1. Introdução

No período colonial (1500–1822), verificaram-se as primeiras descobertas de ocorrências
minerais de interesse econômico, sobretudo do ouro e diamantes em Minas Gerais, no
século XVII. Nesse período as autoridades portuguesas estimularam a mineração através
da penetração das entradas e bandeiras, que procuravam ouro e pedras preciosas e
promoveram o desbravamento do território brasileiro. Em 1792, José Bonifácio de
Andrada e Silva, considerado primeiro “geólogo” brasileiro publica um memória sobre
os diamantes do Brasil nas atas da Sociedade de História Natural de Paris e no início da
época imperial estimula com a sua influência junto ao governo a vinda de mineralogistas
e naturalistas estrangeiros para expedições exploratórias no país.
Durante o Império (1822-1889), algumas jazidas começaram a ser exploradas pelos
ingleses, notadamente as de minério de ferro. Em 1833, o naturalista Wilhem Eschwege
publica a obra de geologia econômica Pluto Brasiliensis, que marcará o início dos estudos
geológicos metódicos no país, que se impulsionam mais ainda quando em 1870 o geólogo
Charles Hartt publica Geologia e Geografia do Brasil. A partir desse momento, os estudos
geológicos assumiram uma feição verdadeiramente científica, que conferem a Hartt o
título de “Fundador da Geologia do Brasil”.
Em 1907 é criado o Serviço Geológico e Mineralógico do Brasil (SGMB), que durante a
sua existência, promoveu inúmeras atividades de campo, que redundaram em boletins
temáticos sobre a geologia nacional e a produção de mapas como a Carta Mineralógica
do Brasil na escala 1:2.000.000 em 1922 e a Carta de Jazidas Minerais do Brasil, na escala
1:4.500.000, em 1929. Também se notabilizou pela organização e manutenção de um
laboratório para análises de rochas/minerais e um museu de geologia, mineralogia e
paleontologia.
O SGMB foi incorporado em 1934 na estrutura administrativa do Departamento Nacional
da Produção Mineral (DNPM) e assim há uma redução na ênfase científica de seus
trabalhos, pois, o DNPM volta-se mais para o aspecto econômico do fomento da produção
mineral e de assegurar a execução do Código de Minas e Código das Águas e leis
subsequentes.
Historicamente, dentre as produções na área de geologia do DNPM, destaca-se o Mapa
Geológico do Brasil na escala 1:7.000.000 de 1938, que foi preparado para ilustrar o
trabalho “Situação do Petróleo no Brasil”. Também em 1938 apresenta o Atlas Geológico
do Brasil na escala 1:6.500.000, com resultados das pesquisas geológicas executadas
desde 1919. Em 1959 organizou o Mapa Geológico da América do Sul, que integrou a
Carta Geológica do Mundo. Em 1969 coube ao DNPM a responsabilidade de
planejamento, coordenação e execução do Projeto RADAM (Radar na Amazônia), que
procurou mapear os recursos naturais e analisar fatores ambientais de uma grande área
terrestre, através de sensores remotos aerotransportáveis. Nessa época a contribuição ao
mapeamento geológico nacional, realizada pelo DNPM era o Projeto da Carta Geológica
do Brasil ao Milionésimo.
A criação do Ministério de Minas e Energia (MME) em 1960 e da Companhia de Pesquisa
e Recursos Minerais (CPRM) em 1969, robusteceu o programa de levantamentos
geológicos no país. A exploração mineral é hoje de responsabilidade do Serviço
Geológico do Brasil (SGB/CPRM), sob os auspícios do MME, responsável pela
formulação de políticas e planejamento dos setores energético e mineral. Atividades
correlatas são desenvolvidas pela Petrobras e demais empresas do setor de petróleo,
universidades e institutos de pesquisa, companhias mineiras majors e juniors, Fundações
Estaduais de Ciência e Tecnologia e centros de PD&I, entre outras.
O final da década de 1960 e, em especial, a década de 1970 representaram o período de
maior sucesso na exploração mineral no país. Em 1967, na Provincia Mineral de Carajás,
a United States Steel descobriu as notáveis jazidas de ferro de alto teor e nos anos
seguintes houve a identificação de anomalias geoquímicas que culminaram na descoberta
dos depósitos de cobre e ouro do Salobo, Igarapé Bahia e Pojuca. Nesse período houve
incremento substancial da exploração mineral a partir de ações exploratórias
governamentais (DNPM, CPRM, RADAM, PETROBRAS), bem como de companhias
mineiras privadas (Shell, Inco, De Beers, Anglo América, dentre dezenas de outras
empresas), empenhadas em descobertas de novos depósitos.
Ao longo dos últimos 60 anos o desenvolvimento das Geociências esteve intimamente
atrelado aos pulsos de desenvolvimento do próprio Brasil, e sempre prosperaram a partir
de iniciativas governamentais, principalmente.
Contudo, o levantamento geológico do território brasileiro é heterogêneo, com grandes
áreas de baixo conhecimento, inadequado para alguns projetos de exploração mineral.
Sendo necessário fomentar o desenvolvimento de tecnologias adequadas às
peculiaridades dos minérios brasileiros.

2. Pesquisa e prospecção de materiais

O conhecimento atual da geologia e da metalogenia das províncias e distritos minerais
nacionais é ainda insuficiente para orientar devidamente a prospecção mineral. Enquanto
em países como o Canada, a Australia e a África do Sul, as províncias minerais e os
distritos mineiros possuem mapas geológicos nas escalas 1/20.000 ou 1/50.000, mesmo
no leste do Brasil, raros são os distritos mineiros mapeados na escala 1/50.000. Na região
amazônica os mapeamentos geológicos em execução são apenas de reconhecimento
(1/250.000) e, muito localmente, de 1/100.000. As províncias e distritos mineiros
brasileiros são ainda muito mal conhecidos, o mesmo sendo válido para os modelos e
controles da maior parte dos depósitos minerais nelas existentes. O conhecimento sobre
a metalogenia, tipologia, características e controles de muitos depósitos minerais do país,
fundamentais para orientar corretamente os trabalhos de prospecção mineral, não obstante
tenham sido motivo de um número crescente de teses e estudos por parte da comunidade
acadêmica, é ainda muito incipiente.
A exploração de bens minerais de forma racional se apresenta como um dos principais
mecanismos de desenvolvimento sustentável, na qual, o risco de investimento é
inversamente reduzido com o grau de conhecimento dos terrenos.
E necessário que se considere, também, algumas características intrínsecas do setor de
pesquisa mineral/mineração que influenciam na realização do potencial mineral no pais:
a) a rigidez locacional, visto que os depósitos minerais ocorrem onde a natureza os
originou, em geral em áreas remotas; b) o alto custo e o longo tempo de prospecção e da
implantação de uma mina; c) a existência de infraestruturas energética e de transporte
adequadas; d) o alto risco dos empreendimentos; e) a exigência de recursos financeiros
substanciais; f) a estabilidade jurídica do setor.
A Exploração Mineral constitui o primeiro estágio no processo de suprimento mineral a
sociedade, que é desenvolvida nas seguintes etapas: 1) Elaboração do programa de
exploração, 2) Reconhecimento regional e seleção de alvos, 3) Exploração detalhada, 4)
Avaliação de prospecto ou alvo, e 5) Estudo de viabilidade econômica. Por outro lado, a
exploração mineral pode ser qualificada como Greenfield e Brownfield, dependendo da
taxa, menor ou maior, de trabalhos de exploração efetuados previamente na área a ser
pesquisada.

2.1. Tecnologias de análise

O uso crescente das geotecnologias permite a integração, cada vez mais eficiente, de
dados geológicos, geoquímicos e geofísicos, induzindo a compreensão de processos
geológicos, em todas as escalas, permitindo reduzir os custos da pesquisa.

2.1.1. Sensoriamento remoto

Desde o surgimento das fotografias aéreas verticais na primeira metade do século 20, o
sensoriamento remoto (SR) tem sido uma das técnicas mais utilizadas na busca de
acumulações econômicas de recursos minerais, a denominada exploração mineral. Com
a evolução das tecnologias de aquisição de dados de SR, principalmente nas ultimas 03
décadas, pode-se dispor nos dias atuais de uma variada gama de imagens coletadas por
sensores remotos. Esse conjunto de dados de SR vem sendo coletado tanto a partir de
plataformas orbitais (satélites), como também de aeronaves dos mais diversos tipos e
estações estacionárias de curto alcance.
Para ser plenamente eficaz enquanto técnica exploratória, o SR deve idealmente ser
utilizado em combinação com os levantamentos geológicos de campo, assim como com
outras técnicas, tais como os métodos geofísicos e geoquímicos. Também pode ser
combinado com uma técnica complementar de grande relevância, que é a espectroscopia
de reflectância, por meio da qual é possível estabelecer a composição mineralógica de
amostras de rocha de maneira rápida, eficiente e não-destrutiva.
Atualmente, há uma forte tendência no uso crescente de sensores operando a partir de
veículos aéreos não-tripulados (VANTs), que pelo menor porte e baixo custo de operação,
tendem a tornar mais econômicos os levantamentos de SR a partir de aeronaves. Para
poderem ser empregados a partir de VANTs, sensores remotos necessitam passar por
processos de miniaturização, algo que já vem ocorrendo.

2.1.2. Prospecção Geofísica

A Geofísica e a ciência capaz de mapear o subsolo através de sensores distribuídos na
superfície ou aerotransportados. No caso da prospecção mineral, as interpretações dos
dados geofísicos coletados são complementares as obtidas no mapeamento geológico e
na amostragem geoquímica. Com relação a essas tem a vantagem de detectar depósitos
não aflorantes, ou seja, mesmo que não haja qualquer indicio de depósito em superfície.
As metodologias geofísicas usadas na prospecção mineral são praticamente as mesmas
da década de 1980. A diferença para o que se usava no passado é a resolução, hoje muito
maior, e o fato de que a interpretação atualmente é feita a partir dos modelos em 3D.

O governo brasileiro, através do SGB/CPRM e de parcerias com órgãos estaduais
(CODEMIG-MG, SIG-GO e CBPM-BA), executou, nos últimos anos, a cobertura aero
geofísica em alta resolução de grande parte da porção do território nacional que não é
coberta por Bacias Sedimentares, nos métodos magnetometria e gamaespectrometria.

2.2.3. Prospecção Geoquímica

A importância da Geoquímica como ciência é que a coleta e a análise química de
sedimentos fluviais, solo, água, poeira, ar e mesmo amostras de organismos vivos, são
capazes de indicar a proximidade dos depósitos minerais. Os depósitos minerais são
formados por associações de elementos químicos com comportamentos afins. A
abundância dos elementos químicos nos depósitos minerais varia daqueles medidos em
% (porcento), ppm (partes por milhão) e até em ppb (partes por bilhão). Quando os
depósitos minerais são submetidos a ação do intemperismo, os elementos químicos que
os constituem se dispersam na forma de halos cada vez mais amplos e teores decrescentes.
O primeiro levantamento geoquímico do Brasil foi realizado no início da década de 1950,
patrocinado pelo DNPM e foi baseado na amostragem de solos em malha regular e cobriu
uma ampla área de rochas metacarbonáticas com mineralizações de Pb-Zn no vale do rio
Ribeira (SP e PR).
Depois desse passo inicial, inúmeros levantamentos geoquímicos regionais, de
semidetalhe e de detalhe foram realizados no país, todos eles voltados para a prospecção
mineral, especialmente de depósitos de Cu, Pb, Zn, Ni, Au e U, por organizações
governamentais federais como o DNPM, o SGB/CPRM, a CNEN, NUCLEBRAS, a
PETROMISA, organizações estaduais como o Programa de Desenvolvimento de
Recursos Minerais – Pro-Minério do IPT-São Paulo, a Minerais do Paraná, atual Serviço
Geológico do Paraná (MINEROPAR), a Metais de Goiás (METAGO), a Companhia
Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM) e a Metais de Minas Gerais (METAMIG), bem
como diversas empresas privadas. Centenas de milhares de amostras de sedimentos
fluviais e solos foram coletadas em todo o país, mas em virtude das técnicas analíticas de capacidade limitada que estavam disponíveis à época, poucos elementos eram
determinados e com altos limites inferiores de detecção.
Por não estar previsto no Código de Mineração vigente no país, os resultados de
levantamentos geoquímicos realizados por empresas privadas e organizações públicas,
em áreas com autorizações de pesquisa concedidas pela Uniao, não são tornados públicos
e permanecem como propriedade exclusiva das instituições responsáveis e assim,
mantidos sob sigilo. São poucos os casos de liberação ampla e gratuita de bases de dados
geoquímicos, salientando-se os casos do Serviço Geológico do Brasil (SGB) e do Serviço
Geológico do Paraná (MINEROPAR). Se com os resultados analíticos há essa
dificuldade, com as amostras coletadas o caso é ainda mais grave, pois, é comum que elas
sejam descartadas após a análise, o que inviabiliza a reanálise com técnicas modernas e
de maior sensibilidade.
Emanações gasosas de elementos químicos ou de seus compostos, que são geradas no
corpo do depósito mineral, tendem a migrar pelas fraturas ou pela permo-porosidade do
maciço rochoso hospedeiro para zonas de menor pressão, escapando assim para a
atmosfera. Na atualidade, já existem equipamentos portáteis e de extrema sensibilidade
para a detecção e medição dessas emanações já estão disponíveis e são capazes de detectar
teores, como, por exemplo, de 1 ppb. Em paralelo, equipamentos portáteis de técnicas
analíticas multi-elementares e de grande sensibilidade como o espectrômetro de ablação
por laser – LAS e de fluorescência de raios X – XRF j fazem parte desse conjunto
instrumental a ser aplicado em trabalhos de campo.

2.2.4 – Sondagem

Os métodos de sondagem física de alvos mineralizados são usados há bastante tempo, provavelmente desde o século XIX, com o intuito de recolhimento de amostras de sub superfície, denominados tecnicamente de testemunhos de sondagem. A utilização de sondagem na pesquisa e prospecção minerais antecede ao advento das técnicas exploratórias modernas, mas, na atualidade seu uso é mais eficiente quando integrado durante ou após as etapas de determinação de alvos mineralizados, quer sejam mapeamento de superfície, sensoriamento remoto, geofísica e geoquímica.

A sondagem pode ser rotativa, percussiva ou roto-percussiva dependo do tipo de litologia aonde será aplicada. O consumo de água no processo é vital para o resfriamento de equipamentos como as brocas metalizadas ou diamantadas nas pontas das hastes perfuradoras.

Este tópico não pretende esgotar em si o tema, que é um dos capítulos da formação dos engenheiro de minas principalmente, mas apenas mencioná-lo no contexto em questão. E também ressaltar que as litotecas de testemunhos de sondagem estão concentradas em instituições governamentais como o Serviço Geológico do Brasil (SGB), por exemplo. Tal situação faz com que as empresas de pesquisa mineral e de mineração possuam acervos enormes e relevantes de testemunhos de sondagem, que são desconhecidos do público de geocientistas, seja do meio acadêmico ou do meio empresarial, pois a legislação mineral nacional resguarda o sigilo das informações prestadas aos órgãos públicos de controle como a Agência Nacional de Mineração (ANM).

Figura 3 – Ilustração esquemática de um furo de sondagem (e) em formação ferrífera e correlação com rochas similares como  comparação.

Fonte: Carlos Rosiére, 2016 – modificado.

            2.2.5 – Integração de Dados

A integração de dados digitais visando a definição de alvos exploratórios nas escalas continental, regional e de distrito é uma atividade fundamental para o progresso da indústria mineral global. Numerosas técnicas matemáticas e estatísticas e programas computacionais foram desenvolvidos, principalmente a partir da década de 1980, para o reconhecimento de padrões em dados espaciais, permitindo uma utilização eficaz dos dados de exploração gerados cumulativamente por empresas governamentais e privadas. A expansão da exploração mineral e da mineração têm demandado o desenvolvimento contínuo de técnicas exploratórias que sejam ambientalmente neutras e que visem uma redução do custo e tempo investidos nessas atividades.

A geração de mapas de prospectividade mineral, também denominados de mapas de potencial ou favorabilidade mineral tem nos modelos previsionais, apoiados em recursos computacionais, a análise integrada de dados geológicos, geofísicos, geoquímicos e de sensoriamento remoto. Os modelos são normalmente implementados utilizando-se ferramentas disponíveis em Sistemas de Informações Georreferenciadas (SIG).

Figura 4 – Sistemática para a geração de mapas de prospectividade mineral.

Fonte: COSTA-SILVA et al., 2012, modificado.

3 – Modelos e Sistemas Minerais

Em  escala global existe hoje grande interesse e expectativa na aplicação dos conceitos de Sistemas Minerais em modelos exploratórios que possam resultar em casos de sucesso na exploração mineral a custos mais baixos. Isso é devido, principalmente, à pesquisa, desenvolvimento e refinamento dos modelos que integram o conhecimento dos processos que resultam na concentração de metais, principalmente. Especialmente, quando fundamentado no uso cada vez mais intensivo das tecnologias nos campos de geoquímica, geofísica, geoprocessamento e desenvolvimento de softwares para o tratamento integrado de grande número de dados.

Modelo de Depósito Mineral, consiste em um arranjo sistemático de informações, que descrevem os atributos essenciais (propriedades intrínsecas) de uma dada classe de depósitos minerais. O modelo pode ser: (a) Empírico(factual, descritivo ou modelo de ocorrência) que, em si, é desenvolvido a partir de características geológicas mensuráveis e mapeáveis, sendo assim baseado em observações factuais e (b) Conceitual (genético, interpretativo, causal ou modelos de processos), que deriva de dados do modelo empírico, para identificar processos envolvidos na gênese do minério, baseado em observações e interpretações.

Depósitos que compartilham uma grande variedade e elevado número de atributos são caracterizados como “tipo” e o modelo representativo desse tipo poderá ser desenvolvido.

Sistema Mineralaplicado à metalogênese representa uma abordagem distinta no entendimento da gênese e da exploração dos depósitos minerais. Visa apresentar um quadro conceitual que considere todos os processos geológicos, em todas as escalas, que controlam a formação e preservação dos depósitos minerais. Esse conceito difere daquele de modelo genético por não se ater aos atributos ou processos apenas na escala de deposito, mas em múltiplas escalas, desde a continental, condicionados pelos processos tectônicos que resultam na formação de uma província geológica/geotectônica e em sua

evolução. O depósito mineral representa, neste contexto, uma expressão local do amplo sistema mineral que operou em diferentes escalas, focalizando fluxos de energia e massa.

O uso de inteligência artificial e redes neurais para a análise metalogenética, para a definição de disponibilidade e avaliação mineral e, consequentemente, para a probabilidade de ocorrência de mineralizações na área analisada tem sido também aplicado na busca de depósitos minerais.

O intuito do contexto acima, mesmo diante da síntese pretendida nesta análise é destacar que o Brasil, recentemente, buscou se posicionar, junto ao tema, com 02 ações de atuação organizativa e normatização.

Primeiramente, destacando que foi criada em 2015 a Comissão Brasileira de Recursos e Reservas (CBRR), com foco em estabelecer, patrocinar e gerenciar esforços para promover e desenvolver o setor mineral brasileiro. As iniciativas incluem as melhores práticas globais de engenharia e geologia, exploração, orientações de declaração de recursos e reservas minerais de acordo com os padrões do CRIRSCO, gerenciamento do processo de certificação e do banco de dados para registro de profissionais qualificados no Brasil.

E recentemente a edição da Resolução nº 94, de 7 de fevereiro de 2022, do Ministério de Minas e Energia (MME) e Agência Nacional de Mineração (ANM), que disciplina a classificação das reservas minerais, com base em padrões internacionalmente aceitos de declaração de resultados, nos termos do Decreto nº 9.406, de 12 de junho de 2018. Dispondo ainda que o sistema brasileiro de certificação de reservas e recursos minerais será denominado Sistema Brasileiro de Recursos e Reservas Minerais e compreende o conjunto de normas e procedimentos para gestão das informações relativas aos recursos e reservas minerais, contidas nos documentos técnicos vinculados aos processos de direito minerário e em declarações públicas apresentadas à ANM.

Importante destacar ainda que a evolução do conhecimento geológico no Brasil, desde 1946, contou com a atuação da Sociedade Brasileira de Geologia (SBGEO), com  regionais em todo o país, promovendo inúmeros congressos, simpósios e boletins temáticos.

Figura 5 – Mapeamento Geológico no Brasil

Fonte: Serviço Geológico do Brasil – 2023.

Figura 6 – Evolução do quantitativo de mapas geológicos publicados pelo SGB/CPRM, nas últimas 05 décadas.

Fonte: SGB/CPRM, 2023.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Campos, A. D., Cordani U. G., Misi, A., Melfi, A., Recursos Minerais no Brasil: problemas e desafios. Academia Brasileira de Ciências. Rio de Janeiro, 2016.

Costa, R., T., L., Contribuição do Serviço Geológico do Brasil para o Desenvolvimento do Potencial Mineral Brasileiro. Apresentação na Exposibram, Belém, 2023.

Schobbenhaus, C., Dardenne, M. A., Metalogênese do Brasil. Editora da UnB, Brasília, 2001.

Stephen, C. P., Skinner, B. J., Murck, B., W., Environmental Geology. Library of Congress, USA, 1995.

Tosatto, P., História do Departamento Nacional de Produção Mineral (das Origens até 2017). DNPM/ANM, Rio de Janeiro, 2020.