déc '15/jan '16

Modèles de rôle

Adaptés de l'industrie médicale, les logiciels de modélisation implicite offrent une rapidité et une flexibilité croissantes et constituent des outils puissants de prise de décision pour les géologues

Par Kate Sheridan

Les fonctions mathématiques à l'origine de la modélisation implicite existent depuis un certain temps. Ce sont les progrès relativement récents en matière de capacité de traitement qui ont cependant permis de libérer leur potentiel pour une application commerciale | Avec l'aimable autorisation d'ARANZ Geo

La structure du gisement de la zone Triangle d'Integra Gold est complexe, une caractéristique commune à de nombreux gisements aurifères et mines du district aurifère de l'Abitibi au Québec. Lorsque la société a poursuivi son programme de forage sur le site au début de l'année 2015, elle a découvert une tendance structurelle cachée qui a totalement modifié (de manière positive) l'estimation des ressources. Grâce à la découverte de « structures à fort pendage " de type C " », les ressources indiquées du site ont augmenté de 21 % pour atteindre 627 810 onces d'or, avec une teneur moyenne de 7,37 grammes par tonne.

La société a découvert cette tendance structurelle à l'aide de Leapfrog, le logiciel de modélisation implicite en 3D développé par ARANZ Geo. Ce logiciel, tout comme d'autres basés sur le même principe, permet de créer des modèles précis et détaillés en 3D qui soulignent les difficultés spécifiques à un corps minéralisé ainsi que son potentiel en une fraction du temps nécessaire, mais aussi pour une fraction du coût des modèles réalisés à l'aide de la modélisation explicite, l'approche traditionnelle.

Les méthodes classiques de modélisation explicite obligent les géologues à saisir les données et à relier chaque point à la main. D'après Frank Bilki, gestionnaire des produits techniques à la société de génie logiciel Micromine, ceci revient à créer un modèle informatique d'une miche de pain en développant un modèle en 2D de chacune des tranches, puis en associant toutes les tranches. Ce genre de technique pourrait prendre des semaines, voire des mois, en fonction de la taille et de la complexité du gisement ; pourtant, cette technique était la plus utilisée pour la modélisation, du moins jusqu'à ce que la modélisation implicite fasse son apparition.

Stratigraphic model
Un modèle stratigraphique développé à l'aide de Leapfrog | Avec l'aimable autorisation d'ARANZ Geo


La 3D en temps réel

Les algorithmes utilisés par Leapfrog et Micromine pour la modélisation implicite reposent sur les fonctions de base radiale (FBR). Ces fonctions aident à interpoler les données recueillies durant les programmes de forage. Pour ce faire, elles identifient les tendances dans l'ensemble de données sur la base de paramètres définis par le géologue, et créent des surfaces qui honorent ces tendances. La modélisation implicite offre la flexibilité nécessaire pour modéliser divers types de gisements, dont des réseaux de filons complexes ou encore des gisements stratiformes et porphyriques.

À mesure que de nouvelles informations et données deviennent disponibles, le modèle est ajusté de manière dynamique, le tout en temps réel. Les géologues peuvent légèrement modifier le modèle de manière à étudier plusieurs hypothèses, par exemple en en faisant un modèle plus ou moins conservatif afin de faciliter le processus décisionnel. « Dans un programme d'exploration, lorsque l'on dépense des sommes pareilles, et qu'entre 5 et 10 engins de forage sont en service, il faut pouvoir changer nos modèles de forage sur-le-champ », expliquait George Salamis, géologue et président du conseil d'Integra Gold. « En disposant des données le plus tôt possible, nous serons bien plus efficaces pour le forage et dépenserons moins. C'est relativement simple. » Mieux encore, le logiciel de modélisation implicite permet d'appliquer des contours en 3D aux modèles, aussi les géologues peuvent rapidement détecter les tendances ou les structures. « Il faut vraiment voir les choses en 3D pour totalement les comprendre », expliquait M. Salamis. « C'est tout particulièrement important dans les gisements à contrôle structural que l'on trouve au Québec ou en Ontario. »

Avant que les sociétés minières n'acquièrent ce logiciel, ARANZ appliquait la modélisation implicite aux mondes médical et du cinéma. Les techniques de la société ont abouti à un scanneur laser portatif qui a servi à la fabrication de prothèses ainsi qu'à la création de certaines animations par ordinateur dans la trilogie Le seigneur des anneaux et les antépisodes de La guerre des étoiles.

Comme l'expliquait Tim Schurr, directeur des produits et de l'innovation, la collaboration étroite avec l'industrie a permis d'améliorer le programme Leapfrog au cours des dix dernières années. « Nous avons été les premiers à lancer cette méthode de modélisation dans l'industrie minière en 2003, et avons indéniablement attiré l'attention du public. Après plus d'une décennie de perfectionnement, le moteur Leapfrog ainsi que les modèles que vous découvrez aujourd'hui ont des années-lumière d'avance. »

L'informatique a également beaucoup évolué. « L'algorithme de la modélisation implicite est en réalité relativement obsolète, mais les ordinateurs ne permettaient tout simplement pas de créer un modèle implicite jusqu'à ce qu'ils deviennent suffisamment puissants pour traiter les calculs », expliquait M. Bilki de Micromine. « C'est seulement ces dix dernières années que les ordinateurs sont devenus suffisamment puissants pour gérer ce modèle. »

Une adoption en plein essor

ARANZ s'est incontestablement démarqué comme le chef de file en matière de modélisation implicite sur le marché de la géologie ces dix dernières années, mais la société fait désormais face à une concurrence croissante. Pour la première fois en 2013, Micromine a inclus la modélisation implicite dans la version de son logiciel.

« Nous nous réjouissons de voir que d'autres fabricants [comme Micromine] embrassent la technique de modélisation implicite. Ceci montre réellement à quel point ce produit change la donne, et souligne son efficacité et son importance », déclarait M. Schurr.

Integra utilise le logiciel de modélisation implicite sur ses sites depuis plusieurs années, indiquait M. Salamis, depuis que la société a embauché de nouveaux employés qui connaissaient bien Leapfrog et avaient acquis une certaine expérience dans ce produit dans leurs travaux antérieurs avec de grandes sociétés minières.

« Auparavant, lorsque l'on n'utilisait pas autant Leapfrog, il fallait beaucoup de temps pour obtenir les données dans un module de visualisation en 3D. Aujourd'hui, grâce à notre utilisation plus intensive de Leapfrog, les personnes qui savent bien l'utiliser peuvent visualiser beaucoup de choses immédiatement », ajoutait-il.

Cependant, la modélisation implicite a rencontré des difficultés dans le passé et certaines personnes ne sont toujours pas convaincues de son efficacité. Pour obtenir de bons résultats, les utilisateurs doivent se familiariser avec le logiciel, expliquait Peter Gleeson, conseiller chez SRK. « Il faut compter environ une année pour bien comprendre ce produit », faisait-il remarquer. « Avant tout, il est indispensable de bien maîtriser la géologie. Ce n'est pas une boîte noire ; seul un géologue compétent pourra dompter ce produit. »

M. Bilki répétait que les utilisateurs doivent bien comprendre les données qui ont été intégrées dans le modèle implicite pour que les résultats soient fiables.

« La [modélisation implicite] vient simplement se rajouter à la boîte à outils d'un géologue, et il convient de l'utiliser dans les bonnes conditions », déclarait-il. « Certains corps minéralisés sont parfaitement adaptés à une approche de modélisation implicite, d'autres sont plus faciles à modéliser à l'aide de méthodes d'interprétation et de modélisation fil de fer ou de méthodes stratigraphiques. »

Micromine
Le logiciel utilise des fonctions de base radiale pour générer des modèles tels que les isosurfaces à l'aide de données sur les trous de forage | Avec l'aimable autorisation de Micromine

L'importance des retours des clients

Certaines mesures réglementaires ont aussi été prises afin de reconnaître à sa juste valeur le potentiel de la modélisation implicite. En 2014, cette technique a été intégrée à la monographie n° 30 de l'Australasian Institute of Mining and Metallurgy (AusIMM, l'institut australasien des mines et de la métallurgie), qui propose un guide des meilleures pratiques pour l'estimation des ressources minérales et des réserves de minerai. M. Schurr faisait remarquer que certaines sociétés ont commencé à utiliser les techniques de modélisation implicite pour la divulgation de leurs estimations et classifications des ressources conformément aux normes en vigueur ; cependant, ajoutait-il, la technique ne fait pas encore l'objet d'une utilisation généralisée.

M. Gleeson se montre optimiste. « La norme NI 43-101 ne précise pas la méthode utilisée. Ainsi, à partir du moment où l'on peut justifier notre manière de procéder et montrer que cette méthode est réaliste du point de vue géologique, il n'y a aucune raison de ne pas y avoir recours », indiquait-il.

Les géologues devraient bientôt être en mesure de se servir de leurs modèles implicites sur le terrain, et non plus se contenter de les tester dans leurs bureaux. En septembre dernier, ARANZ Geo a annoncé l'utilisation de sa version bêta d'un outil de réalité augmentée sur le terrain avec des appareils d'essai. Cet outil devrait permettre aux géologues de superposer leurs modèles sur la véritable topographie du site. La date de lancement n'a pas encore été annoncée.

Les retours d'informations sont essentiels, précisait la société dans un communiqué de presse, et M. Schurr ajoutait que c'est grâce à ces retours que le logiciel s'est développé. « Le moteur de modélisation implicite que nous avons créé a été développé avec beaucoup de précautions, grâce aux contributions précieuses de nos clients. »

M. Salamis déclarait qu'il aimerait beaucoup assister à des simulations conditionnelles, et notamment des scénarios hypothétiques qui permettraient de déterminer si un corps minéralisé est viable du point de vue économique. « Si je devais forer 10 trous à 100 mètres de ce corps minéralisé et obtenir telle teneur ou telle largeur, en quoi cela influence-t-il la valeur économique du gisement ? À l'heure actuelle, nous n'avons pas la possibilité de le faire. Nous devons recommencer à zéro et effectuer de nouveau les estimations des ressources pour obtenir une réponse », expliquait-il.

Cela ne veut pas pour autant dire qu'il n'est pas satisfait des capacités actuelles du logiciel. En effet, la société a confiance dans ce logiciel, à tel point qu'elle a sélectionné Leapfrog comme partenaire de la modélisation en 3D pour son concours Ruée vers l'or. Les participants reçoivent une licence Leapfrog pour la durée du concours afin d'aider la société à trouver de nouvelles tendances potentiellement rentables pour son projet Sigma-Lamaque. Ce concours permet aux géologues d'Integra de se concentrer davantage sur la zone Triangle.

La modélisation implicite est de plus en plus acceptée, aussi des sociétés telles que Leapfrog et Micromine continuent de développer de nouvelles applications de pointe. Toutes deux proposent déjà de nouvelles versions de leur logiciel sur le marché ou sont en voie de les lancer. Le nouveau logiciel de Micromine devrait être commercialisé d'ici le second trimestre 2016, et une nouvelle version de Leapfrog Geo est disponible depuis le mois de novembre. Cette dernière est dotée de nouvelles fonctions pour l'analyse des données et pour les géologues travaillant sur des structures géologiques stratifiées.

Traduit par Karen Rolland


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