Análise fractal e multifractal aplicadas ao estudo de depósitos de ouro orogênico em Greenstone Belts

Abstract

Desde a sua criação, há pouco mais de meio século, o conceito de geometria fractal tem sido utilizado com sucesso na área das ciências naturais por sua capacidade de caracterizar formas irregulares, incluindo elementos que compõem as principais feições geológicas. No caso dos depósitos minerais, as interações fluido-rocha, variações de composição e pH dos fluidos, estruturas geológicas, condições de pressão e temperatura e contrastes litológicos, são processos que atuam em conjunto desde a escala microscópica até vários quilômetros, e já tiveram sua característica fractal demonstrada em diversos trabalhos. Atualmente, há o entendimento de que as acumulações de minério se desenvolvem a partir de sistemas críticos, nãolineares, mantidos distantes do equilíbrio pelo influxo contínuo de calor e fluidos. Isso gera produtos com caráter multifractal que devem ser estudados com métodos apropriados para sua compreensão. Assim, nessa pesquisa, foram selecionadas quatro províncias de importância mundial com depósitos de ouro orogênico em greenstone belts - Abitibi, no Canadá, Norseman-Wiluna, na Austrália, Rio das Velhas, no Brasil, e Central Lapland, na Finlândia - para um estudo multiescalar com técnicas de análise fractal e multifractal. Foi analisada a presença de geometria fractal nas distribuições espaciais dos depósitos em escala regional. Considerando-se o significativo controle estrutural e estratigráfico deste tipo de mineralização, foi avaliada sua relação com lineamentos magnéticos, através dos resultados das análises fractais e multifractais. Para uma comparação entre as diferentes escalas de atuação dos processos mineralizantes, as mesmas técnicas foram aplicadas na escala local e microscópica, com análise da geometria da distribuição espacial de ocorrências e da forma dos grãos de minerais de minério. A área teste foi o Lineamento Córrego do Sítio e depósito homônimo, um dos principais do greenstone belt Rio das Velhas. A partir das análises fractais, observou-se em todas as províncias que as mineralizações possuem padrões de distribuição espacial distintos em escalas diferentes. A análise dos lineamentos magnéticos mostrou uma correlação entre os gradientes de variação de dimensões fractais e a tonelagem de ouro contida nos depósitos. Os resultados das análises multifractais apontam a existência de geometria multifractal que se estende desde a escala microscópica até a escala regional. O cálculo de índices multifractais mostrou uma relação direta dos lineamentos magnéticos com o endowment das províncias estudadas, além de diferenças entre tipos de mineralização em lâmina a partir das formas dos minerais. Os resultados obtidos demonstram a capacidade das técnicas utilizadas melhor caracterizarem os sistemas minerais estudados, e de servirem para a comparação entre sistemas similares em diferentes escalas e locais. A metodologia empregada pode ser utilizada para futuros estudos de outros sistemas minerais com controles geológicos similares.