 120/60. Usar sempre a mesma convenção.

Numa superfície horizontal, medindo perpendicularmente à direção:

espessura real = largura aparente × sen(inclinação)

Exemplo: 1,20 m de largura, veio a 60° → 1,20 × 0,866 ≈ 1,04 m.

O que são relações geométricas em afloramentos

As relações geométricas em afloramentos descrevem como diferentes unidades de rocha, estruturas e feições se dispõem umas em relação às outras num mesmo afloramento.

• Contactos litológicos: onde uma litologia termina e outra começa, podem ser nítidos ou graduais.
• Relações de corte: uma estrutura mais jovem corta e desloca uma mais antiga, o que permite ordenar os acontecimentos geológicos no tempo.
• Continuidade lateral: até onde se estende uma camada ou um veio visível no afloramento.
• Espessura e geometria de camadas, veios e filões.

Estas relações são a base para interpretar a história geológica do local.

Da relação geométrica à decisão de amostragem

As relações geométricas observadas num afloramento influenciam diretamente onde e como amostrar:

• Um veio mineralizado com limites bem definidos e continuidade lateral clara amostra-se em canal: vários canais perpendiculares à direção, espaçados ao longo do veio.
• Uma zona de contacto ou de cisalhamento também se atravessa em canal, dividindo as amostras nos limites entre litologias.
• Uma zona de mineralização disseminada ou alteração extensa, sem direção dominante, amostra-se em painel.
• A espessura e a continuidade condicionam o número de amostras e o espaçamento entre canais.

Interpretar a geometria do afloramento é o elo entre a geologia observada e o método de amostragem escolhido.

Identificar diferentes litologias

A litologia é o tipo de rocha, definido pela sua composição mineralógica, textura e origem. Reconhecer litologias no terreno é uma competência central desta UC.

Cada grupo tem propriedades e comportamento distintos perante a amostragem e a mineralização.

Reconhecer materiais geológicos no terreno

Além da litologia da rocha "sã", reconhecer outros materiais geológicos presentes no afloramento:

• Veios e filões: preenchimentos de fraturas por minerais, muitas vezes o alvo direto da prospeção (quartzo, calcite, sulfuretos).
• Solo e regolito: material alterado e desagregado sobre a rocha sã, geralmente evitado na amostragem litogeoquímica.
• Depósitos superficiais: blocos soltos, tálus, aluviões, que não representam a rocha em profundidade.
• Xenólitos e inclusões: fragmentos de rocha estranha englobados numa rocha ígnea.

Só a rocha fresca e representativa deve ser amostrada; material alterado ou deslocado introduz erro na análise.

Identificar diferentes tipos de alteração de rochas

A alteração modifica a composição e a textura original da rocha, por ação de agentes físicos, químicos ou hidrotermais.

• Alteração meteórica (meteorização): ação do clima e da água à superfície, oxidação, hidratação, dissolução.
• Alteração hidrotermal: ação de fluidos quentes ricos em minerais, frequentemente associada a mineralizações, é um dos indícios mais procurados na prospeção.
• Alteração supergénica: lixiviação e reprecipitação de metais perto da superfície, sobre um corpo mineralizado (chapéu de ferro por cima, enriquecimento por baixo).

Distinguir estes tipos é essencial: a alteração hidrotermal é um guia direto para onde amostrar.

Reconhecer a alteração no terreno

No terreno, a alteração observa-se através de sinais visuais e táteis:

1. Cor: manchas, halos ou tons distintos da rocha sã envolvente.
2. Textura: rocha mais friável, porosa ou com minerais secundários visíveis (óxidos, argilas, carbonatos).
3. Dureza: rocha alterada é geralmente mais macia do que a rocha fresca do mesmo tipo.
4. Distribuição espacial: a alteração concentra-se perto de fraturas, veios e contactos, precisamente onde circularam os fluidos.

Registar a extensão e a intensidade da alteração é parte da descrição de cada afloramento amostrado.

Tipos de alteração hidrotermal

Índice de Ishikawa: IA = 100 × (K₂O + MgO) ÷ (K₂O + MgO + Na₂O + CaO), sobe com a alteração.

Identificar propriedades geomecânicas nas rochas amostradas

As propriedades geomecânicas descrevem o comportamento mecânico da rocha, essencial tanto para a segurança do trabalho como para a interpretação geológica.

• Resistência: capacidade de resistir a esforços sem se fraturar (rocha dura ou rocha friável).
• Grau de fraturação: espaçamento (cm) ou frequência (número por metro) das descontinuidades, e as suas famílias de orientação.
• Coerência: o quanto a rocha se mantém coesa ao ser manuseada ou percutida.
• Estabilidade do maciço: relevante para avaliar o risco de queda de blocos junto ao ponto de amostragem.

Estas propriedades condicionam diretamente o método e a segurança da amostragem.

Reconhecer as propriedades geomecânicas nas rochas amostradas

No momento da amostragem, reconhecer estas propriedades ajuda a decidir o método e as ferramentas a usar:

Uma rocha muito fraturada é mais fácil de amostrar, mas mais difícil de manter íntegra até ao laboratório.

Descrição geotécnica básica (ISRM)

Exemplo: 12 diaclases em 3,00 m → 4 por metro, espaçamento ≈ 25 cm → F3.

No terreno, a resistência estima-se com o martelo e o canivete; o esclerómetro e o ensaio de carga pontual dão valores mais objetivos.

Propriedades físicas das formações geológicas

Além do comportamento mecânico, cada formação geológica tem propriedades físicas que a caracterizam e que apoiam a análise crítica das rochas amostradas:

• Densidade: massa por unidade de volume, varia com a composição mineralógica e a porosidade.
• Porosidade e permeabilidade: relevantes para perceber a circulação de fluidos e a alteração.
• Cor e brilho: indicadores rápidos, mas sempre a confirmar com outros critérios.
• Textura e granulometria: tamanho, forma e disposição dos grãos ou cristais.
• Magnetismo: algumas formações e minerais respondem a testes magnéticos simples de campo.

Estas propriedades, registadas de forma sistemática, alimentam a interpretação laboratorial posterior.

Registar as propriedades de forma sistemática

Um bom registo de campo das propriedades físicas segue sempre a mesma estrutura, para permitir comparar afloramentos diferentes:

1. Identificação do ponto (código, coordenadas, data).
2. Litologia e alteração observadas.
3. Propriedades físicas e geomecânicas descritas de forma objetiva.
4. Fotografia com escala.
5. Amostra recolhida (sim/não) e método usado.

Esta ficha de campo é o elo entre a observação no afloramento e a análise crítica feita depois em gabinete.

O método de amostragem em canal

A amostragem em canal consiste em abrir um sulco contínuo de secção constante (largura e profundidade fixas), numa linha reta perpendicular à direção da estrutura (veio, filão, zona de cisalhamento), atravessando toda a possança e um pouco de encaixante de cada lado.

• O canal divide-se em troços: cada troço é uma amostra, com limites nas mudanças de litologia, alteração ou mineralização, e um comprimento máximo fixado no protocolo.
• O teor da estrutura calcula-se depois, ponderando cada teor pelo comprimento.
• Melhor ferramenta: serra de disco (dois cortes paralelos), que garante a secção constante.

O rigor está em manter o canal reto, com secção constante, e em nunca misturar materiais diferentes na mesma amostra.

Executar a amostragem em canal, passo a passo

1. Marcar a linha do canal, perpendicular à direção da estrutura, e os limites dos troços onde muda a geologia.
2. Limpar a superfície: material solto, líquenes, crosta meteorizada.
3. Abrir o sulco com largura e profundidade constantes, recolhendo o material de cada troço num saco próprio, sobre uma lona.
4. Etiquetar de imediato cada amostra com um número único.
5. Fotografar o canal aberto, com escala e troços marcados.
6. Registar coordenadas de início e fim, orientação do canal, atitude da estrutura, comprimento, litologia, alteração e mineralização de cada troço.

Cada passo mal executado compromete a representatividade de toda a amostra.

Canal: teor ponderado e enviesamentos

• C2 + C3: (2,790 + 0,280) ÷ 1,15 ≈ 2,67 g/t em 1,15 m.
• Canal inteiro: 3,115 ÷ 2,25 ≈ 1,38 g/t em 2,25 m (o que daria uma amostra única).
• Massa: canal de 5 × 3 cm, densidade 2,7 → 0,0015 m³/m × 2700 kg/m³ ≈ 4 kg por metro.
• Enviesamento: o material friável (sulfuretos, argilas) salta mais e fica sobrerrepresentado; a serra reduz o problema.

O método de amostragem em painel

A amostragem em painel (chip-panel) consiste em colher pequenos fragmentos nos pontos de uma malha regular traçada sobre uma superfície exposta.

• Define-se um quadrado ou retângulo (painel) sobre a superfície a amostrar; uma face grande divide-se em vários painéis.
• Os fragmentos de um painel formam uma amostra composta, com um teor indicativo da área.
• Método preferido para mineralização disseminada, em rede ou alteração extensa, sem estrutura linear dominante.
• Enviesamentos: escolha do fragmento "mais bonito" e sobrerrepresentação do material friável, que se solta com mais facilidade.

O painel dá uma visão de área; o canal dá uma visão de espessura.

Executar a amostragem em painel, passo a passo

1. Delimitar o painel na face do afloramento, com dimensões definidas e registadas.
2. Definir a grelha de pontos de recolha, espaçados de forma regular dentro do painel.
3. Recolher um fragmento semelhante em cada ponto da grelha, com o mesmo cuidado em todos.
4. Juntar os fragmentos numa amostra composta única, corretamente etiquetada.
5. Fotografar o painel delimitado, com escala e a grelha visível.
6. Registar dimensões do painel, número de pontos, litologia e alteração observadas.

Manter a regularidade da grelha é o que garante que a amostra representa toda a área, e não só os pontos mais "convenientes".

Painel: contar nós e comparar métodos

Painel de 2 × 2 m, malha de 50 cm → 4 intervalos por lado:

• nos nós: 5 × 5 = 25 fragmentos; no centro das células: 4 × 4 = 16;
• com fragmentos de cerca de 80 g: 25 × 80 g ≈ 2 kg.

Controlo de qualidade às cegas

Na sequência de amostras inserem-se controlos com números da mesma série, indistinguíveis para o laboratório:

• Números de amostra únicos, talões pré-numerados, sem revelar local nem tipo.
• Branco logo a seguir às amostras mais mineralizadas.
• CRM de 1,52 ± 0,06 g/t reportado a 1,31 g/t → fora de ± 3 desvios-padrão (1,34 a 1,70) → reanalisar o lote.

Preparação e métodos de análise

Preparação: secagem → britagem (padrão frequente: 70 % < 2 mm) → quarteamento com divisor de riffles → pulverização (padrão frequente: 85 % < 75 µm) → limpeza entre amostras.

A digestão conta: água-régia é parcial, quatro ácidos é quase total, a cassiterite exige fusão.

Analisar criticamente as rochas amostradas

Depois de recolhidas, as amostras (de canal ou de painel) são objeto de análise crítica, ainda antes ou em paralelo com o resultado laboratorial:

• Confrontar as propriedades observadas no terreno (litologia, alteração, geomecânica) com o que se espera do contexto geológico.
• Verificar a rastreabilidade: cada amostra tem etiqueta, código, localização e fotografia coerentes entre si?
• Identificar amostras suspeitas: contaminação, troca de etiqueta, material não representativo.
• Relacionar os resultados de diferentes pontos entre si, procurando padrões ao longo do afloramento ou da área.
• Com os resultados: os controlos passaram? O valor compara-se com o limiar da mesma litologia? A alteração (chapéu de ferro, meteorização) explica o valor?

A análise crítica no terreno é a primeira linha de controlo de qualidade de toda a campanha.

Rastreabilidade, cadeia de custódia e sustentabilidade

Fecham o processo de amostragem:

• Cadeia de custódia: registo de quem recolheu, transportou e entregou cada amostra, até ao laboratório, com números de amostra únicos e guia de remessa.
• Acondicionamento adequado para transporte, evitando contaminação cruzada entre amostras.
• Reposição do terreno: fechar sulcos e painéis quando exigido, respeitando os princípios da sustentabilidade.
• Arquivo do registo de campo, associado a cada código de amostra, para consulta futura.

Rigor, responsabilidade e respeito pela sustentabilidade percorrem toda a campanha, do primeiro reconhecimento ao envio para o laboratório.