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Divulgation proactive Version imprimable   | |  EXTECH: Science et technologie de l'exploration EXTECH 1: A multidisciplinary approach to massive sulphide research in the Rusty Lake-Snow Lake greenstone belts, Manitoba
EXTECH 1: A multidisciplinary approach to massive sulphide research in the Rusty Lake-Snow Lake greenstone belts, Manitoba Geological Survey of Canada Bulletin 426, 1996 Editée par G.F. Bonham-Carter, A.G. Galley, et G.E.M. Hall Disponible en anglais seulement, de la Librairie de la CGC
Le programme EXTECH a été créé en 1989 pour promouvoir l'élaboration de nouvelles méthodes d'exploration des métaux communs. Au cours des années quatre-vingts, les réserves canadiennes de cuivre, de plomb et de zinc avaient considérablement diminué et, faute de nouvelles découvertes importantes, il sem- blait que la production de certains camps miniers bien établis pourrait commencer à chuter avant la fin du siècle. La diminution des réserves était en grande partie attribuable à la réduction des fonds consacrés à l'exploration des métaux communs et à un changement de cap de la part des sociétés minières. qui s'étaient tournées vers la prospection de l'or. Cependant, on avait aussi l'impression que de nombreux camps miniers avaient été bien explorés selon les méthodes existantes et que, pour découvrir d'autres gisements, il faudrait probablement innover en matière de concepts et de technologies. Le programme EXTECH se veut un exemple de recherche multidisciplinaire intégrée dans le domaine de l'exploration minière. Il encourage la synergie entre les spécialistes des divers aspects de la géologie, de la géophysique et de la géochimie, en focalisant leurs travaux sur la compréhension d'un type de gise- ment spécifique dans un camp minier particulier. L'objectif principal est d'élaborer un modèle gîtologique intégré, c'est-à-dire un modèle qui incorpore non seulement les caractéristiques géologiques du gisement à l'étude. Mais également ses signatures géophysiques et géochimiques. Les travaux effectués pour atteindre cet objectif permettent d'améliorer la base de connaissances géoscientifiques régionales et de mettre au point des technologies adaptées. Les résultats du premier volet du programme EXTECH (EXTECH 1) sont l'objet du présent bulletin, lequel volet se concentrait sur les ceintures de Snow Lake et de Rusty Lake, au Manitoba. Cette région a été choisie pour les raisons suivantes. Du point de vue socio-économique, elle représentait un district de métaux communs hautement productif qui avait un urgent besoin de nouvelles réserves pour éviter des fermetures de mines et les pertes d'emploi qui s'ensuivent. Du point de vue scientifique, elle présentait la combinaison appropriée de caractéristiques affleurements en grand nombre, stratigraphie glaciaire complexe et occurrences minérales ayant fait l'objet de travaux) pour les études multidisciplinaires prévues. Du point de vue opérationnel, EXTECH l partait du bon pied avec les excellentes relations de travail qui existaient déjà entre la Commission géologique du Canada, la Direction des services géologiques du Manitoba et les sociétés d'exploration actives dans la région. A maints égards, il s agissait d un projet pilote et, en rétrospective, il comportait à la fois des points forts et des points faibles. Fortement multidisciplinaire, il a bénéficié d'une intégration assez poussée quant à la planification et à l'exécution de la recherche. Les travaux des commissions géologiques fédérale et provinciale se sont en outre fait sous le signe de l'étroite collaboration, chaque partie fournissant sa propre expertise pour mener à bien le projet. Même si les objectifs d' EXTECH 1 n'ont pas tous été atteints, il semble que le présent bulletin contien de nombreuses données nouvelles qui pourraient inciter à trouver des façons inédites d'explorer les sulfurer massifs et ainsi contribuer à la découverte de ressources supplémentaires. J.M. Duke
1 BHP Minerals Canada Ltd., 33 Yonge St., Suite 610, Toronto, Ontario M5E 1G4 Le Programme de science et de technologie de l'exploration (EXTECH) a été créé en 1989 pour pallier à la forte diminution des réserves canadiennes de métaux communs qui a marqué les années quatre-vingts. Il avait pour objectif d'améliorer les concepts et les technologies applicables à l'exploration dans les camps bien établis de métaux communs et il était admis que l'un des moyens d'y parvenir était de viser une intégration plus étroite des disciplines classiques de la géologie, de la géochimie et de la géophysique. En conséquence, une équipe multidisciplinaire composée de géoscientifiques de la Commission géologique du Canada (CGC) et de la Direction des services géologiques du Manitoba a été mise sur pied pour entreprendre une étude globale des districts de Snow Lake et de Rusty Lake, districts de sulfures massifs volcanogènes du Manitoba. Le choix de ces deux districts miniers du Paléoprotérozoïque pour le premier volet d'EXTECH découle du fait que plus de 220 millions de tonnes de sulfures massifs ont été extraits à partir des roches de ces deux ceintures, ce qui s'avère la concentration la plus élevée de métaux communs par kilomètre carré de toutes les provinces tectoniques canadiennes et fait de cette région le domaine paléoprotérozoïque le plus riche du monde (fig. 1).
Figure 1
Il est donc nettement souhaitable d'identifier les métallotectes à l'origine de la formation de ces milieux riches en métaux communs. En particulier, le choix des districts de Snow Lake et de Rusty Lake pour le premier volet du programme EXTECH se fonde sur les critères suivants :
La réalisation simultanée de projets dans le cadre du LITHOPROBE et du CARTNAT dans cette région a également influé sur le choix des districts miniers de Snow Lake et de Rusty Lake pour le premier volet du programme EXTECH. Les participants d'EXTECH pourraient ainsi avoir accês à une expertise qui, autrement, n'aurait pas été disponible. Le district de Rusty Lake a été inclus du fait qu'il offrait une occasion unique de définir le milieu de mise en place du quatrième gisement de sulfures massifs volcanogènes en importance au Canada (relié à la mine principale du district de Flin Flon). La CGC mène des travaux dans le camp de Snow Lake depuis les années soixante-dix et les commissions géologiques fédérale et provin- ciale y avaient déjà entrepris un programme conjoint de cartographie géologique centré sur les gîtes de métaux communs. Le premier volet d'EXTECH a débuté en avril 1989 tant dans le district de Snow Lake que dans celui de Rusty Lake et s'est échelonné sur une période de cinq ans. Il comptait treize projets qui étaient divisés selon les quatre thèmes principaux suivants :
Les études géologiques ont jeté la base des autres projets (fig. 2). L'autre point d'intérêt de ce volet a été l'utilisation d'un SIG pour intégrer toutes les données recueillies et produire des modèles régionaux. 
Figure 2: Schéma montrant le caractère multidisciplinaire du programme EXTECH I. Les articles qui suivent sont divisés selon qu'ils font partie du sous-programme de Rusty Lake ou de celui de Snow Lake. Les trois projets réalisés dans la région de Rusty Lake ont porté sur la géologie du substratum, la gîtologie et la géochimie des matériaux superficiels. Les treize autres articles décrivent les recherches menées dans le camp minier de Snow Lake et portent notamment sur la géologie du substratum, la géochimie des matériaux superficiels et les méthodes associées, de même que la géophysique. Le présent bulletin contient une liste de toutes les publications liées au programme EXTECH I. Sous-programme de Rusty Lake Alors que la plupart des districtsde sulfures massifs précambriens comptent plusieurs gîtes de sulfures massifs, la ceinture de roches vertes de Rusty Lake ne contient, à ce jour, qu'un seul gisement de sulfures massifs volcanogènes (SMV) de 64 millions de tonnes appelé Ruttan. Il existe une autre exception et c'est la ceinture archéenne de Kidd-Munro, qui renferme l'immense gisement de Kidd Creek (145 millions de tonnes). Le gisement de Ruttan est le quatrième gisement de sulfures massifs volcanogènes en importance au Canada, après ceux de Brunswick no 12, de Home et de Kidd Creek. Dans la plupart des camps de sulfures massifs, les gisements de cette taille se situent habituellement à l'extrémité de leur courbe de distribution, ce qui fait supposer que d'autres gisements de sulfures massifs, bien que plus petits, devraient exister dans la ceinture de Rusty Lake. Dans le cas du gisement de Ruttan, le projet de cartographie du substratum et de modélisation gîtologique visait principalement à définir le type de milieu tectonique et sédimentaire dans lequel la minéralisation s'est mise en place et ainsi faire ressortir un domaine volcanique qui pourrait être utilisé comme modèle d'exploration dans les autres parties de la ceinture de Rusty Lake. Le premier article du bulletin, dont l'auteur est Doreen Ames, porte sur la définition de la pétrogenèse et du milieu de mise en place du gisement de Ruttan, à partir de travaux de cartographie à l'échelle de 1:5 000 du bloc structural de Rufian. Ceux-ci ont permis de décrire, d'une part, le faciès d'altération proximal à la lumière d'une reconstruction prétectonique et, d'autre part, l'horizon de Ruttan là où il est associé à une altération distinctive riche en feldspaths (comparable à celle que l'on trouve à la périphérie de plusieurs autres gisements de SMV d'âges variés), c'est-à- dire à 900 m au nord-est du gisement. La conclusion la plus significative est que la majorité des couches de l'éponte inférieure ont été mises en place structuralement à partir d'un terrane d'arc, plus précisément d'arrière-arc, que l'on a toujours considéré comme dépourvu de gisements de SMV rentables. Avec en tête les nombreuses études lithogéchimiques réalisées récemment pour définir les terranes les plus susceptibles de contenir des SMV, l'auteur s'applique à démontrer qu'il faut prendre des précautions lorsqu'on n'utilise que des discriminants chimiques pour évaluer le potentiel en SMV des différents blocs structuraux dans une ceinture de roches vertes. Le deuxième article par Ames et Taylor décrit en détail la composition, la morphologie et l'altération associée à l'amas minéralisé de West Anomaly de 8,2 millions de tonnes, soit la lentille du gisement de Ruttan dont la mise en valeur est la plus récente. Cette étude aborde d'un oeil différent les caractéristiques d'un immense gisement de sulfures massifs. Que le gisement recèle des teneurs marginales en métaux n'élimine pas le fait qu'il est essentiel de comprendre les paramètres physiques nécessaires pour créer et conserver un gisement aussi gigantesque, la nature des fluides minéralisateurs et les raisons pour lesquelles les teneurs en métaux communs sont faibles. Les auteurs démontrent que, comme la plupart des immenses gisements de sulfures massifs, celui de Ruttan s'est formé dans un bassin comblé de matériaux volcanoclastiques reposant sous une mince séquence de rhyolite dans laquelle est encaissée la minéralisation. Tandis que les gisements de Kidd Creek, de Flin Flon et de Home (certaines parties) sont recouverts de matériaux volcanoclastiques altérés et libéralisés, il semble que celui de Ruttan se soit formé près du sommet d'une séquence volcanoclastique. Il se peut que la faible teneur en métaux communs ne soit pas une caractéristique primaire du gisement, mais plutôt le résultat d'une surexposition au niveau de l'interface eau de mer-roche, où les fluides tardifs auraient "évacué" l'amas de métaux communs. L'intégration des techniques utilisées en exploration et en environnement est de plus en plus apparente depuis que les sociétés ont pris conscience que l'expertise acquise par les géoscientifiques pour comprendre l'hydrologie et la géochimie des systèmes hydrothermaux est essentielle pour reconstituer les réactions des fluides à des températures plus basses, un aspect important en environnement. Le troisième article de Shilts, Coker et MacDonald sur le gisement de Ruttan comprend un exemple illustrant ce fait. Il s'agit d'une étude géophysique multiparamétrique en surface visant le réseau de drainage des stériles de Ruttan. En se basant sur les profils obtenus par sonar pour orienter la stratégie d'échantillonnage des sédiments et pour faciliter l'interprétation des anomalies de certains éléments, on a prélevé des échantillons de sédiments (superficiels et carottes) et d'eau dans les lacs Ruttan, Brehaut, Rusty et Alto. On a eu recours au dosage volumétrique par épuisement anodique pour l'analyse sur place des eaux jusqu'à des teneurs faibles en Zn, Cu et Pb, de l'ordre des ppb. A l'heure actuelle, le chaulage semble réduire efficacement la migration des métaux de telle façon que, par exemple, les concentrations de métaux dans le lac Rusty, en aval du lac Brehaut, soient équivalentes aux concentrations de fond de la lithologie du même nom. La connaissance approfondie des variations extrêmes dans la composition des sédiments, en particulier ceux du lac Brehaut, repose sur des informations tirées des profils sonar, de la lixiviation sélective des phases et de la microscopie électronique à balayage, sans oublier les "classiques" analyses chimiques. Sous-programme de Snow Lake Le district minier de Snow Lake est considéré comme idéal pour mener une étude multidisciplinaire, étant donné qu'il recèle au moins 35 millions de tonnes de sulfures massifs encaissés dans une séquence de strates volcaniques monoclinales aux affleurements nombreux. Les strates sont recoupées par deux vastes complexes intensifs hypovolcaniques, aux suites extensives et intrusions présentant de grands secteurs d'altération hydrothermale synvolcanique. D'une part, la présence de nombreux lacs et d'une stratigraphie quaternaire complexe d'épaisseur variable est des plus appropriées pour les études géologiques et géochimiques en surface. D'autre part, l'affleurement au niveau de discordances de plusieurs occurrences subéconomiques de sulfures convient à la tenue d'études géophysiques. Le premier article du sous-programme de Snow Lake, rédigé par Bailes et Galley, est une description des milieux de mise en place des sept gisements de SMV qui ont été exploités dans la région. L'étude se base sur la cartographie à l'échelle de 1:5 000 des strates libéralisées de Chisel Lake-Lost Lake-Ghost Lake et d'Anserson Lake Stall Lake, de même que des intrusions hypovolcaniques associées. Le résultat est avant tout une description physique et pétrochimique qui, conjuguée aux travaux de Stem et al. (sous presse), établit l'évolution d'une séquence d'arc insulaire océanique allant de la formation d'un proto-arc qui se transforme en arc insulaire plus évolué pour aboutir à un rifting de l'arc et à la création de nouveau plancher océanique. Des questions sont soulevées quant à la possibilité qu'il existe des discontinuités tectoniques parallèles à la stratification au sein de la séquence. Les travaux de cartographie ont en outre permis d'établir la zonalité interne d'un complexe intrusif que l'on suppose être à l'origine de la formation des gisements cuprifères. Ce fait est important puisqu'il donne la chance au personnel des compagnies d'exploration d'évaluer la possibilité de découvrir rapidement des gisements de SMV sur la foi de certaines caractéristiques des suites hypovolcaniques. Enfin, on a défini trois systèmes hydrothermaux distincts d'échelle régionale, dont deux seulement sont associés à des gisements de sulfures massifs connus. Quant au troisième, il peut représenter une phase peu évoluée d'un système hydrothermal, mais à grande échelle. La deuxième partie du sous-programme a porté sur l'étude de la minéralisation de sulfures massifs à Zn-Cu-Au-Ag-Pb de Chisel Lake-Chisel North (Galley et al., 1993). De cette étude découle une description minéralogique et lithogéochimique détaillée d'un gisement de SMV encaissé dans des roches carbonatées, type de gisement qui se limitait à ce jour à d'autres camps paléoprotérozoïques comme Bergslagen (Suède), Ladysmith-Rhinelander (Wisconsin) et les gisements de SMV de la structure de Sudbury. Les caractéristiques des amas libéralisés de Chisel Lake et de l'altération associée indiquent une mise en place en eau peu profonde (~1000 m). Il est important de distinguer les gisements de sulfures massifs mis en place en eau peu profonde, étant donné qu'il semble exister une corrélation entre la profondeur de l'eau et la teneur en métaux précieux des systèmes de SMV, indiquant que ce sous-type de gisement peut représenter une transition entre les gisements classiques de SMV et les gisements épithermaux. Le levé géophysique des matériaux superficiels a été spécialement conçu pour élaborer de nouvelles méthodes d'échantillonnage et d'analyse de certains matériaux comme le tilt glaciaire, l'humus et la végétation. Le projet portant sur le tilt glaciaire (Kaszycki et al.) a été réalisé dans une région qui n'est pas habituellement considérée comme propice à la géochimie des matériaux superficiels, étant donné la nature clairsemée des dépôts glaciaires et la présence de couches d'argile lacustre datant du Quaternaire. Le programme d'échantillonnage n'a été établi qu'après un examen approfondi de la stratigraphie quaternaire et l'identification de trois nappes de tilt distinctes. Les auteurs évaluent le succès des diverses techniques par l'intermédiaire d'une description du levé géophysique en trois étapes:
En exploration, les levés géochimiques des matériaux superficiels visant à identifier des gisements de métaux communs ne sont valables que si une anomalie peut quantitativement servir de vecteur orienté vers la minéralisation. Même si la méthode d'analyse la plus courante en prospection géophysique repose sur la détermination de l'élément "total" ou quasi total (par ex. dissolution des sédiments ou du sol à l'eau régale), c'est habituellement la forme "labile" (libre, non cristalline) de l'élément qui est représentative de l'expression à la surface d'un gîte minéral. Par conséquent, la configuration géophysique peut être masquée par l'utilisation d'une décomposition quasi totale dans laquelle est incluse cette portion d'un élément lié dans une phase salicacée ou sulfurée. Le regain d'intérêt de l'industrie minière canadienne pour l'application de lixiviations sélectives date de 1990, lorsque d'importantes sociétés ont financé la démonstration de méthodes russes conçues pour localiser des gisements profondément enfouis. Deux des six méthodes présentées par l'équipe de Rudgeophyzika de St-Pétersbourg sont essentiellement des lixiviations sélectives servant à extraire les métaux liés dans des phases de "concentration" superficielles, c'est-à-dire a) dans les composantes humiques et fulviques de l'humus et b) dans les phases amorphes d'oxydes et d'hydroxydes de Fe de même que d'oxydes de Mn du sol ou du till (Antropova et a1., 1992). Les scientifiques de la Section du développement des méthodes analytiques de la CGC, sous la direction de Hall, ont perfectionné ces deux méthodes et mis au point une lixiviation séquentielle pour identifier et quantifier quatre autres phases qui seraient utiles pour interpréter les anomalies géochimiques superficielles. Trois articles de Hall et al. décrivent ces méthodes, en soulignant leurs avantages et leurs limites, et présentent des données sur la précision et l'exactitude auxquelles on peut s'attendre, en utilisant des échantillons de la région du lac Snow et des étalons internationaux provenant du Canada. Les lixiviations sélectives rentables mises au point par Hall et ses collègues ont ensuite été appliquées dans le cadre d'une étude menée par Kaszycki et Hall visant à classer les anomalies superficielles dans la région du lac Chisel. Elle a eu pour résultat de différencier les anomalies géochimiques dans l'humus, le sol et le till associées à la dispersion glaciaire, à la remobilisation hydromorphe/biocène et à la contamination anthropique. L'étude réalisée par Fedikow et Dunn sur la sensibilité de trois espèces d'arbres nordiques à la présence de gisements de sulfures massifs enfouis en profondeur complète l'éventail des levés géchimiques des matériaux superficiels, en l'occurrence le till glaciaire, l'humus et la végétation. Selon l'hypothèse sous-jacente à leurs travaux, certains éléments seront transportés vers la surface du sol et incorporés dans le tissu vivant des plantes dotées d'une structure radicale étendue. La zone d'étude qu'ils ont choisi couvre le gisement de Zn-Cu de Chisel North qui se trouve entre 600 m et 625 m de profondeur. Pour réaliser cette étude délicate, on a prélevé des échantillons d'écorce et de brindilles de trois espèces différentes d'arbres pour déterminer les teneurs en certains éléments qui sont considérées comme anomales dans l'amas de sulfures massifs. La normalisation de la cendre a servi à réduire les effets de la contamination éolienne. Le résultat obtenu est la délimitation d'une anomalie en plusieurs éléments traces directement au-dessus du gisement. Un levé détaillé des sédiments et des eaux lacustres a été réalisé par Friske et Mccurdy; ils ont prélevé un échantillon au 4,3 km2, mais aussi de courtes carottes dans certains lacs, afin de faciliter l'interprétation des anomalies proches de la surface. Plusieurs anomalies de métaux communs ont ainsi été observées dans les lacs situés directement au sud d'occurrences et de gisements connus de métaux communs, indiquant que la minéralisation du substratum rocheux influe beaucoup sur les concentrations de métaux dans les lacs. Dans la plupart des cas, les anomalies quasi superficielles dans les carottes courtes ont été corrélées à des anomalies profondes, ce qui signifie que les valeurs élevées sont dues à des sources libéralisées naturelles et non à une contamination minière. Il n'y a que trois lacs où les anomalies étaient associées à de la pollution par des stériles. D'autres anomalies ont été identifiées dans des lacs situés à une certaine distance d'une minéralisation connue, laissant croire à la présence probablement non vérifiée d'anomalies de métaux communs dans le substratum rocheux. Quatre études géophysiques, dans le cadre desquelles on a acquis et analysé un large éventail de données (spectrométriques, électromagnétiques et magnétiques), ont été menées dans le cadre du programme EXTECH I. On peut considérer l'étude spectroscopique de Shives et al. comme un croisement entre la géophysique et la géochimie, puis qu'on y a mesuré les propriétés chimiques des roches en même temps que les très basses fréquences, le champ magnétique total et les gradients magnétiques. Cette étude avait pour objectif:
L'évaluation des données recueillies par levés aéroportés indique que l'espacement des lignes de vol habituellement utilisé pour les travaux à l'échelle régionale était trop grand pour établir des différences significatives dans la stratigraphie volcanique ou les zones d'altération hydrothermale. Les données des levés aéroportés se sont avérées utiles pour différencier les plumons hypovolcaniques des plumons syncinématiques, ce qui constitue un critère de premier ordre pour identifier les terranes qui pourraient renfermer des SMV. Les levés terrestres ont permis d'identifier, d'une part, les formations volcaniques felsiques et, d'autre part, les suites felsiques intrusives et extrusives qui s'étaient mises en place en même temps. Ces données sont utiles pour corréler des phases inclusives hypovolcaniques à des complexes rhyolitiques susceptibles de renfermer des SMV. Il ressort de cette étude le fait suivant : même si les géologues et les prospecteurs ont depuis longtemps eu recours aux données des levés magnétiques aéroportés pour aider à établir la cartographie du substratum rocheux, les données des levés spectrométriques aéroportés ont, pour leur part. été sous-utilisées. Il est aussi démontré que le spectromètre portatif peut être utile pour différencier et comparer les suites de roches felsiques, ce qui en fait un outil particulièrement intéressant dans les terranes très déformés. Les deux études géophysiques suivantes portant sur les méthodes électromagnétiques et les propriétés électriques des roches sont liées, puisque la seconde découle des résultats de la première. L'étude de Sinha et Palacky est une réévaluation de la méthode EM classique utilisée pour identifier des gisements de sulfures massifs dans les terranes fortement métamorphosés et déformés. Les scientifiques se sont penchés sur le problème d'identification des sulfures massifs de Snow Lake à des niveaux de détection prévus pour la taille et la composition des amas libéralisés. Ils ont tenté de détecter quatre occurrences subéconomiques (incluant le gisement de Linda de 13 millions de tonnes) à l'aide de levés électromagnétiques multi-fréquences (boucle horizontale), de levés du champ magnétique total et de levés gradiométriquess tous réalisés au sol. Il est devenu évident que les valeurs calculées de conductivité étaient très faibles comparativement à celles associées à des libéralisations de sulfures semblables dans la Province archéenne du lac Supérieur. Sinha et Palacky ont fait des recommandations sur la façon d'accroître la sensibilité des levés EM terrestres dans les secteurs où s'observent des terranes qui s'apparentent à celui dans la région de Snow Lake; ils ont en outre entrepris un projet visant à analyser les propriétés électriques des gisements de sulfures massifs de Snow Lake. Dans leur étude sur les propriétés électriques, Katsube et al. ont analysé des échantillons provenant de divers types de libéralisations de métaux communs dans la région de Snow Lake. Les résultats indiquent une résistivité exponentiellement plus élevée que dans d'autres camps de sulfures massifs, résistivité que l'on avait attribuée à la séparation des grains de sulfures durant le métamorphisme au faciès des amphibolites. La quatrième étude porte sur la mise au point d'instruments de diagraphie géophysique. Killeen et al. décrivent la conception d'un magnétomètre orienté à trois composantes. Cet instrument produit un enregistrement continu du pendage et de l'azimut du trou de sondage et effectue une diagraphie magnétique vectorielle en descendant dans le trou. Les valeurs magnétiques vectorielles permettront de détecter les anomalies magnétiques correspondant à des amas minéraliers voisins du trou de sondage. Ces valeurs sont utiles pour deux raisons. a) Un champ magnétique anomal produira une distorsion des données azimutales, comme c'est normalement le cas dans une diagraphie de sondage. b) On peut détecter la présence d'une minéralisation cuprifère qui est habituellement associée à de la pyrrhotite massive et à de la magnétite disséminée à massive. Même si le trou de sondage est hors de la portée du champ magnétique créé par des sulfures massifs, les zones d'altération métamorphosées associées contiennent habituellement de la magnétite et de la pyrrhotite disséminées. Les changements d'intensité du caractère magnétique dans les différents faciès d'altération peuvent donc servir à diriger les forages vers un amas potentiellement minéralisé. Intégration et modélisation des données sur SIG L'aspect probablement le plus innovateur du premier volet du programme EXTECH est le projet de Wright et Bonham-Carter sur la capacité des systèmes d'information géographique à construire un ensemble de données d'exploration réparties sur plusieurs couches et à combiner les données afin de produire une carte du potentiel minéral. Quelques-uns des premiers travaux sur les données recueillies dans le cadre du programme EXTECH ont été publiés antérieurement par Reddy et al. (1991), Reddy et Bonham-Carter (1991) ainsi que Reddy et al. (1992). Les SIG sont, bien entendu, de puissantes "tables lumineuse", permettant de superposer des cartes et de déceler des anomalies qui se superposent, mais aussi de faire ressortir les caractéristiques d'une localité par le biais d'une consultation interactive. On considère de plus en plus les SIG comme un outil de décision; ainsi, dans le domaine de l'exploration, les décisions peuvent être optimisées en intégrant tous les ensembles de données disponibles dans des modèles statistiques et des modèles de système expert. Wright et Bonham-Carter montrent que de tels modèles peuvent être appliqués et aboutir à l'établissement d'une série de cartes du potentiel ou des "chances" de découvrir un gisement, dans le cas présent de SMV. Ces cartes montrent, comme prévu, que tous les gisements connus se concentrent dans des régions au potentiel élevé et indiquent plusieurs zones favorables où aucun gisement n'a été découvert. Le gisement de Photo Lake, découvert il y a peu de temps à l'aide de levés EM aéroportés, se trouve dans l'enceinte de l'un de ces "points chauds" identifié par le biais du SIG. Ainsi, les résultats obtenus grâce au SIG mettent en évidence la valeur de l'approche intégrée et les méthodes d'exploration minière décrites dans l'article de Wright et Bonham-Carter sont directement applicables ailleurs. Le SIG : point central d'un projet intégré L'étude sur le SIG a représenté un point central du premier volet d'EX'TECH; les résultats des différents projets ont tous été intégrés à des ensembles de données préexistants. La recherche géologique et gîtologique a constitué l'assise du programme, à partir de laquelle il a été possible, dans le cadre des autres travaux, de définir les différentes caractéristiques d'un camp de métaux communs, le but étant d'identifier la minéralisation et de la modéliser à l'aide des méthodes géochimiques et géophysiques. Le groupe du SIG a orienté la collecte des données en signalant les vides à combler dans les ensembles de données et en établissant l'importance relative des couches de données pour identifier les gîtes minéraux connus. A partir de là, les projets et les sous-projets ont pu être disposés comme, par exemple, à la figure 2. L'intégration des ensembles de données et la nécessité qu'avait le groupe du SIG d'obtenir de l'information spécialisée ont donné une orientation constante au projet. Modèles d'intégration sur SIG Les résultats concluants dérivant de l'intégration des données sur un SIG ne sont pas simplement l'oeuvre de l'informatique, mais aussi de l'élaboration rigoureuse d'un modèle de gisement (et du modèle d'exploration qui en découle), lequel guide le choix des ensembles de données et la façon de les manipuler pour extraire l'information spatiale qui s'avère cruciale pour l'identification d'un gisement. Wright et Bonham-Carter montrent que la méthode statistique (comme le poids de la preuve ou la régression logis- tique) est est un outil indispensable, étant donné qu'elle permet un calcul objectif de l'association spatiale entre chaque couche de données et les gisements connus. Par ailleurs, l'approche à l'aide d'un système expert (qui fait appel à la logique floue ou à la méthode de Dempster Shafer) ne repose pas sur les gisements connus, mais plutôt sur l'information acquise en cours d'exploration pour attribuer des poids (sous la forme d'"appartenance" des fonctions de "croyance") à chaque couche de données et pour bâtir un "réseau d'inférences" qui tente d'imiter les processus de pensée d'un géologue d'expérience; ainsi, toutes les données sont considérées. L'introduction de différents modèles, dont les hypothèses sous-jacentes varient, vise à produire une série de cartes intégrées du potentiel ou des "chances" de découvrir un gisement; l'importance des différences entre les cartes est une mesure de la sensibilité des résultas aux changements dans les hypothèses et dans les paramètres. Il est intéressant de noter que les trois modèles appliquées dans le cas présent ont donné des résultats remarquablement semblables, soulignant le bien-fondé de cette méthode. Les cartes ont non seulement fait ressortir que le gisement de Photo Lake non encore découvert était situé dans une zone très favorable, mais aussi 1) que les diverses sources de données pourraient être classées selon leur capacité de prédiction et 2) que tant le poids de la preuve que la méthode de Dempster Shafer permettent de produire des cartes montrant l'incertitude de la prédiction. Ces méthodes sont valables, d'une part, pour le choix des cibles et, d'autre part, pour valider un modèle. Ces travaux montrent aux spécialistes les différents types de données qui peuvent être utilisés et laissent une "méthode de vérification" qui permettra de répéter les calculs à la base d'un modèle et d'obtenir les mêmes résultats. L'explication et la justification d'une décision particulière aux gestionnaires s'en trouvent aussi facilitées. Il semble probable que les modèles d'intégration sur SIG joueront un rôle grandissant dans la "boîte à outils" des intervenante de l'industrie de l'exploration. EXTECH 1: multi-disciplinaire ou integré? À la fin d'un programme comme celui-ci, il est essentiel de définir objectivement les résultats, qu'ils soient positifs ou négatifs. L'un des objectifs en matière de gestion était d'augmenter la participation de l'industrie de l'exploration à la conception du projet. On souhaitait atteindre un équilibre entre, d'une part, ce que les chercheurs considéraient être les directions dans lesquelles la science peut se diriger pour améliorer la stratégie d'exploration et, d'autre part. l'évaluation pragmatique de l'industrie des résultats scientifiques qui pourraient, de façon réaliste, être appliqués aux problèmes d'exploration. Sous ce rapport, le projet n'a été que partiellement concluant du fait que les géoscientifiques tant du gouvernement que de l'industrie ont manifesté, dès le départ, une certaine hésitation à combler l'écart. En dernier ressort, le projet a servi à établir une confiance mutuelle et à mené à une prise de conscience qui fait en sorte que les projets conjoints entrepris récemment, comme EXTECH II dans le district de Bathurst au Nouveau-Brunswick, réussissent à atteindre le niveau d'interaction souhaité. À titre de première étude multidisplinaire de la CGC dans un camp minier, EXTECH I a permis d'acquérir de nouvelles données d'exploration d'un intérêt crucial et d'élaborer plusieurs nouvelles méthodes. C'était la première fois que la CGC et la Direction des services géologiques du Manitoba tentaient de calligraphier à l'échelle de 1:5 000 un camp minier. Le résultat est une connaissance plus approfondie de la complexité des milieux de mise en glace des sulfures massifs volcanogènes, des systèmes hydrothermaux spatialement associés à ces gisements et du rôle des complexes inclusifs hypovolcaniques dans la formation de ces systèmes hydrothermaux. Il devient toutefois évident que la cartographie au l :20 000 est la plus appropriée pour définir les relations d'échelle régionale dans un camp de sulfures massifs. L'échantillonnage détaillé des tills a permis d'identifier des discriminants significatifs composés de plusieurs éléments, d'élaborer de nouvelles techniques d'analyse (incluant les études sur les phases de certains éléments) et de trouver de nouveaux discriminants définis sur la base des caractéristiques minéralogiques et chimiques des zones d'altération hydrothermale métamorphosées. L'identification de gisements de SMV profondément enfouis par l'analyse géochimique de la végétation corrobore davantage le fait que des éléments traces sont livrés des gisements durant la déformation et le métamorphisme. Cette méthode pourrait devenir un outil puissant à utiliser de concert avec la lixiviation sélective des phases et les biographies géophysiques profondes. Les méthodes pour localiser les diverses sources des anomalies observées dans les eaux et les sédiments lacustres et pour mieux comprendre comment les métaux peuvent être chimiquement isolés et dispersés dans ces milieux aideront, d'une part, les géologues d'exploration à améliorer leur évaluation des anomalies d'éléments traces et, d'autre part, le gouvernement et l'industrie à mieux prévoir les répercussions environnementales des sources naturelles et anthropiques de métaux. Même si la spectrométrie aéroportée ne s'est pas avérée un outil utile pour localiser les systèmes d'altération à grande échelle elle peut servir à localiser les complexes intrusifs hypovolcaniques faiblement potassiques; quant aux levés terrestres, ils peuvent faciliter la corrélation entre ces intrusions et leurs équivalents extrusifs. Les résultats des études sur les propriétés magnétiques (levés EM à boucle horizontale) et électriques ont fait en sorte que les intervenante de l'industrie de l'exploration ont pris conscience de la nécessité de modifier leurs méthodes pour mieux détecter les gisements de sulfures massifs métamorphosés. Cette étude multidisciplinaire peut âtre considérée comme intégrée pour deux raisons. En premier lieu, les échanges au sein du groupe, par l'intermédiaire de séances de planification, de réunions semi-annuelles sur l'avancement des travaux et de discussions spéciales, ont accru la connaissance collective sur les points forts et les limites des disciplines individuelles. Il ressort que le regroupement des scientifiques dans un même camp durant la saison estivale a stimulé la consultation et les discussions au sein du groupe. Sur le plan politique, ces camps fédéraux-provinciaux ont favorisé la coopération entre les commissions géologiques des deux niveaux de gouvernement et ainsi minimiser le double emploi. Il est également à noter que l'utilisation du SIG a permis de démontrer comment on peut intégrer diverses sources de données, avec l'aide d'un modèle d'exploration bien structuré, pour appuyer le processus de prise de décisions. Le projet n'a pas connu de réelle intégration étant donné que les textes du présent volume ne sont pas les produits d'auteurs provenant de disciplines différentes, mais plutôt une collection d'articles dont le fil conducteur est de se rapporter aux mêmes camps miniers. Un autre facteur faisant défaut a été l'incapacité à tirer parti des données recueillies par les sociétés, surtout les données géophysiques de levés aéroportés, sans compter l'échec quant à demander officiellement à des scientifiques de l'industrie de participer à la recherche, l'expérimentation et la rédaction d'articles. Ces manques ont limité la capacité d'évaluer les méthodes d'exploration utilisées et l'utilité que pourraient avoir certaines données, comme celles des levés EM aéroportées, pour affiner les cartes du potentiel ou des "chances" de découvrir un gisement, produites à l'aide du SIG. Pour conclure, il est espéré que les réussites ont de loin contrebalancé les échecs et d'EXTECH I est non seulement à l'origine de nouvelles données, de méthodes innovatrices et de concepts différents, mais qu'il a également servi de banc d'essais pour une nouvelle génération de recherches menées conjointement par le gouvernement et l'industrie et axées sur les besoins de l'industrie minière. Remerciements Le programme EXTECH I a été financé par la Commission géologique du Canada dans le cadre des Mesures Canada-Manitoba relatives aux Programme de science et technologie de l'exploration dans les camps miniers de Rusty Lake et de Snow Lake (1989-1994) et de l'Entente de partenariat Canada-Manitoba sur l'exploitation minérale (1990-1995).
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