Quantificação de incerteza geológica em depósito laterítico de níquel por simulação pluriGaussiana

Abstract

Esta dissertação tem como objetivo investigar o uso da simulação pluriGaussiana como uma ferramenta prática para quantificar a incerteza geológica e o risco de diluição interna em um depósito laterítico de níquel. Em operações lateríticas, contatos abruptos e altamente variáveis entre camadas de intemperismo podem afetar diretamente a lavra seletiva, o controle de minério e a definição dos volumes de minério e estéril. O fluxo de trabalho proposto integra a modelagem de superfícies intempéricas, o desdobramento dos dados, as Curvas de Proporção Vertical (VPCs), a construção da regra de litotipos e a simulação pluriGaussiana condicional, com o objetivo de reproduzir a organização vertical e a variabilidade lateral do perfil laterítico e converter a incerteza geológica em indicadores de risco operacional. A metodologia foi aplicada a um depósito laterítico de níquel desenvolvido sobre um complexo máficoultramáfico no Brasil. Uma base de dados composta por furos de sondagem e intervalos compostos foi agrupada em quatro camadas principais de intemperismo: Limonito (LIM), Saprolito (SAP), Boulder (BLD) e Bedrock (BDR). Foram geradas dez realizações pluriGaussianas equiprováveis, posteriormente validadas por meio de comparações com as proporções originais das camadas, as Curvas de Proporção Vertical e seções verticais. Os resultados das simulações foram então utilizados para calcular probabilidades de ocorrência das camadas em cada nó, gerar mapas 2D acumulados de risco e estimar volumes e tonelagens potenciais de diluição. Os resultados mostram que o desdobramento melhorou a continuidade espacial das variáveis categóricas e que a simulação pluriGaussiana foi eficaz em distinguir áreas nas quais o modelo geológico determinístico é fortemente suportado de setores com maior incerteza nos contatos. Para o horizonte limonítico, o risco local estimado de diluição atingiu até 90.000 t, demonstrando que a incerteza associada à modelagem determinística pode impactar significativamente o desempenho da lavra. Assim, a diluição estimada neste trabalho representa uma aproximação do risco associado à incerteza dos contatos geológicos, e não uma medição direta de diluição operacional. O fluxo de trabalho proposto fornece uma base prática para a identificação de áreas prioritárias para revisão do modelo, sondagem de adensamento e controle geológico, constituindo uma ferramenta útil de suporte à decisão para a modelagem de recursos minerais e a gestão do risco de diluição em operações de níquel laterítico.

This study aims to investigate the use of plurigaussian simulation as a practical tool to quantify geological uncertainty and internal dilution risk in a nickel laterite deposit. In laterite operations, sharp and highly variable contacts between weathering layers may directly affect selective mining, ore control, and the definition of ore and waste volumes. The proposed workflow integrates weathering surface modelling, unfolding, Vertical Proportion Curves (VPCs), lithotype rule construction, and conditional plurigaussian simulation to reproduce the vertical organisation and lateral variability of the lateritic profile and to convert geological uncertainty into operational risk indicators. The methodology was applied to a nickel laterite deposit developed over a mafic-ultramafic complex in Brazil. A database comprising drillholes and composite intervals was grouped into four main weathering layers: Limonite (LIM), Saprolite (SAP), Boulder (BLD), and Bedrock (BDR). Ten equiprobable plurigaussian realisations were generated and validated through comparisons with original layer proportions, Vertical Proportion Curves, and vertical sections. The simulation results were then used to calculate node-based layer probabilities, generate accumulated 2D risk maps, and estimate potential dilution volumes. The results show that unfolding improved the spatial continuity of the categorical variables and that plurigaussian simulation was effective at distinguishing areas where the deterministic geological model is strongly supported from sectors with higher contact uncertainty. For the limonite horizon, the estimated local dilution risk reached up to 90,000 t, demonstrating that deterministic modelling uncertainty may significantly impact mining performance. Therefore, the dilution estimated in this study represents an approximation of the risk associated with geological contact uncertainty, rather than a direct measurement of operational dilution. The proposed workflow provides a practical basis for identifying priority areas for model review, infill drilling, and geological control, and constitutes a useful decisionsupport tool for resource modelling and dilution risk management in nickel laterite mining.