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Simexmin 2014, Ouro Preto, Minas Gerais 13 de maio, 2014
C. Beaudry, M.Sc., P.Geo., géo President, CEO Gold Crossing Ltd
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Charles Beaudry © 2014.
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Introdução
Resposta geoquímica não convencional
Sistemas de Medições e Análise de Sistemas de Medições (MSA)
O Gage R & R e comparação entre vários tipos de levantamentos geoquímicos (sistemas de medições)
Discussão
Conclusões
Estudos CAMIRO no Canadá mostrarão que processos eletroquímicos operam no ambiente superficial.
Métodos geoquímicos de Extração Parcial / Seletiva e métodos de gás são muito difíceis de implementar. Eles costumam produzir anomalias positivas e negativas falsas.
Parte da explicação pode ser encontrada na análise formal dos próprios sistemas de medição.
Essa abordagem mostra que métodos parciais / seletivos de extração, e mais ainda os métodos de gases do solo, todos sofrem de excesso de variância site em relação à variação do levantamento.
Inexplicável por modelos de dispersão convencionais,
mas facilmente explicado por processos eletroquímicos.
Hamilton et al, 2001
Hall et al, 2005
Hamilton et al, 2001
Cobertura de solos transportados, incluindo argilo lacustro, impede formação de anomalias geoquímicas. Linha de mixtura isotópica é argumento mais forte.
Processos eletroquímicos que existe na natureza e representam grandes processos, altamente energéticos.
Evidência clara de migração de metais para a superfície (não apenas H+).
Processo pode razoavelmente ser invocada para explicar "anéis da floresta" e algumas anomalias de extração parcial em terrenos de clima temperado, onde os lençóis freáticos muito perto da superfície.
Não sabe como esse processo funciona em terrenos áridos e semi-áridos, mas pelo menos em ambiente úmido temperado e tropical, provavelmente este processo parece generalizada.
Medidas são processos não calibres (gauges).
Como tal, eles consomem informação sobre o processo que está sendo medido.
Um bom sistema de medição (SM) é aquela que contribui com menos do que 30% da variância total observada do sistema.
Um SM de classe mundial contribui com menos de 10% de ruído para as medições.
Observed value = Product value + Measurement error
Uma avaliação do sistema de medição é feito para garantir que nos
vamos poder detectar mudanças do sistema.
Total variability = Product variability + Measurement
variability
O erro de medição é um termo estatístico que significa o efeito global de
todas as fontes de variabilidade de medição que causam um valor
observado de desviar do valore padrão
Variabilidade de Medição << Variabilidade do Processo
total product measurement
s s s total product measurement 2 2 2
Bias Term
Noise
Determined by Calibration
Determined by R&R Study
ACCURACY
PRECISION
11 Source: Glencore Canada
5 Componentes
Resolução
Exatidão/Viés
Linearidade
Stabilidade
Precisão (R&R)
Exatidão
Precision
12
Nosso foco nesta apresentação será na precisão
“R&R as a % of Total ProcessVariation”
“R&R as a % of Total Process Variation”
11 22
“R&R as a % of Total ProcessVariation”
“R&R as a % of Tolerance”
“R&R as a % of Total ProcessVariation”
P/T Ratio(Precision-to-Tolerance)
% GageR & R
O equivalente em geoquímica para a
Tolerância é Faixa de Valores(*) do menor ao maior
*: Outros limites são possíveis tais 97-99 percentil
O equivalente em geoquímica para
o Processo é o desvio padrão do levatamento
Process or % Gage R&R
% Tolerance or P/T Ratio
% Tolerance or P/T = 100 x
Tolerance
measurement . 5 15 s
(tolerance = USL-LSL, for single spec use 2.57* s) Rule of Thumb: Best case: < 10% (able to be 6 Sigma) Acceptable: < 30%, will allow improvement to Z=3
Relates to Customer Satisfaction:
Relates to Process Capability / ANOVA / DOE
Rule of Thumb: Best case: < 10% Acceptable: < 30%
% Process or %Gage R&R = 100 x 5.15 smeasurement
5.15 stotal
PRECISION - % Tolerance and % Process
% Tolerance Bad > 30% Good < 10%
%
Pro
cess
B
ad >
30
%
G
oo
d <
10
%
Measurement system
Process
Tolerance
Na área de exploração geoquímica o duplicato de amostragem representa a variação total do sistema de medição.
A razão da variância da amostra para a variância total do levatamento é um bom indicador da interpretabilidade dos resultados.
Como no caso de Six-Sigma as seguintes métricas são aplicados: %Processo e %Tolerância:
<10% do sistema de medição excelente
10-30% sistema de medição aceitável na maioria dos casos.
> 30% Muito barulho no sistema de medição
Brasil Solo (digestão multi-ácido). Fonte Glencore-Xstrata)
Melville Península Sedimentos Lago (digestão multi-ácido). Fonte GSC OR6269)
McLeod VMS Solo (Enzyme Leach). Fonte Glencore-Xstrata)
Cross Lake Solo (SDP). Fonte Camiro-OGS-GSC
Brazil
McLeod Cross Lake
Melville Peninsula
Gage R&R
%Contribution
Source VarComp (of VarComp)
Total Gage R&R 139.8 0.21
Repeatability 139.8 0.21
Part-To-Part 66065.4 99.79
Total Variation 66205.2 100.00
Process tolerance = 5048
Historical standard deviation = 160
Study Var %Study Var %Tolerance %Process
Source StdDev (SD) (6 * SD) (%SV) (SV/Toler) (SV/Proc)
Total Gage R&R 11.823 70.94 4.59 1.41 7.39
Repeatability 11.823 70.94 4.59 1.41 7.39
Part-To-Part 257.032 1542.19 99.89 30.55 160.64
Total Variation 257.304 1543.82 100.00 30.58 160.81
Number of Distinct Categories = 30
Note: <30% for both Required
<10% for both is Excellent
Low %Process R&R
indicates low site
variance to total
variance
Very low %Tol ratio
indicates extremely low
site variance to range of
measurements
• Soil Survey
• Multi-acid Digestion
• 2,893 samples
• 87 site duplicates
Gage R&R
%Contribution
Source VarComp (of VarComp)
Total Gage R&R 0.001743 0.90
Repeatability 0.001743 0.90
Part-To-Part 0.191393 99.10
Total Variation 0.193135 100.00
Process tolerance = 3.399
Historical standard deviation = 0.451
Study Var %Study Var %Tolerance %Process
Source StdDev (SD) (6 * SD) (%SV) (SV/Toler) (SV/Proc)
Total Gage R&R 0.041745 0.25047 9.50 7.37 9.26
Repeatability 0.041745 0.25047 9.50 7.37 9.26
Part-To-Part 0.437485 2.62491 99.55 77.23 97.00
Total Variation 0.439472 2.63683 100.00 77.58 97.44
Number of Distinct Categories = 14
Minor increase in
both values using
log10 transformed
results
9080706050403020100
70
60
50
40
30
20
10
0
%Tolerance
%P
roce
ss
Cross_Lake_SDPMcLeod_EL
Melville_LS
Brazil_Soil
100806040200
70
60
50
40
30
20
10
%Tolerance_log10
%P
roce
ss_
log
10
Cross_Lake_SDP
McLeod_EL
Melville_LS
Brazil_Soil
Untransformed Results
Log10 transformed Results
Cu_ppb e C4H10 para SDP
50403020100
50
40
30
20
10
0
%Tolerance
%P
roce
ss
Mn_ppm
P_ppm
Fe_pct
Cr_ppmCo_ppm
Zn_ppm
Ni_ppm
Cu_ppm
100806040200
100
80
60
40
20
0
%Tolerance
%P
roce
ss
F_w
pH
Zn_IC P
W_IC P
V _IC P
U_NADCU_INAU_IC P
Tl_IC P
Ti_INA
Ti_IC P
Th_INA
Th_IC P
Tb_INA
Sr_IC PSm_INA
Sc_INASb_IC P
S_IC P
Rb_INAPb_IC P
P_IC P
Ni_IC P
Na_INA
Mo_IC P
Mg_IC PLa_INALa_IC P
K_IC P
Ga_IC P
Fe_INA
Fe_IC P
C u_IC PC s_INA
C r_INA
C r_IC P
C o_INA
C o_IC P
C e_INA
C d_IC P
C a_IC PBi_IC P
Ba_INA
Ba_IC P
A s_INAA s_IC P
A s_CO L
A l_IC P
A g_IC P
Scatterplot of %Process vs %Tolerance
100806040200
100
80
60
40
20
0
%Tolerance
%P
roce
ss
Ba_ppb
Cs_ppb
Sr_ppb
Mn_ppb
SQ_Sc_ppb
Be_ppb
SQ_Li_ppb
Lu_ppbYb_ppb
Tm_ppbEr_ppb
Ho_ppbDy_ppbTb_ppb
Gd_ppb
Eu_ppbSm_ppb
Nd_ppbPr_ppb
Ce_ppbLa_ppb
Ta_ppb
Hf_ppb
Nb_ppb
Zr_ppb
Y_ppb
SQ_Cr_ppbSQ_Ti_ppb
Tl_ppb
Sn_ppb
In_ppb
Cd_ppb
Ge_ppb
Ga_ppb
Pb_ppb
Zn_ppb
Cu_ppbNi_ppb
Co_ppb
U_ppb
Th_ppb
SQ_Hg_ppb
Re_ppb
W_ppb
Te_ppb
Sb_ppb
Mo_ppb
Se_ppb
As_ppb
V_ppb
I_ppb
Br_ppb
SQ_Cl_ppb
All results
200150100500
200
150
100
50
0
%Tolerance
%P
roce
ss
COSA2ASHCL
CH3F
C3H5FC3H6SC5H10SC4H8SC6H14CH2CL2CH3CL
CH4SSO2
CS2C6H12C3H8S
H2S
C2H6SC4H10SOCC6H10C6H8C3C7H8CH3BRC7H14C7H16C7H12C5H12
C6H6
A1 CA1CA2C4H10H2SR
CH3FR
C2H6C2H4
CO2
F
CH4B
Data
File
Results Duplicates
Generate
Script
Minitab
Gage R&R
Range.
StDev,
Unique
Unique Values >= 9? No
Yes
Reject Element
Plot
Results DI >= 3?
Yes No Reject Element
%Tol %Proc > 50% Reject Element %Tol %Proc 30-50 Use with caution %Tol %Proc 10-30 Use with confidence %Tol %Proc < 10 High Quality
MRD200 estudo realizado por M. Fedikow é um levantamento geoquímico de solo multi-método/multi-propriedade em Timmins Ontario.
Focado em alvos de depósitos de ouro.
Coberturas nas regiões pesquisadas variam de argila a sedimentos glaciais (tills).
Total arrecadado de 14 duplicatas de sites (um número talvez um poco baixo).
O buraco do duplicata em média á 2m do primeiro buraco.
Desvantagem deste levantamento é que ele abrange várias propriedades ao longo de uma grande área e em diferentes domínios fisiográficos. Portanto os vários métodos são aplicado nas mesmas amostras.
6050403020100
60
50
40
30
20
10
0
%Tolerance
%P
roce
ss
Th_ppm
Pb_ppm
Tl_ppm
Yb_ppmEr_ppmHo_ppm
Dy_ppmGd_ppmEu_ppmSm_ppm
Nd_ppmPr_ppmCe_ppm
La_ppm
Ba_ppm
Cs_ppm
Sb_ppmMo_ppm
Nb_ppm
Y_ppm
Sr_ppm
Rb_ppm
Ga_ppm
Zn_ppmCu_ppm
Ni_ppm
Co_ppm
Fe_pctMn_ppm
Cr_ppm
V_ppm
Sc_ppm
Ca_pct
K_pctAl_pct
Mg_pct
Na_pct
Be_ppm
Li_ppm
14121086420
14
12
10
8
6
4
2
0
%Tolerance
%P
roce
ss
Pb_ppm
Yb_ppm
Er_ppmHo_ppm
Dy_ppm
Gd_ppm
Eu_ppm
Sm_ppm
Nd_ppm
Pr_ppmCe_ppm
La_ppm
Sb_ppm
Mo_ppmY_ppm
Sr_ppmCu_ppm
Ni_ppm
Cr_ppm
V_ppm
Ca_pct
Mg_pct
Elements with <10 distinct values removed B, Ge, In, Tm, Lu, Ta, Re Elements with <4 distinct categories removed Bi, As, Se, Zr, Ag, Cd, Sn, Te, Tb, Hf, W, Au, U
6050403020100
60
50
40
30
20
10
0
%Tolerance
%P
roce
ss
Yb_ppb
Rb_ppb
Pb_ppb
Ni_ppb
Mo_ppb
Mg_ppbLa_ppb
Er_ppb
Cu_ppb
Co_ppb
Ce_ppb
Ca_ppb
Ba_ppb
Ag_ppb
Elements with <10 distinct values removed Bi, Cd, Pd, Sb, Te, Tl Elements with <4 distinct categories removed As, Au, Dy, Eu, Gd, Nb, Nd, Pr, Sm, Sn, Sr, Th, Ti, U, W, Y, Zn, Zr
6050403020100
60
50
40
30
20
10
0
%Tolerance
%P
roce
ss
Ba_ppb
Sr_ppb
Rb_ppb
Mn_ppb
Be_ppb
Lu_ppb
Yb_ppbTm_ppbEr_ppb
Ho_ppbDy_ppb
Tb_ppbGd_ppbEu_ppb
Sm_ppbNd_ppb
Pr_ppbCe_ppb
La_ppb
Hf_ppb
Nb_ppb
Zr_ppb
Y_ppb
Ti_ppb
Tl_ppb
Sn_ppb
Cd_ppb
Ge_ppb
Ni_ppb
Th_ppb
Re_ppb
W_ppb
Mo_ppb
Se_ppb
V_ppb
I_ppb
Br_ppb
Cl_ppbElements with <10 distinct values removed Te, Hg, Ag, Cr, Sc, Ru, Pd, Os, Pt Elements with <4 distinct categories removed As, Sb, Au, U, Co, Cu, Zn, Pb, Ga, In, Bi, Ta, Li, Cs
Variância alta nos duplicatas de amostragem leva a sistemas de medições pobres e maior dificuldade de interpretação dos resultados.
Lixiviações fracos (weak leaches) e métodos de gases do solo tendem a ter maior variação local que lixiviações multi-ácidos.
Existem métricas para avaliar a qualidade do sistema de medição utilizando estudos de Gage R & R. Os duplicatas de amostragem medem a totalidade da variação do sistema de medição.
Amostragem cuidadosa pode ajudar, mas difícil de fazer em pesquisas de rotina.
Infelizmente variância alta faz parte da característica dos domínios anômalos.
Procedimentos de redução de variância, como amostragem múltiplo, tendem a reduzir a variância amostral (desejável) e a variância de domínio (indesejável). Nenhuma solução fácil aqui.
A facilidade de interpretação dos resultados de geoquímica está diretamente relacionada com a qualidade do sistema de medição.
Duplicados site captar a totalidade da variação do sistema de medição.
A qualidade do sistema de medição pode ser estimada a partir da relação entre a variação local na variação de levantamento e por a relação entre a variação local para a gama de medições. Isto pode ser feito com o Gage & R cálculo padrão disponível em todas as estatísticas de software.
Métodos de extração parciais/seletivos são mais difíceis de interpretar, em parte, porque eles sofrem mais de variação do sistema de medição. Transformação log10 dos dados pode melhorar o sistema de medição, mas apenas de forma mínima.
Infelizmente a variância alta não é apenas uma função do sistema de medição, mas também é uma característica dos domínios anômalos não só com valores mais elevados, mas também maior variância.