Qu’est-ce que la géochimie de surface ?
La géochimie de surface consiste à prélever divers matériaux proches de la surface terrestre afin d’en analyser et d’en interpréter la composition géochimique. Des profils de dispersion géochimique peuvent être observés dans des échantillons de roche, de sol, de sédiments (glaciaires, lacustres, fluviatiles), de matière organique, d’eau souterraine et de substances volatiles.
Les géochimistes d’exploration interprètent ces données selon les principes de dispersion primaire et secondaire. L’empreinte géochimique d’un gisement peut s’étendre de quelques mètres à plusieurs kilomètres du centre minéralisé, selon le type de gisement.
La dispersion primaire désigne l’enrichissement ou l’appauvrissement en éléments autour des gisements minéraux, en lien avec les processus de formation minérale. Elle se manifeste dans les roches par des zones d’enrichissement ou d’appauvrissement (appelées halos), qui présentent souvent une zonation verticale et latérale systématique, permettant de vectoriser vers les centres minéralisés.
La dispersion secondaire correspond à la redistribution des éléments issus de la dispersion primaire, sous l’effet de processus superficiels tels que :
l’altération des gisements (mécanique et chimique)
le transport physique (gravité, eau en mouvement, glace glaciaire)
le transport chimique par l’eau et les ligands (altération sélective, dispersion hydromorphe)
la dispersion à travers la couverture (pompage de dilatance le long de fractures, transport gazeux, diffusion de gaz, absorption végétale, bioturbation, diffusion ionique, électromigration)
L’empreinte géochimique en surface d’un gisement est unique, car elle dépend du contexte géologique, géomorphologique et environnemental. Toutefois, des tendances générales se dégagent selon les affinités entre éléments et minéraux, et la mobilité prédictible des éléments en fonction des conditions de température, pression, potentiel redox, pH et disponibilité des ligands.
Comment les données sont-elles collectées ?
Roches : Les dispersions primaires sont échantillonnées à partir de carottes de forage au diamant, d’échantillons de circulation inverse, de canaux de tranchées ou d’affleurements. Le poids des échantillons se situe généralement entre 1 et 10 kg. Le carottage fournit les résultats les plus représentatifs, tandis que les échantillons de tranchées et d’affleurements sont prélevés directement sur le terrain.
Sols : Les échantillons de sol sont largement utilisés en exploration minérale. Ils sont prélevés selon un maillage ou le long de profils sur la zone d’intérêt. Le choix du profil pédologique et de l’horizon cible doit refléter les caractéristiques géologiques et environnementales du projet. Les échantillons pèsent entre 0,2 et 1 kg. L’interprétation des résultats tient compte du profil de régolithe et du contexte hydrogéologique.
Sédiments : Les sédiments fluviatiles, lacustres ou glaciaires sont transportés. Le choix du type de sédiment dépend du relief et du contexte géomorphologique. Les sédiments fluviatiles permettent d’échantillonner les produits d’érosion dans des ruisseaux actifs (ordre 1 ou 2). En terrain plat, les sédiments lacustres sont privilégiés ; les sédiments glaciaires reflètent un transport sur longue distance. Les échantillons dépassent souvent 10 kg et sont tamisés avant analyse.
Eaux souterraines, biogéochimie et composés volatils du sol : Ces méthodes sont utilisées pour détecter des minéralisations enfouies sous 10 à 100 mètres de couverture, en supposant un transport vertical du signal primaire à travers cette couverture.
Quel est le support des données ?
Les données de géochimie de surface sont principalement des données ponctuelles (x, y, z, données multivariées). La géochimie des sédiments lacustres et fluviatiles peut être corrélée aux bassins versants associés.
Comment ces données sont-elles affichées dans les logiciels géoscientifiques ?
Les données sont généralement représentées sous forme de points sur des cartes 2D, de nuages de points 3D, ou interpolées en grilles à l’aide de méthodes géostatistiques pour produire des surfaces continues. Les points sont symbolisés selon la concentration en éléments chimiques, et peuvent être visualisés à l’aide de symboles de différentes formes et tailles selon les attributs. Des filtres logiques permettent de classer ou de faire ressortir certaines anomalies géochimiques.
Qu’est-ce que cela signifie pour les géologues ciblant les systèmes minéraux ?
Les réponses géochimiques en surface permettent de cibler directement les éléments indicateurs et les éléments traceurs associés à la minéralisation, ou de générer des cartes de composition qui restreignent les zones d’intérêt.
Les enquêtes sédimentaires permettent également d’inférer la lithologie des bassins versants et de prédire les types de minéralisation probables à partir des signatures géochimiques.
Comment est-ce utilisé dans le workflow de ciblage DORA ?
Roches : Les échantillons de roches de surface sont intégrés aux données géochimiques issues des carottes ou de forages RC afin de constituer l’ensemble d’apprentissage (Learning Dataset), servant de référence pour la génération de cibles dans les workflows de Target Generation.
Sédiments : Les jeux de données sédimentaires standardisés peuvent être croisés avec des données secondaires (bassins versants, géologie, imagerie satellite, données géophysiques aéroportées) dans l’étape d’ingénierie des caractéristiques (Feature Engineering), afin d’extrapoler la réponse de certains éléments vers des zones non échantillonnées.
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