Que sont les mesures géologiques structurelles ?
Les mesures structurelles géologiques enregistrent l’orientation des éléments de la croûte terrestre, tels que les plans de stratification, les failles, les plis, les fractures, les contacts et les foliations. Ces mesures sont essentielles pour comprendre la distribution spatiale des domaines géologiques, reconstituer l’histoire tectonique d’une région et caractériser le régime de contraintes. Elles permettent aux géologues d’interpréter la géométrie et l’évolution des formations rocheuses, ce qui est crucial pour identifier les contrôles structuraux de la minéralisation et les pièges géologiques potentiels. Les mesures recueillies sur le terrain constituent la base de la cartographie géologique : elles renforcent la fiabilité des cartes produites, y compris dans les zones sans affleurements visibles.
Comment les données sont-elles collectées ?
Les données sont généralement recueillies lors de campagnes de terrain à l’aide d’un clinomètre-boussole, afin de mesurer la direction et le pendage des structures planaires (strates, failles) ou l’azimut et le plongement des structures linéaires (charnières de plis, linéations minérales sur une surface de faille). Ces mesures sont effectuées directement sur les affleurements.
Terminologie courante :
Direction (strike) : orientation de la ligne d’intersection entre un plan géologique (strate, faille, etc.) et un plan horizontal. Elle est exprimée en azimut par rapport au nord géographique.
Pendage (dip) : angle d’inclinaison du plan par rapport à l’horizontale, mesuré perpendiculairement à la direction. Il indique l’inclinaison et son orientation (direction du pendage).
Par convention, on applique souvent la règle de la main droite (Right Hand Rule – RHR) : si les doigts de la main droite pointent dans la direction du pendage, le pouce indique la direction du plan. Lorsque seules la direction du pendage et l’inclinaison sont enregistrées, l’azimut du plan peut être déduit en retranchant 90° à la direction du pendage.
Les données structurelles peuvent également provenir de l’interprétation de levés géophysiques, de la description de carottes, ou encore de la photogrammétrie par drone ou satellite. Les avancées récentes en LiDAR et photogrammétrie permettent de générer des jeux de données structurelles denses par télédétection.
Quel est le support des données ?
Les mesures structurelles sont généralement enregistrées sous forme de données ponctuelles. Chaque point de mesure comprend les coordonnées (x, y, z), l’altitude, le type de structure mesurée et son orientation (direction/azimut et pendage). L’ensemble de ces points peut ensuite être utilisé pour générer des vecteurs en 3D et produire une carte structurale ou géologique cohérente.
Comment ces données sont-elles affichées dans les logiciels géoscientifiques ?
Dans des logiciels comme ArcGIS, QGIS ou Geoscience Analyst, les données sont représentées sous forme de points symbolisés (flèches, lignes, disques) indiquant l’orientation des structures.
Options d’affichage courantes :
Épaisseur et couleur des vecteurs pour souligner certaines structures
Symboles d’orientation (ex. : flèche indiquant le pendage)
Visualisation en 3D sous forme de disques orientés selon la direction et le pendage
Filtres par type de structure (faille, pli, fracture) ou classe d’orientation.
Exemple de points structuraux avec symboles de direction et pendage sur une carte géologique 2D
Exemple de points structuraux affichés sous forme de disques orientés et classés par unité géologique dans un SIG 3D
En quoi cela est-il utile aux géologues ciblant les systèmes minéraux ?
Les mesures structurelles sont primordiales en exploration minière, car les structures géologiques jouent souvent un rôle déterminant dans l’emplacement des gisements.
Les failles et fractures peuvent servir de voies de circulation aux fluides hydrothermaux, conduisant à la précipitation de minéraux économiquement intéressants.
Les veines minéralisées (souvent quartz + sulfures) sont des cibles structurales clés à comprendre pour un forage efficace.
Les plans de stratification ou les foliations servent de repères pour reconstituer la déformation, et cibler les zones de concentration de fluides.
L’approche par systèmes minéralisés considère les données structurales comme un facteur de contrôle fondamental sur la circulation des fluides, le transport des métaux et leur dépôt. Elles constituent un pilier de la modélisation structurale, essentielle pour raffiner les cibles d’exploration dans les environnements à fort potentiel. Leur intégration à différentes échelles (régionale, gisement) permet d’identifier les éléments structuraux clés qui contrôlent la localisation de la minéralisation. Cette approche permet une exploration prédictive plus efficace, réduisant les incertitudes et guidant les efforts vers les zones les plus prometteuses.
Comment est-ce utilisé dans le workflow de ciblage DORA ?
Les mesures ponctuelles sont intégrées dans un fichier vectoriel (shapefile), chaque point contenant les coordonnées (x, y, z), le type de structure, l’azimut ou la direction, et le pendage. Ces données sont utilisées lors de l’étape d’ingénierie des variables pour extrapoler les champs d’orientation structurale dans les zones sans données mesurées.
Le résultat est une carte raster représentant les champs d’orientation des différentes structures (failles, litage, etc.) à l’échelle de la zone d’intérêt. Ces rasters sont ensuite intégrés à la pile de données exploitée par la modélisation prédictive afin de générer le VPS (VRIFY Prospectivity Score).
À gauche : Carte du champ de direction du litage générée par l’ingénierie des variables
Au centre : Intégration dans la pile de données
À droite : Résultat du modèle VPS
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