MAGNETIC SUSCEPTIBILITY AND GAMMA-RAY SPECTROMETRY ON DRILL CORE: LITHOTYPE CHARACTERIZATION AND 3D ORE MODELING OF THE MORRO DO PADRE NIOBIUM DEPOSIT, GOIÁS, BRAZIL

Abstract

ABSTRACT. The Morro do Padre niobium Deposit, in the Late-Cretaceous CatalËœao 2 alkaline-carbonatite complex, central Brazil, consists of stockworks ofnelsonite and carbonatite dykes intruded into Precambrian phyllites, quartzites, and amphibolites. A gamma-ray spectrometry and magnetic susceptibility petrophysicalsurvey was conducted on the cores of 73 drill holes in fresh-rock, producing a total of 1295 geophysical samples. Nelsonite, the host rock of the niobium mineralizationin the Morro do Padre Deposit, has a characteristic geophysical signature, with higher gamma-ray spectrometry counting rates and magnetic susceptibility values,compared to other rock types. The studied nelsonites may be divided into N1 and N2 types. N2 nelsonite is richer in K, U and Th than N1. Carbonatites are divided intomagnetic (C1) and nonmagnetic (C2) varieties. The nonmagnetic carbonatites can be subdivided into C2a and C2b. The C2a carbonatite is richer in K, U and Th thanC2b, which is consistent with the presence of apatite and/or monazite in the former. The geophysical 3Dmodeling has shown that the main mineralized body is elongatedin the E-W direction. It is about 100 m wide and 300 m long with a maximum depth of approximately 850 m reached by drilling.

Keywords: 3D ore modeling, niobium ore, applied geophysics, alkaline rocks, nelsonite.

RESUMO. O depósito de nióbio do Morro do Padre no complexo carbonatítico alcalino de Catalão 2 do Cretáceo Superior, região central do Brasil, consiste emstockworks de nelsonito e diques de carbonatito intrudidos em filitos pré-cambrianos, quartzitos e anfibolitos. A pesquisa petrofísica de gamaespectrometria e desusceptibilidade magnética foi realizada em testemunhos de 73 furos de sondagem em rocha fresca, produzindo um total de 1.295 amostras. Nelsonito, a rochahospedeira da mineralização de nióbio no depósito Morro do Padre, tem uma assinatura geofisica característica, com maiores taxas de radiação gamaespectrométrica emaiores valores de susceptibilidade magnética em comparação com outros tipos de rochas. Os nelsonitos estudados podem ser divididos em N1 e N2. O nelsonito N2 émais rico em K, U e Th do que o N1. Carbonatitos são divididos em magnéticos (C1) e não magnéticos (C2). Os carbonatitos não magnéticos podem ser subdivididosem C2a e C2b. O carbonatito C2a é mais rico em K, U e Th do que o C2b, o que é consistente com a presença de apatita e/ou monazita na composição minerológica.O modelamento 3D revela um corpo principal de nelsonito mineralizado, alongado segundo a direção E-W. Este é cerca de 100 m de largura e 300 m de comprimento,com uma profundidade máxima de 850 m.

Palavras-chave: modelamento 3D de minério, minério de nióbio, geofísica aplicada, rochas alcalinas, nelsonito.