O entendimento da assinatura geofísica em depósitos torna-se essencial na prospecção mineral, uma vez que a compreensão do footprint em profundidade é cada mais necessário devido a alvos e depósitos superficiais estarem cada vez mais escassos. A integração de outros tipos de dados aos dados geofísicos pode auxiliar na criação de processos de interpretações a partir do conhecimento avançado da resposta geofísica de diferentes rochas, alterações hidrotermais e mineralizações que futuramente podem aumentar a descoberta de novos alvos ou novas abordagens na prospecção. Esta pesquisa tem como alvo o depósito epitermal de Pb-Zn-(Cu-Ag) de Santa Maria, situado no distrito de Minas do Camaquã, município de Caçapava do Sul, Rio Grande do Sul, Brasil. Trata-se de um sistema magmático-hidrotermal distal, com mineralizações controladas por sistemas de falhas em arenitos e conglomerados, que hospedam zonas de alterações hidrotermais que contêm ilita, clorita e pirita, além de galena, esfalerita, calcopirita e bornita. O objetivo principal é mapear a assinatura geofísica do depósito a partir da integração de dados geoquímicos e geofísicos das rochas encaixantes, alterações hidrotermais e mineralizações. A metodologia inicial aplicada consiste na seleção de amostras de furos de sondagens representativas da litologia predominante, das rochas alteradas e das mineralizações hidrotermais do depósito; submissão das amostras a análises geoquímicas de elementos maiores, traço e terras raras; e aquisição de dados geofísicos para serem integrados e interpretados. A magnetometria terrestre, a resistividade e a polarização induzida mostraram-se eficientes para mapear a assinatura geofísica do Depósito Santa Maria, principalmente em termos estruturais, uma vez que se identificou o possível controlador de mineralizações da área. A geoquímica facilitou o entendimento das variações geofísicas, pois a presença de sulfetos em maiores quantidades e presença de óxidos como K2O, Al2O3 e MgO utilizados para mapear zonas de ilita e clorita, possibilitaram interpretações e associações à geofísica da área. Toda a integração de dados proporcionou uma maior confiabilidade na caracterização da assinatura geofísica do depósito.

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The epithermal Zn–Pb (Cu–Ag) deposit of Santa Maria represents a distal magmatic‐hydrothermal system, whose mineralizations are controlled by fault systems located in the sedimentary units of the upper Camaquã Basin, above the tectonic units of the Sul‐Riograndense Shield. The hydrothermal alteration zones contain illite, chlorite and pyrite, besides galena, sphalerite, chalcopyrite and bornite. To improve the knowledge of this mineral system, this work investigated the petrophysical footprints of samples representing the predominant lithology, altered rocks and hydrothermal mineralization. The core samples of the predominant lithology, altered rocks and hydrothermal deposit mineralizations were used to determine the following petrophysical properties, density, magnetic susceptibility, primary wave velocity, resistivity, conductivity and chargeability. Moreover, the quantitative evaluation of minerals by scanning electron microscopy coupled with an automated image analysis system allowed us to map lithological and alteration processes. The results indicate density as the most effective physical property to map lithology, hydrothermal alteration and the Zn–Pb (Cu–Au) mineralization. Furthermore, all studied physical properties have moderate effectiveness in the alteration zones of known geological and geophysical anomalies in the Santa Maria deposit. Chargeability could be used, especially when sulphides are disseminated, but additional geological factors complicate its interpretation. The mineralogical and petrophysical diversity of the Santa Maria deposit provided vital data for geological–geophysical interpretations while allowing the creation of a key exploration plan to investigate the Zn–Pb (Cu–Au) mineralization. Finally, petrophysics should be used in prospection to help understand complex geological processes, their overlapping subpopulations and to accelerate mineral research while reducing the use of technical and financial resources and expenditure on ineffective geophysical methodologies.