Développement des outils de traitement et d'interprétation dédiés aux systèmes géophysiques de mesure en grande profondeur

Dans le cadre du « Programme de recherche en partenariat sur le développement durable du secteur minier (FRQNT) », nos recherches s’adressent à l’objectif du Créneau 1 « L’exploration et l’exploitation minière en profondeur », en améliorant deux nouveaux systèmes géophysiques dédiés à la détection des corps minéralisés profonds. Ces deux systèmes sont : 1) GRAVILOG pour mesurer la variation de gravité dans les forages; et 2) ARMIT pour mesurer les champs électromagnétiques dans les trous de forage; ces systèmes sont pour l’exploration minière à grande profondeur et sont particulièrement efficaces dans la détection d’amas de sulfures massifs à semi-massifs.

L’avantage des mesures gravimétriques en forage est qu’elles intègrent directement les effets gravitationnels générés par la matière au pourtour de la sonde, que ce soit à proximité ou à distance, au-delà du mur des trous de forage. Deux nouveaux algorithmes sont développés pour la modélisation directe, ce qui permet de faire des estimations sur l’effet gravitationnel des unités géologiques individuellement ou leur effet d’ensemble. En éliminant ces bruits géologiques on peut mettre en évidence des anomalies utiles de GRAVILOG. Un autre algorithme d’inversion quantifie (position, géométrie et densité) les structures ou corps minéralisés à l’origine des anomalies GRAVILOG. Les modélisations directes et inverses sont basées sur un modèle volumétrique 3D à base de tétraèdre. L’avantage de discrétiser le modèle en tétraèdres est qu’il donne une meilleure approximation de la géométrie géologique réelle, y incluant l’effet de topographie. Un des résultats intéressants est que l’inversion des données GRAVILOG met en évidence la présence tous les lentilles de sulfures massifs connus, et un excès de masse non modélisé par les données mesurées à la surface.

Le système ARMIT mesure simultanément la dérivée temporelle du champ magnétique secondaire (dB/dt) et l’intensité du champ magnétique induit (B). Cette dernière possibilité est novatrice et recherchée à travers le monde. Il y a un très grand nombre de sources qui génèrent un bruit électromagnétique (EM). Par exemple, des câbles de transmission électrique et de communication ; le vent solaire ou l’éclair ; bruits électroniques. Un nouvel outil de traitement de signal a été développé pour ARMIT basé sur la transformation d’ondelette, mais il est aussi applicable aux données EM d’autres systèmes de mesure. En comparaison avec les méthodes conventionnelles, le nouvel algorithme élimine les bruits des données ARMIT de façon efficace. En ce qui concerne la modélisation 3D, un nouvel algorithme de calcul parallèle est développé dans le cadre de ce projet pour faire plusieurs processeurs calculer simultanément. De cette façon on a accéléré la modélisation 3D des données EM forage-surface en la rendant 5 fois plus rapide que la méthode conventionnelle. Un autre nouvel algorithme de l’inversion 3D des données EM est présentement en développement.