Study of the coloring of ornamental limestones for exploration planning and optimization - contributions with the integration of geophysical data and laboratory tests.

Abstract

O setor das rochas ornamentais detém um mercado de elevada relevância no nosso país, e sendo a arte de trabalhar a pedra uma tradição já tão antiga e tratando-se de um recurso natural finito, pretende-se contribuir para o estudo de estratégias de rentabilização da sua exploração. Esta dissertação tem como principal objetivo a caracterização do calcário em exploração na “pedreira EM&R nº6478”, com base na aplicação de métodos geofísicos elétricos e eletromagnéticos não destrutivos, de modo a planear e otimizar a exploração de calcário para fim ornamental, nomeadamente, através da identificação e localização das áreas do maciço com coloração azulada e, por isso, com menor interesse económico.Verificou-se que os valores de resistividade elétrica sofrem alterações em zonas de possível existência de descontinuidades estruturais, indicando a existência de uma associação entre o aparecimento de calcário de tonalidade mais clara em zonas de maior concentração de descontinuidades, relativamente ao calcário mais azul. Foi possível constatar ainda, que o calcário mais escuro (azulado) apresenta uma fração argilosa na composição, que além de lhe conferir a tonalidade mais escura, faz com que os valores de resistividade elétrica sejam mais baixos, comparativamente ao calcário mais claro.O radar de penetração de solo (GPR) mostrou-se eficaz na caracterização estrutural, sequencial e de tipologia através da conversão dos dados num modelo 3D, sendo possível identificar a direção estrutural preferencial do maciço em análise. Foi ainda possível testar um software que permitiu usar os valores de reflectância obtidos através do GPR e convertê-los em valores de resistividade do maciço. Os métodos mostraram-se bastante importantes e eficazes no planeamento futuro da exploração, permitindo direcionar futuramente a frente de desmonte em virtude dos resultados obtidos e, deste modo rentabilizar ao máximo a exploração.

The ornamental stone sector has a highly relevant market in our country. Being the art of working the stone an ancient tradition and since it is a finite natural resource, it´s intended to contribute to the study of strategies for the profitability increase of its exploitation.The main aim of this dissertation is the characterization limestone explored in the “EM&R nº6478 ”quarry, based on the application of non-destructive electrical and electromagnetic geophysical methods, in order to plan and optimize the exploitation of limestone for ornamental purposes, namely, through the identification and location of areas of the massif with a bluish color and, therefore, with lesser economic interest.It was found that the electrical resistivity values change in areas of possible existence of structural discontinuities, indicating the existence of an association between the appearance of lighter colored limestone in areas with a higher concentration of discontinuities, in relation to the bluer limestone. It was also possible to verify that the darker limestone (blue) presents a clayey fraction in the composition, which, in addition to giving it a darker shade, makes the electrical resistivity values lower, compared to the lighter limestone.The ground penetrating radar (GPR) proved to be effective in structural, sequential and typology characterization by converting the data into a 3D model, making it possible to identify the preferred structural direction of the massif under analysis. It was also possible to test a software that allowed using the reflectance values obtained through the GPR and converting them into mass resistivity values.The methods proved to be very important and effective in the future planning of explorations, allowing to direct the blasting front in the future due to the results and, in this way, maximize the profitability of the exploration.