Sedimentos de tapetes de garimpo como ferramenta forense para rastreabilidade do ouro

Abstract

Resumo: A intensificação do garimpo ilegal de ouro no Brasil tem provocado impactos socioambientais severos, exigindo mecanismos de rastreabilidade capazes de identificar o ouro extraído ilegalmente. Os garimpos se instalam em solos, leitos de rios ou em depósitos minerais associados, devido à presença de ouro livre, e utilizam tapetes em calhas para concentrar o minério. Contudo, esses tapetes também aprisionam uma ampla variedade de minerais pesados, cuja análise pode fornecer informações relevantes sobre o local de garimpo e subsidiar o desenvolvimento de metodologias para a rastreabilidade da cadeia produtiva do ouro, auxiliando no combate à mineração ilegal. Neste contexto, este trabalho avaliou o potencial forense de sedimentos retidos em tapetes apreendidos pela Polícia Federal em diferentes contextos geológicos. Foram analisadas 10 amostras de tapetes (PVC e PES+PP) oriundas de três regiões do Brasil (Pará, Rio de Janeiro e Minas Gerais), agrupadas em cinco lotes conforme os locais de apreensão. A remoção dos sedimentos seguiu procedimentos padronizados, incluindo recorte, agitação à seco, lavagem, filtração, secagem e homogeneização. Em seguida, aplicaram-se técnicas multianalíticas de caracterização, combinando observação por lupa, granulometria, DRX, FRX e análise de minerais pesados por microscopia de luz polarizada e MEV-EDS-EBSD. A textura sedimentar mostrou influência tanto do contexto operacional do garimpo (solo ou rio) quanto do tipo de tapete. Os tapetes de PVC, com fibras mais espaçadas, retêm ampla faixa granulométrica, enquanto tapetes de PES+PP possuem trama mais fechada e concentram principalmente a fração areia. Os resultados composicionais, tratados por estatística multivariada (PCA), revelaram agrupamentos coerentes entre os lotes. Os sedimentos dos lotes do PA, provenientes de garimpos em solo, apresentam heterogeneidade granulométrica, sendo o Lote 01 – PA constituído principalmente por silte grosso e o Lote 02 – PA, por cascalho fino. Ambos são marcados por anfibólio e piroxênio intensamente alterados, óxidos e hidróxidos de ferro, turmalina, epidoto e, particularmente no Lote 01 – PA, a abundância de argilominerais, associados a teores elevados de Fe2O3 e Al2O3. Essa assinatura é típica do Domínio Carajás, onde a diversidade litológica sob o clima tropical úmido favorece a intensa alteração de minerais por processos pedogenéticos. O lote do RJ, inserido em drenagem que percorre rochas do Orógeno Ribeira, é predominantemente arenoso e enriquecido em minerais resistentes, como zircão, monazita, ilmenita, rutilo e granada, correlacionados a teores significativos de P2O5, CeO2, La2O3, TiO2 e ZrO2, o que reflete a proveniência de gnaisses e granitoides. Os lotes de MG são predominantemente arenosos e apresentam mineralogia mais diversa. No Lote 01 – MG, a combinação de hematita, piroxênio, anfibólio, estaurolita, titanita e zircão indicam contribuição simultânea de rochas máficas, ultramáficas e BIFs do Cráton São Francisco, e de gnaisses e granitoides do Orógeno Ribeira. No Lote 02 – MG, a abundância de zircão, monazita, ilmenita, granada, aluminossilicatos e hematita, corresponde aos litotipos metamórficos do Terreno Paraíba do Sul, Orógeno Ribeira. Assim, verificou-se que os sedimentos retidos em tapetes de garimpo apresentam forte potencial para discriminar diferentes proveniências geológicas. A integração entre mineralogia, geoquímica e estatística configurou-se um método robusto para a comparação entre amostras, e reforça a importância de protocolos padronizados e de um banco de dados que relacione a geoquímica do ouro com suas assembleias minerais, aprimorando o rastreamento da cadeia produtiva do ouro

Abstract: The intensification of illegal gold mining in Brazil has caused severe socio environmental impacts, demanding traceability mechanisms that enable the identification of illegally extracted gold. Illegal gold mining operations are established on soils, riverbeds or associated mineral deposits due to the presence of free gold, and they employ sluice-box carpets to concentrate the ore. However, these carpets also retain a wide variety of heavy minerals, whose characterization can provide valuable information on provenance and support the development of methodologies for traceability along the gold supply chain, thereby strengthening efforts to combat ilegal mining. In this context, the present study evaluated the forensic potential of sediments retained in carpets seized by the Federal Police across different geological settings. Ten carpet samples (PVC and PES+PP) from three regions of Brazil (Pará, Rio de Janeiro and Minas Gerais) were analyzed and grouped into five sample groups accordind to their seizure locations. Sediment removal followed standardized procedures, including carpet sectioning, dry agitation, washing, filtration, drying, and homogenization. Subsequently, a multi-analytical characterization approach was applied, combining stereomicroscope observation, grain-size analysis, XRD, XRF, and heavy mineral analysis by polarized-light microscopy and SEM-EDS-EBSD. Sediment texture reflected bothe the operational context of the mining activity (soil or river-based) and the type of carpet used. PVC carpets, which have more widely spaced fibers, retain a broad grain-size range, whereas PES+PP carpets have a tighter weave that concentrates mainly the sand fraction. Compositional results processed through multivariate statistics (PCA) revealed coherent groupings among the sample groups. Sediments from the PA sample groups, derived from soil-based mining operations, display pronounced grain-size heterogeneity, Sample Group 01 – PA is dominated by coarse silt, whereas Sample Group 02 – PA is composed mainly of fine gravel. Both sample groups are characterized by intensely weathered amphibole and pyroxene, iron oxides and hydroxides, tourmaline, epidote, and, particularly in Sample Group 01 – PA, abundance of clay minerals associated with elevated Fe2O3 and Al2O3 contents. This signature is typical of the Carajás Domain, where lithological diversity under a humid tropical climate promotes intense mineral alteration through pedogenetic processes. The sample of RJ, collected from a drainage system flowing across rocks of the Ribeira Orogen, is predominantly sandy and enriched in resistant minerals such as zircon, monazite, ilmenite, rutile, and garnet, correlated with significant concentrations of P2O5, CeO2, La2O3, TiO2 e ZrO2, reflecting sediment input from gneisses and granitoids. The MG sample groups are predominantly sandy and exhibit more diverse mineralogy. In Sample Group 01 – MG, the combination of hematite, pyroxene, amphibole, staurolite, titanite, and zircon indicates simultaneous contributions from mafic and ultramafic rocks and BIFs of the São Francisco Craton, as well as from gneisses and granitoids of the Ribeira Orogen. In Sample Group 02 – MG, the abundance of zircon, monazite, ilmenite, garnet, aluminosilicates, and hematite corresponds to metamorphic lithotypes of the Paraíba do Sul Terrane, Ribeira Orogen. Therefore, sediments retained in mining carpets exhibit strong potential to discriminate different geological provenances. The integration of mineralogical, geochemical, and statistical data provides a robust method for comparison among samples and highlights the importance of standardized protocols and a database linking gold geochemistry to its associated mineral assemblages, thereby enhancing the traceability of the gold supply chain