Mines Géologie

Vers un nouveau concept du modèle métallogénique pour l’exploration des gisements cachés

Depuis longtemps, les ressources naturelles semblaient inépuisables et l’humanité ne s’est pas privée de les exploiter. Récemment, plusieurs études scientifiques ont entamé la question de la criticité des ressources minérales et ils ont même prévu des dates de leur épuisement. L’exemple de la courbe d’Hubbert relative au « Peak Oil » (K. Hubbert, 1956) s’est extrapolée par certaines études pour en faire une référence afin de prédire le pic de ressources minérales.

Bien que toutes les études géoscientifiques soient d’accord sur le fait que tous les gisements affleurant ou sub-affleurant sont en phase de dépilation. Les principales questions qui se posent encore sont :

  • Y a-t-il encore d’autres ressources minérales dans la planète ?
  • Posons-nous les bonnes constatations et conclusions à partir des gisements que nous connaissons ?
  • Les modèles métallogéniques sont-ils utiles pour la découverte des gisements méconnus ?

NOTRE RÉSERVOIR EN SUBSTANCES MINÉRALE DANS LA PLANÈTE EST ENCORE PLEIN !

Les cycles de géodynamique interne et externe sont le moteur de la mise en place de la minéralisation et ce sont les mêmes cycles qui ont donnés naissance aux gisements actuels et par la logique des choses, ils sont capables de donner naissance à d’autres gisements invisibles par les outils de prospection conventionnels.

UNE BONNE COMPRÉHENSION DE LA GENÈSE DU GISEMENT IMPLIQUE DE BONNES OBSERVATIONS DU TERRAIN

L’exploitation minière est une occasion pour confirmer les interprétations géologiques de départ et aussi pour affiner le modèle de genèse du gisement. La base de données géologiques récoltée permet de prédire le comportement de gisement à une échelle locale et dans certains cas extrapoler le modèle géométrique (entre autre) verticalement et horizontalement.

Mais grosso modo cela reste une vision locale de l’évolution de la minéralisation puisque c’est lié au contexte géologique superficiel.

LE MODÈLE METALLOGENIQUE MANQUE DE PARAMÈTRE DE PRÉDICTION !

La métallogénie comme le standard la définit, c’est « la science qui étudie les mécanismes de la formation des gisements et se propose de définir des outils méthodologiques et des guides de prospection utilisable par les explorateurs miniers ». Dans le contexte actuel de l’évolution, l’exploitation et l’exploration minière exigent la mise à jour de cette définition en tenant compte de la criticité des substances minérales.

Toutes les recherches et les études géologiques tendent vers l’élaboration du modèle géologique du gisement étudié en se basant sur les résultats d’analyses (géochimique, géophysique, sédimentologique….) effectuées dans le gisement. Le modèle ainsi élaboré, pourra expliquer partiellement le mode de genèse et permettra d’orienter les travaux d’exploration par la définition des métallotectes qui sont visibles par les méthodes conventionnelles d’exploration minière.

LES MÉTHODES ET LES OUTILS CONVENTIONNELS SONT-ILS EFFICIENTS POUR LA DÉCOUVERTE DES GISEMENTS ?

Certes que non, l’ensemble des méthodes conventionnelles ont montré leur limite, d’où les travaux de la R&D qui tentent à faire évoluer les technologies d’exploration minière, en continue.

L’évolution de la technologie reste un axe à développer, mais n’est pas la seule. La notion du modèle métallogénique permettant de prévoir les zones potentielles du dépôt de la minéralisation avec une estimation grossière de la qualité, et la quantité est un axe à ajouter et à prendre en considération en sortant des méthodes conventionnelles.

Les futurs challenges des prospecteurs géologues sont de trouver des gisements cachés avec un moindre coût en plus d’imaginer la forme, la quantité et la qualité de la minéralisation et cela ne pourra se faire que par la mise en place d’un modèle métallogénique prédictif.

Cette nouvelle notion d’élaboration d’un modèle de genèse des gisements qui doit être porté non seulement par le géologue « Métallogéniste » mais elle doit être un travail porté par une équipe multidisciplinaire composé principalement de géologues, de statisticien (plus particulièrement des spécialiste en stochastistique) pour la partie prédictive, de mathématiciens, de chimistes et des biologistes.

L’INCERTITUDE EST UN PARAMÉTRER INFLUENÇANT LES MODÈLES METALLOGENIQUES !

Le modèle métallogénique est construit à la base des observations et/ou d’analyse locale en reliant ces derniers à des phénomènes géologiques globaux afin de comprendre le mode de la genèse des gîtes. Les observations ne sont guère parfaites et par conséquent elles sont assujetties à des incertitudes, plus l’échelle d’étude est grande plus l’intervalle de confiance du modèle est réduit.

SI LE MODÈLE METALLOGENIQUE EST INCERTAIN, COMMENT PRÉDIRE LA FORME DE LA MINERALISATION ?

Une bonne prédiction implique une bonne compréhension du comportement de la minéralisation que nous observons. Cette bonne compréhension ne peut se faire qu’à l’aide d’une modélisation géologique et mathématique solide.

Selon le géologue français Louis de Launay (1860-1938), pour qui : « La métallogénie étudie les gisements minéraux des éléments chimiques, leurs groupements et spécialement les concentrations anormales qui nous les présentent sous une forme industriellement supérieure à la moyenne…. ». Cette définition fait bien ressortir un problème impliquant des fonctions de transfert non-linéaires dont les équations analytiques sont inextricables, c’est l’un des grands domaines d’application de la simulation en géostatistique non-linéaire.

Pour comprendre le comportement des paramètres physiques, chimiques et morphologique d’un gisement, il ne suffit pas de connaitre la concentration des teneurs dans une zone limité pour prédire son comportement dans l’ensemble du domaine. La distribution spatiale des valeurs ponctuelles à l’intérieur de la zone d’étude est tout aussi importante que la valeur moyenne.

Cependant, la simulation reste à ce stade, une approche appliquée sur les données observées (résultats des outils conventionnels d’exploration) permettant de comprendre le comportement des gisements reconnu dans une zone limitée !

A l’échelle mondiale, pour un type de gisement rencontré dans plusieurs endroits, la question qui se pose, pourrons-nous développer une simulation conditionnelle et/ou non conditionnelle permettant d’utiliser : les modèles métallogéniques locaux réalisés dans des gisements connus et la géodynamique interne et externe pour construire un modèle prédictif ?

Enfin, Le modèle métallogénique prédictif est réalisable dans la mesure où la communauté des géoscientifiques travaille en intelligence collectif et pose la question : à quoi pourra ressembler ce modèle prédictif ?

« Tous les modèles sont faux, mais certains sont utiles » ! (George Edward Pelham Box)

Réalisé par M. Youssef DAAFI
Géologue Européen (EurGeol) et Personne Qualifiée (QP)
CPG-AIPG, EurGeol-EFG, QP-MMSA, PEV-ABET and RM-SME

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