La modélisation géologique 3-D soutient l’exploration minérale en profondeur

Par : Chantal Hunter
mai 2012

La modélisation des profondeurs de la Terre dévoile des gisements nouveaux et donne une description 3-D plus complète du sous sol pour l’exploration minérale.
Image du camp minier de Flin Flon

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Le camp minier de Flin Flon, situé à la limite entre la Saskatchewan et le Manitoba.

Le Canada est l’un des plus grands pays miniers du monde. On compte plus de 200 mines actives au Canada, produisant plus de 60 minéraux et métaux.

Toutefois, les réserves de métaux communs comme le cuivre, le plomb, le nickel et le zinc sont à la baisse en raison de l’épuisement des gisements connus. Le taux de découverte de nouveaux gisements baisse également. Des connaissances et des techniques nouvelles et novatrices sont requises pour découvrir les gisements minéraux inexploités qui se trouvent loin sous la surface de la Terre.

Une des techniques les plus prometteuses est la modélisation 3-D, qui intègre les données sismiques, les données obtenues par forage et les cartes géologiques pour cartographier les structures géologiques profondes gisant sous les communautés minières canadiennes établies.

Les données sismiques jouent un rôle clé

Image de camions vibrosismiques qui produisent des ondes acoustiques

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Des camions vibrosismiques qui produisent des ondes acoustiques.

Ressources naturelles Canada (RNCan) et ses partenaires réalisent des recherches sur la modélisation 3-D, dans le cadre de l’Initiative géoscientifique ciblée (IGC). L’objectif est de fournir à l’industrie la prochaine génération de connaissances géoscientifiques afin de cibler plus efficacement les gisements profondément enfouis.

Pour préparer les images 3-D, les scientifiques ont recours à l’exploration sismique. Il s’agit de produire à la surface des ondes acoustiques qui se propagent au travers des différentes couches de la croûte terrestre. Aux limites entre différents types de roches, certaines de ces ondes sont réfléchies vers la surface où elles sont enregistrées par des réseaux de détecteurs sensibles. Les ondes réfléchies par les formations peu profondes arrivent à la surface plus rapidement que les ondes réfléchies par les formations plus profondes. En traitant les délais entre les réflexions enregistrées, on génère des images 3-D des structures géologiques.

Les chercheurs sont alors en mesure de concilier ces images sismiques 3-D avec les données de forage et les unités figurant sur les cartes géologiques. Ils obtiennent ainsi une image claire des formations rocheuses sous la surface.

Perfectionnement de la technique

Pendant cinq ans, les scientifiques de la Commission géologique du Canada de RNCan ont réalisé des recherches dans le camp minier de Flin Flon, situé à la limite entre la Saskatchewan et le Manitoba.

Les membres de l’équipe ont mis à profit leur expertise en géophysique, en géologie régionale, en géologie économique et minière, en géochimie et en géoinformation. Ils ont ainsi réalisé le premier modèle géologique 3-D des unités rocheuses et des structures géologiques en profondeur dans le camp minier.

Grâce à cette nouvelle représentation de la géologie profonde, de nouvelles cibles de forage d’exploration peuvent être déterminées. « Avec cette nouvelle technique, les sociétés d’exploration peuvent faire des forages ciblés à des profondeurs plus importantes », explique Ernst Schetselaar, spécialiste en modélisation géologique 3-D à RNCan.

Nouvelles découvertes

Image du modèle géologique 3 D de l’horizon de la mine Flin Flon

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Modèle géologique 3-D de l’horizon de la mine Flin Flon (surfaces en jaune). Les lentilles minéralisées (rouge) ont été empilées les unes sur les autres par un ensemble de failles de chevauchement (surfaces en lilas).

La méthode géologique 3-D mise au point au camp de Flin Flon est activement utilisée par les sociétés d’exploration dans leurs programmes d’exploration pour déterminer les sites de forage. D’ailleurs, cette nouvelle approche intégrée a contribué à la récente découverte de 0,35 million de tonnes de minerai par Hudbay Minerals Inc.

Le développement de méthodes géologiques 3-D novatrices à Flin Flon et la réussite du transfert de cette technologie contribuent à stimuler et à rendre plus efficace l’exploration des ressources par le secteur privé, à réduire les risques et à accroître le taux de réussite des travaux d’exploration et de découverte de métaux communs au Canada.

Pour en savoir plus, visitez le site de l’IGC de RNCan.

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