Cartographie minéralogique par télédétection pour l'aide à l'optimisation de la gestion des roches stériles


La gestion des rejets issus de l'extraction minière est une préoccupation importante à cause des enjeux environnementaux (volumes des rejets, possibilité de rejet acide minier, etc.). Il devient donc nécessaire de développer les capacités de triage des roches avant l'entreposage.  Le projet partait de l'hypothèse que l'étude des spectres de réflectance obtenus par télédétection sur une mine en production pourrait fournir des informations pertinentes permettant d'optimiser la gestion des stériles.

L'objectif principal était donc de développer un système de cartographie minéralogique basé sur la télédétection pour contribuer à cette gestion. Le projet a permis de générer une importante base sur les propriétés spectrales et géochimiques de la mine.

Les résultats obtenus sur l'analyse spectrale fine réalisée sur des modèles simplifiés de la lithologie de Malartic en laboratoire démontrent la capacité des spectres à distinguer les pics d'absorption des minéraux dans les assemblages, après la soustraction du continuum. La granulométrie joue un rôle important dans cette distinction, tout comme la teneur en eau. Cette dernière présente une relation linéaire très forte avec l'intégrale des pics d'absorption, en particulier autour de 1900 nm. L'analyse des effets d'échelle démontre l'importance d'acquérir des images à une résolution spatiale fine pour mieux caractériser les compositions minéralogiques. En considérant une mine à ciel ouvert en production comme un analogue de régolithe planétaire, le projet a introduit une approche de démixage non linéaire basée sur le modèle de transfert radiatif. Cette approche montre des résultats plus performants que le démixage linéaire sur les mélanges de minéraux testés. Cependant, le nombre élevé de minéraux dans le mélange, et la représentativité des signatures pures utilisées sont également des facteurs limitants. Le projet a permis d'établir un cadre de fusion évidentielle des données satellitaires et géochimiques, qui reste à être validé. L'approche de démixage spectral développé dans ce cadre, et basée sur la distance de Mahalanobis, offre des résultats supérieurs aux algorithmes déjà existants dans les comparaisons effectuées sur 40 mélanges de minéraux différents.

Les résultats jusqu'à présent permettent de bien comprendre les forces et les faiblesses de la télédétection dans une mine en production, comme Malartic. Le potentiel de distinguer les minéraux est bien réel. Cependant, les protocoles d'acquisition doivent tenir compte des réalités d'une mine en production (présence de poussière, contraintes d'opération, etc.). Les approches développées contribuent à l'avancement des connaissances scientifiques sur le démixage spectral. Les différents résultats obtenus doivent être investigués davantage et intégrés pour pouvoir être utilisés de manière opérationnelle au niveau du triage optimal des roches.

Chercheur responsable

Kalifa Goïta

Équipe de recherche

  • Kalifa Goïta, Université de Sherbrooke
  • Mickael Germain, Université de Sherbrooke
  • Caroline-Emmanuelle Morisset, Golder Associés Ltée
  • Benoît Plante, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue
  • Jérôme Théau, Université de Sherbrooke

Durée

3 ans

Montant

259 000 $

Partenaire financier

  • Ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles

Appel de propositions

Développement durable du secteur minier