février 2013

Énergie

La diagraphie géophysique est utile pour les rapports de résultats d’exploration de potasse

Par Dave Mackintosh

Un éditorial paru récemment dans CIM Magazine Normes décrivait les avantages de l’utilisation des diagraphies géophysiques pour les rapports d’estimations de ressources en charbon. Ces avantages sont tout aussi pertinents dans l’exploration de potasse. Puisque les lits qui contiennent de la potasse émettent des rayons gamma, ils sont faciles à discerner par diagraphie de rayons gamma. La carnallite, que l’on considère normalement comme une impureté des mines de sylvite, peut être identifiée avec une diagraphie gamma utilisée conjointement aux diagraphies par densité de neutrons.

Comme le mentionnait l’éditorial du numéro de septembre-octobre, la diagraphie de trous de forages adjacents peut confirmer la constance des échantillonnages entre les trous, qui se démontre par la trace distinctive de chaque horizon. La diagraphie acoustique établit un lien nécessaire entre les données sismiques et le monde réel. La diagraphie géophysique peut aider à préciser la méthode de récupération des carottes, les besoins en mécanique du roc et la teneur du minéral.

Récupération des carottes

La récupération des carottes n’est généralement pas un problème dans l’exploitation de la potasse, où un taux de récupération de 98 p. cent constitue la norme. Les problèmes surviennent lors de l’utilisation d’eau sursalée comme fluide de forage plutôt que de diesel ou de solutions à base minérale. Les changements de minéralogie peuvent devenir incompatibles avec l’eau sursalée, ce qui peut faire que le minerai soit trop lavé. Quand des pertes surviennent, la minéralisation et la récupération peuvent dépendre d’une comparaison de la longueur des carottes récupérées aux diagraphies géophysiques.

Implications sur la mécanique du roc

L’eau est un facteur important dans l’exploitation de la potasse. La diagraphie géophysique peut aider à déterminer si les formations sus-jacentes sont mouillées ou sèches, poreuses ou fracturées. La couverture de sel est un autre facteur important à considérer en mécanique du roc. Quand on commence le forage dans la section salée plutôt que dans les formations sus-jacentes, la diagraphie géophysique est un outil précieux pour déterminer l’épaisseur de la couverture de sel et celle des lits immédiats situés au-dessus des ouvertures d’exploitation envisagées.

Qualité du minerai

L’évaluation de la qualité du minerai par diagraphie gamma entraîne souvent des questions. Cette méthode convient si l’exploitation minière a amassé une base de données suffisante sur les rayons gamma pour confirmer les corrélations spécifiques à la zone d’exploitation. Mais les géologues responsables de l’exploitation n’ont pas souvent ce luxe. Les méthodes proposées par Bannatyne (1983) et Nelson (2007) sont souvent citées, mais leur utilisation ne produit pas toujours des valeurs de qualité cohérentes. Dans son article « Evaluation of Potash Grade with Gamma-ray Logs » paru en 2007, Philip Nelson, géophysicien des Équipes d’étude d’ensemble des ressources énergétiques du Geological Survey des États-Unis, a énoncé plusieurs difficultés dans l’évaluation des teneurs en oxyde de potassium (K2O) par rayons gamma :

• Les rayons gamma pénètrent les lits adjacents, ce qui provoque une réaction de l’outil de diagraphie en réponse à ces lits adjacents qui s’ajoute à la réaction attribuable aux lits visés, ce qui peut causer une surestimation de l’épaisseur du minerai.

• En exploration d’uranium les lits ciblés produisent des taux bien plus élevés que ne le justifie la concentration de fond. Ce n’est pas le cas dans l’exploration de potasse, où les concentrations de fond peuvent être importantes comparativement à celle du lit de potasse, et devraient être soustraites du calcul. Le fait d’en tenir compte peut entraîner des erreurs pouvant atteindre 1,5 à 2 pour cent de K2O.

• La vitesse de diagraphie réduit le taux de concentration.

• Il faut tenir compte de l’atténuation des rayons gamma causée par le ciment, le cuvelage, le diamètre de l’outil et la boue. Crain et Alger (1965) ont produit des courbes qui tentent de corriger cette atténuation. Mais, comme l’indique Nelson (2007), la correction des données sur l’état du trou de forage peut créer plus de problèmes qu’elle n’en règle.

Tout considéré, la diagraphie par rayons gamma est un outil précieux pour la vérification des données. L’une des premières choses que peut faire une personne qualifiée est de tracer les analyses de retour plutôt que de profondeur en regard des diagraphies par rayons gamma. Le lien entre la teneur et les analyses offre une excellente confirmation du positionnement correct du minerai, compte tenu de la perte de minerai et des intervalles d’échantillonnage. Si l’utilisation d’informations sur la qualité du minerai de potasse provenant de diagraphies par rayons gamma comporte certains risques, l’étendue de ceux-ci dépend de l’utilisation qui est faite des niveaux de qualité confirmés par méthode géophysique. Il peut être approprié d’utiliser les données issues de la diagraphie comme mesure intérimaire de la qualité de la potasse jusqu’à réception des résultats de l’analyse chimique pendant l’exploration. Il est prudent alors de limiter la classification des blocs de ressources par la mention « Obtenu par déduction » jusqu’à la confirmation par analyse chimique. Et cela ne devrait se faire que s’il existe une base de données des trous de forage d’exploration servant à comparer et calibrer l’analyse chimique par rapport au niveau de qualité estimé par diagraphie à rayons gamma. Dans les cas où le minerai n’existe pas et il est impossible d’obtenir un échantillon, on peut signaler une quantité potentielle – conforme à l’article 2,3 des Normes de divulgation pour les projets miniers – exprimée en plage de valeurs de K2O, en se basant sur la diagraphie par rayons gamma.

Comme l’indique l’éditorial du numéro de septembre-octobre, l’auteur recommande que le géologue procède à une diagraphie géophysique du minerai en guise de référence.


Dave Mackintosh, consultant indépendant en géologie, est l’auteur de nombreux articles sur la potasse, la mécanique du roc, l’exploitation minière et la géologie.

Traduit par SDL

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