Academic literature on the topic 'Minerais – Gisements'

Résumé La fonte des glaces arctiques laisse entrevoir la possibilité de l’ouverture des passages du Nord-Ouest et du Nord-Est entre l’Atlantique et l’Asie. Routes beaucoup plus courtes que Suez ou Panama, elles offriraient des possibilités commerciales et industrielles notables, tout en permettant l’exploitation de gisements de pétrole et de minerais considérables. Mais ces routes constituent aussi des enjeux stratégiques majeurs pour les trois acteurs arctiques que sont la Russie, le Canada et les États-Unis. Pour ces derniers, la liberté de navigation de la marine américaine est fondamentale; pour les deux autres, les eaux des détroits font partie des eaux intérieures, relèveraient de leur seule souveraineté et ne seraient pas soumises aux droits de passage inoffensif et de transit. Des enjeux géopolitiques constituent le fondement des litiges entre ces pays.

The world’s main tantalum (Ta) resources are in pegmatites (e.g. Wodgina, Australia), rare element-enriched granites (e.g. Abu Dabbab, Egypt), peralkaline complexes (e.g. Nechalacho, Canada), weathered crusts overlying the previously mentioned deposit types, and in placers. Niobium (Nb) resources with the highest economic potential are in weathered crusts that overlie carbonatite complexes (e.g. Catalão I and II, Brazil). Brazil accounts for 90% of the global Nb mine production with another 9% coming from the Niobec Mine, Canada (a hard-rock underground mine). However, at least 17 undeveloped carbonatite complexes outside of Brazil have NI-43-101 compliant Nb resource estimates (e.g. Aley carbonatite, Canada). Concentrates from most carbonatites are used to produce ferroniobium (Fe–Nb alloy), and Ta is not recovered. The Ta and Nb contents of some carbonatites (e.g. Upper Fir deposit and Crevier dyke, Canada) are of the same order of magnitude as that of pegmatite ores; however, concentrates from carbonatites have a higher Nb/Ta ratio. Historically, 10–12% Ta2O5 in Nb concentrates has not been recovered in ‘western’ smelters because of the hydrofluoric acid cost. Western countries perceive Ta and Nb supplies to be at risk. Tantalum market downturns resulted in several mines in Australia and Canada closing, at least temporarily, and a resultant shortfall has been filled by what is now recognized as ‘conflict-free columbite-tantalite’ from Central Africa. The lack of ore will not be a key factor in future Ta and Nb supply disruption. For example, more than 280 Nb- and 160 Ta-bearing occurrences are known in Canada alone, and more resources will likely to be discovered as geophysical and geochemical exploration methods are optimized.RÉSUMÉLes principales sources mondiales en tantale (Ta) sont les pegmatites (par ex. Wodgina, Australie), les granites enrichis en éléments rares (par ex. Abu Dabbab, Égypte), les complexes hyperalcalins (par ex. Nechalacho, Canada), les croûtes altérées recouvrant les types de gisements déjà mentionnés, et les placers. Les sources en niobium (Nb) ayant le meilleur potentiel économique se trouvent dans les croûtes altérées qui recouvrent les complexes de carbonatite (par ex. Catalão I et II, Brésil). Le Brésil est la source de 90% de la production minière mondiale de Nb, et 9% provient de la mine Niobec, au Canada (une mine souterraine). Cela dit, il existe au moins 17 complexes de carbonatite non développés à l'extérieur du Brésil dont les estimations de ressources en Nb sont conformes à la norme NI-43-101 (par ex. Aley carbonatite, Canada). Les concentrés de la plupart des carbonatites sont utilisés pour produire du ferroniobium (alliage Fe-Nb), et le Ta n'est pas récupéré. Les teneurs en Ta et Nb de certaines carbonatites (par ex. le gisement de Upper Fir et le dyke Crevier, Canada) sont du même ordre de grandeur que celles des minerais depegmatite; cependant, les concentrés de carbonatites ont une proportion Nb/Ta plus élevée. Historiquement, 10 à 12% du Ta2O5 des concentrés de Nb n'ont pas été récupérés dans les fonderies de l'Ouest en raison du coût de l’acide fluorhydrique. Les pays occidentaux estiment que les approvisionnements en Ta et Nb sont à risque. Le fléchissement du marché du tantale a entraîné la fermeture, au moins temporaire, de plusieurs mines en Australie et au Canada, et la pénurie qui en résulte a été comblée par ce qui est maintenant reconnu comme étant du minerai de colombite-tantalite «sans conflit» d'Afrique centrale. Le manque de minerai ne sera pas un facteur clé des perturbations à venir de l'approvisionnement en Ta et Nb. Par exemple, plus de 280 occurrences minérales contenant du Nb et 160 occurrences minérales contenant du Ta sont connues au Canada seulement, et davantage de ressources seront probablement découvertes à mesure que les méthodes d'exploration géophysique et géochimique seront optimisées.

Lithoprobe (1984–2005), Canada’s national, collaborative, multidisciplinary, Earth Science research project, investigated the structure and evolution of the Canadian landmass and its margins. It was a highly successful project that redefined the nature of Earth science research in Canada. One of many contributions deriving from the project was the demonstration by example that Earth scientists from geophysics and geology, including all applicable sub-disciplines within these general study areas, must work together to achieve thorough and comprehensive interpretations of all available data sets. In Part 1, this statement was exemplified through studies involving lithospheric structures. In Part 2, it is exemplified by summarizing interpretations from six exploration-related studies derived from journal publications. In the first example, subsurface structures associated with the Guichon Creek batholith in south-central British Columbia, which hosts porphyry copper and molybdenum deposits, are better defined and related to different geological phases of the batholith. Reprocessed seismic reflection data and 2.5-D and 3-D inversions of magnetic and gravity data are combined with detailed geological mapping and drillhole information to generate the revised and improved subsurface interpretation. Research around the Bell Allard volcanogenic massive sulphide deposit in the Matagami region of northern Quebec provides the second example. A seismic reflection line over the deposit shortly after it was discovered by drilling, aided by core and geophysical logs, was acquired to test whether the deposit could be imaged. Direct detection of the ore body from the seismic section would be difficult if its location were not already known; however, structural characteristics that can be tied to lithologies from boreholes and logs were well identified. Nickel deposits and associated structures in the Thompson belt at the western limit of the Superior Province in northern Manitoba were the focus of seismic and electromagnetic (EM) studies combined with geology and physical property measurements. The combined seismic/EM image indicates that the rocks of the prospective Ospwagan Group, which have low resistivity, extend southeastward beneath the Archean gneiss and that structural culminations control the subsurface geometry of the Ospwagan Group. The Sudbury structure in Ontario is famous for its nickel deposits, the largest in the world, which formed as the result of a catastrophic meteorite impact. To help reconcile some of the enigmas and apparent contradictions surrounding studies of the structure and to develop more effective geophysical techniques to locate new deposits, Lithoprobe partnered with industry to carry out geophysical surveys combined with the extensive geological information available. A revised structural model for the Sudbury structure was generated and a 3-D seismic reflection survey identified a nickel deposit, known from drilling results, prior to any mine development. The Athabasca Basin of northwestern Saskatchewan and northeastern Alberta is one of the world’s most prolific producers of uranium from its characteristically high-grade unconformity-type deposits and is the only current uranium producer in Canada. An extensive database of geology, drillhole data and physical properties exists. Working with industry collaborators, Lithoprobe demonstrated the value of high-resolution seismic for imaging the unconformity and faults associated with the deposits. The final example involves a unique seismic reflection experiment to image the diamondiferous Snap Lake kimberlite dyke in the Slave Province of the Northwest Territories. The opportunity to study geological samples of the kimberlite dyke and surrounding rocks and to ground-truth the seismic results with drillhole data made available by the two industry collaborators enabled a case history study that was highly successful.RÉSUMÉLithoprobe (1984-2005), ce projet de recherche pancanadien, multidisciplinaire et concerté en sciences de la Terre, a étudié la structure et l'évolution de la croûte continentale canadienne et de ses marges. Ça a été un projet très réussi et qui a redéfini la nature de la recherche en sciences de la Terre au Canada. L'une des nombreuses retombées de ce projet a démontré par l'exemple que les spécialistes des sciences de la Terre en géophysique et en géologie, y compris toutes les sous-disciplines applicables dans ces domaines d'étude généraux, doivent travailler de concert afin de parvenir à une interprétation exhaustive de tous les ensembles de données disponibles. Dans la partie 1, cette approche s'est concrétisée par des études portant sur les structures lithosphériques. Dans la partie 2, elle a produit un résumé des interprétations tirées de six études liées à l'exploration à partir de publications dans des revues scientifiques. Dans le premier exemple, les structures souterraines associées au batholite du ruisseau Guichon, dans le centre-sud de la Colombie-Britannique, et qui renferme des gisements porphyriques de cuivre et de molybdène, sont maintenant mieux définies et mieux reliées aux différentes phases géologiques du batholite. Un retraitement des données de sismique réflexion, et d’inversion magnétique et gravimétrique 2,5-D et 3-D combiné à une cartographie géologique détaillée et à des données de forage ont permis une interprétation révisée et améliorée du de subsurface. La recherche autour du gisement de sulfures massifs volcanogéniques de Bell Allard de la région de Matagami, dans le nord du Québec, est un deuxième exemple. Un levé de sismique réflexion réalisé au-dessus du gisement, peu après sa découverte par forage, couplé avec des diagraphies géophysiques et de carottes, a été réalisé pour vérifier si l'ensemble pouvait donner une image du gisement. La détection directe du gisement de minerai à partir de la coupe sismique serait difficile si son emplacement n'était pas déjà connu; cependant, les caractéristiques structurales qui peuvent être liées aux lithologies déduites des forages et des diagraphies ont été bien définies. Les gisements de nickel et les structures qui y sont reliées dans la bande de Thompson, à la limite ouest de la province du Supérieur, dans le nord du Manitoba, ont fait l'objet d'études sismiques et électromagnétiques (EM), combinés à des mesures de caractéristiques géologiques et physiques. L'image sismique/EM combinée indique que les roches du groupe d’intérêt d’Ospwagan, lesquelles ont une résistivité faible, s'étendent vers le sud-est sous le gneiss archéen et, les culminations structurales contrôlent la géométrie souterraine du groupe d’Ospwagan. La structure de Sudbury, en Ontario, est réputée pour ses gisements de nickel, les plus importants au monde, lesquels se sont formés à la suite d'un impact météoritique catastrophique. Pour aider à comprendre certaines des énigmes et résoudre d’apparentes contradictions entourant les études de la structure, et pour développer des techniques géophysiques plus efficaces afin de localiser de nouveaux gisements, Lithoprobe s'est associé à l'entreprise privée pour réaliser des levés géophysiques, et les comparer aux très nombreuses informations géologiques disponibles. Une révision du modèle structural du gisement de Sudbury, ajouté à un levé sismique réflexion tridimensionnelle, ont permis de circonscrire un gisement de nickel, avant tout autre travail de développement minier. Le bassin de l'Athabasca, dans le nord-ouest de la Saskatchewan et le nord-est de l'Alberta, est l'un des producteurs d'uranium les plus prolifiques au monde provenant de gisements à haute teneur de type discordant, et est le seul producteur d'uranium au Canada. Une volumineuse base de données sur la géologie, les forages et les propriétés physiques est disponible. En collaboration avec des entreprises privées, Lithoprobe a démontré la valeur de la sismique à haute résolution pour l'imagerie de la discordance et des failles associées aux gisements. Le dernier exemple est celui d'une expérience de sismique réflexion unique visant à représenter le dyke de kimberlite diamantifère du lac Snap dans la province des Esclaves, dans les Territoires du Nord-Ouest. L'occasion d'étudier des échantillons géologiques du dyke de kimberlite, et des roches environnantes, et de valider les résultats sismiques à l'aide des données de forage mises à disposition par les deux partenaires privés, a permis une étude de cas très fructueuse.

Geometallurgy is a cross-disciplinary science that addresses the problem of teasing out the features of the rock mass that significantly influence mining and processing. Rocks are complex composite mixtures for which the basic building blocks are grains of minerals. The properties of the minerals, how they are bound together, and many other aspects of rock texture affect the entire mining value chain from exploration, through mining and processing, waste and tailings disposal, to refining and sales. This review presents rock properties (e.g. strength, composition, mineralogy, texture) significant in geometallurgy and examples of test methods available to measure or predict these properties. Geometallurgical data need to be quantitative and spatially constrained so they can be used in 3D modelling and mine planning. They also need to be obtainable relatively cheaply in order to be abundant enough to provide a statistically valid sample distribution for spatial modelling. Strong communication between different departments along the mining value chain is imperative so that data are produced and transferred in a useable form and duplication is avoided. The ultimate aim is to have 3D models that not only show the grade of valuable elements (or minerals), but also include rock properties that may influence mining and processing, so that decisions concerning mining and processing can be made holistically, i.e. the impacts of rock properties on all the cost centres in the mining process are taken into account. There are significant costs to improving ore deposit knowledge and it is very important to consider the cost-benefit curve when planning the level of geometallurgical effort that is appropriate in individual deposits.RÉSUMÉLa géométallurgie est une science interdisciplinaire qui s’intéresse aux caractéristiques de la masse rocheuse qui influent de manière significative sur l'exploitation minière et le traitement du minerai. Les roches sont des mélanges composites complexes dont les éléments structurant de base sont des grains de minéraux. Les propriétés des minéraux, la façon dont ils sont liés entre eux, et de nombreux autres aspects de la texture des roches déterminent l'ensemble de la chaîne de valeur minière, de l'exploration à l'extraction à la transformation, à l'élimination des déchets et des résidus, jusqu'au raffinage et à la vente. La présente étude passe en revue les propriétés significatives de la roche (par ex. sa cohésion, sa composition, sa minéralogie, sa texture) en géométallurgie ainsi que des exemples de méthodes d'essai disponibles pour mesurer ou prédire ces propriétés. Les données géométallurgiques doivent être quantitatives et localisées spatialement afin qu'elles puissent être utilisées dans la modélisation 3D et la planification de la mine. Elles doivent également être peu couteuses afin d'être suffisamment nombreuses pour fournir une distribution d'échantillon statistiquement valide pour la modélisation spatiale. Une communication efficace entre les différents segments de la chaîne de valeur minière est impérative pour que les données soient produites et transférées sous une forme utilisable et que les duplications soient évitées. Le but ultime est d'avoir des modèles 3D qui montrent non seulement la qualité des éléments précieux (ou minéraux), mais aussi les propriétés de roche qui déterminent l'exploitation minière et le traitement du minerai, de sorte que les décisions concernant l'exploitation minière et le traitement du minerai peuvent être réalisées de façon holistique, c.-à-d. que l’impact des propriétés de roche sur tous les maillons de la chaîne des coûts du processus minier sont prises en compte. Les coûts d’amélioration des connaissances sur le gisement de minerai étant importants, il faut tenir compte de la courbe coûts-bénéfices lors de la planification du niveau d'investissement géométallurgique approprié pour le gisement considéré.

Nickel (Ni) laterites are regolith materials derived from ultramafic rocks and play an important role in the world's Ni production. Ni-laterite deposits are the supergene enrichment of Ni formed from the intense chemical and mechanical weathering of ultramafic parental rocks. In Vietnam, the weathering profile containing Ni laterite was first discovered in the Ha Tri massive (Cao Bang). This profile develops on the Ha Tri serpentinized peridotite rocks classified to the Cao Bang mafic-ultramafic complex (North Vietnam) and exhibits thick weathered zone (10 - 15m). This work carried out a detailed study of the weathering profile at the center of Ha Tri massive. Samples from different horizons of the profile were collected and analyzed in detail by XRF, XRD and SEM-EDX methods to establish the relationship between the Ni-rich supergene products and the parental peridotites (lherzolite) rocks in Ha Tri massive. The results show that the saprolite horizon is most Ni-rich in the weathering profile in Ha Tri. In this horizon, Ni-silicate minerals of garnierite group such as pimelite, nepouite and other Mg-Ni silicates have been found. The appearance of minerals of garnierite group is due to the exchange of Mg by Ni during weathering of peridotite minerals, especially olivine, which leads to the enrichment of the supergene Ni. The occurrence of Ni silicates suggests the existence of the supergene Ni ore in the weathering profile of the Ha Tri massive.References Bosio N.J., Hurst J.V., Smith R.L., 1975. Nickelliferousnontronite, a 15 Å garnierite, at Niquelandia, Goias Brazil. Clays Clay Miner., 23, 400-403. Brand N.W., Butt C.R.M., Elias M., 1998. Nickel Laterites: Classification and features. AGSO Journal of Australian Geology & Geophysics, 17(4), 81-88. Bricker O.P., Nesbitt H.W. and Gunter W.D., 1973. The stability of talc. American Mineralogist, 58, 64-72. Brindley G.W. and Hang P.T., 1973. 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Le district minier de Fedj Hassène est situé à proximité de la frontière algéro-tunisienne, à 10 Km au sud de la ville de Ghardimaou. Il regroupe plusieurs filons à Pb-Zn, localement accompagnés par des sulfures de Cu, d’As et d’Hg. Les réserves sont estimées à 370.000 t à 10% de Zn et 0,2% de Pb. Les minéralisations remplissent des fractures subparallèles à la faille d’Ain Kohla de direction ESEWNW et des fentes d’extension qui recoupent les calcaires marneux du Turonien moyen. Le filon principal est formé par de la sphalérite massive brune et accessoirement par de la galène et de la barytine. Le minerai peut se présenter sous forme massive ou sous la forme de ciment de brèche. L’association minérale est composée par de la sphalérite, galène, chalcopyrite, pyrite et orpiment. La gangue est formée par de la calcite massive et localement par de la barytine et du quartz. L’analyse des éléments en trace dans la sphalérite révèle des teneurs en poids de 0,84% Fe, 0,14% Cd et 0,02% Mn. L’étude des inclusions fluides dans la calcite et la sphalérite montre l’existence d’un fluide caractérisé par une salinité de l’ordre de 23% poids équiv. NaCl à température décroissante lors de la mise en place des minéralisations (194 °C lors du dépôt de la calcite et 133 °C lors du dépôt de la sphalérite). Ce fluide est caractérisé par une densité comprise entre 1,00 g/cm3 et 1,11 g/cm3 avec une pression de piégeage estimée de 200 bars. La précipitation des sulfures parait être contrôlée par une chute de la température. Les mesures des isotopes du soufre dans la sphalérite donnent des valeurs de δ34S toutes positives et variant dans une gamme très restreinte comprise entre + 4,6‰ et 6,4‰ VCDT (moyenne=5,6‰). Ces valeurs indiquent une origine commune du soufre réduit qui est formé par les processus de ré duction thermique de sulfates. La source des sulfates admet les évaporites triasiques de la région comme reservoir potentiel. Les études géologiques et minéralogiques couplées à la microthermométrie des inclusions fluides et la géochimie des éléments en traces et des isotopes du soufre permettent de classer le gisement filonien de Fedj Hassène dans le groupe des gisements polymétalliques (Pb-Zn-As, Hg) typiques de la zone des nappes de la Tunisie du Nord et de l’Algérie nord-orientale.

The mineralogical investigation of sand fraction of different sectors of filling of Montgaudier deposit revealed that heavy minerals are mainly composed of amphiboles and disthene in all analyzed samples. The other mineralogical species encountered appear having only a secondary role in the composition of heavy mineral processions. These minerals are: Andalusite, brookite, chlorite, epidote, garnet, pyroxene, rutile, sillimanite and sphene. The opaque minerals are relatively numerous in all the studied samples which they are in different stages of alteration, associated with other minerals presenting a fresh appearance. The light minerals consist mainly of hyaline or translucent quartz grains and milky or opalescent grains. The study of clay minerals generally showed a predominance of kaolinite in all sectors, followed by illite and chlorite. Smectite comes in only fourth place. This cortege is complemented by interstratified smectite-chlorite, which are very poorly represented. The mineralogical study of the deposits at the different parts of the layers filling of the Montgaudier deposit and the sediments in the immediate vicinity permitted to determine the origin of these deposits. Their procession is largely influenced by the geological nature of the Tardoire watershed but also of the mineralogical composition of the surrounding rock in which this cave was.

The primary objective of this study is a better understanding of the chemical evolution of the waters crossing the Cigar Lake (Saskatchewan, Canada) uranium ore deposit and, once described, to investigate the behavior of the lead and uranium isotopes and to test their use as guidelines in exploration. The underground waters around the Cigar Lake ore deposit were sampled by pumping bore holes or by air lifting. Isotopic analyses of U and Pb and chemical analyses of the major elements and of some trace elements (Ba, Ra, U) were completed. Based on these results, a model is proposed to explain the genesis and evolution of the waters and also to account for the water–minerals equilibria. The saturation indices of uraninite and coffinite were determined by way of oxidation–reduction potentials calculated on the basis of measured Fe contents. The waters saturated with these minerals, which are also the most reduced, are systematically located directly above or across the ore deposit. These saturation indices, as well as the calculated oxidation–reduction potentials, are good guidelines for hydrogeochemical exploration in the Cigar Lake orebody setting; however, they must be used only in a relative fashion. Furthermore, the 234U/238U disequilibrium measurements and the U concentration in the waters permit the recognition of waters having percolated through the mineralized zones (higher U concentrations, lower disequilibria). The nature of the mineralization is probably responsible for the coexistence of the two evolutionary trends within the mineralized zones; in the high-grade zones, the disequilibria are low, whereas in the zones of disseminated mineralization or in halos surrounding the orebody, the disequilibria are greater, reflecting the prevailing influence of selective dissolution of 234U in the zones where exchange surfaces between the mineral carrying U and the solution are more important. The measurement of Pb isotopic ratios in the waters also permits of a clear characterization of waters that have percolated through the ore deposit: in this case, the Pb isotopic ratios are enriched in radiogenic Pb. [Journal Translation]

Les minéralisations uranifères de type roll-front du bassin de Chu-Sarysu (Kazakhstan) affectent des formations silico-clastiques continentales d'âge début paléogène. Les formations sont constituées d'une alternance de sables arkosiques et d'argiles provenant de l'altération de granites peralumineux et de roches volcaniques calco-alcalines, mais aussi de roches paléozoïques du Massif du Karatau. Toutes les formations ont une fraction argileuse dominée par les smectites, associées à de la palygorskite, ce qui pourrait indiquer des alternances de périodes humides et chaudes et de périodes sèches. L'ensemble des séries a été soumis à un enfouissement faible qui n'a pas beaucoup évolué depuis les derniers dépôts, comme l'indique, le caractère immature des matières organiques (MO), la présence smectite néoformées automorphes non interstratifiées et la présence pérenne de pyrites framboïdales liée à une activité bactérienne qui est attestée par les extrêmes fluctuations de [delta]34S des pyrites. La cimentation des sables minéralisés par la calcite est locale et est à mettre en relation avec la percolation de fluides météoriques de basse température. La minéralisation est fortement corrélée aux MO, et aux pyrites, notamment dans les faciès de levées en sommet de séquence de chenal, et en association avec les macro-débris végétaux disséminés au sein des sables de chenaux. Les phosphocoffinites sont plus tardives. Ces gisements ressemblent à ceux analogues du Wyoming, mais en différent par la taille des front redox, l'hétérogénéité de la répartition des minéralisations à petite échelle, et l'existence probable d'une préconcentration non négligeable liée aux matières organiques
Roll front ore U-ore deposits in the Chu-Sarysu basin (Kazakhstan) occur in paleogene, continental silicoclastic formations. Sedimentary sequences include unconsolidated arkosic sands and clay lenses, formed by detrital minerals issued from granites and calkalcaline volcanites but also from paleozoïc series from Karatau. All formations are characterized by a fine grain clay fraction dominated by smectites, associated with palygorskite which could be the result of alternated humid and dry periods. All series underwent a rather shallow burial which is indicated by the immature feature of the organic matter, the presence of newly formed unaltered smectites, and the presence of pyrite framboïds which are formed by bacterial sulphate reduction, indicated by the wide range of delta34S of pyrites. Sands are locally cemented by calcite which precipitated from meteoric fluids at low temperature. U-ores are spatially and genetically related to sulphides and organic matter, especially in levee facies at the top of the sedimentary sequence and in association with organic macro-clasts disseminated within the sand channels. Phospho-coffinites occur latter on. These deposits show similarities with those of Wyoming but differ by the size of the roll fronts front redox, the heterogeneity of the U-ores at small scale, and a probable significant pre-concentration associated with organic matter

Les exploitations minières sont confrontées à des marchés concurrentiels difficiles, avec des prix des matières premières plutôt en décroissance sur le long terme et pour certains particulièrement instables. Ceci conduit les opérateurs à rechercher de nouvelles approches de l'exploitation, avec deux objectifs : d'abord tirer un meilleur profit de leur gisement; ensuite disposer d'une capacité de réaction, d'adaptation à des conditions changeantes.
Ces deux objectifs conduisent à s'intéresser à la teneur de coupure. Ce paramètre essentiel définit la limite entre minerai et stérile. Il est utilisé au stade de l'étude du projet minier et sert alors à la définition des contours du gisement industriel.
L'ide développée dans ce document repose sur le fait que lorsque ce paramètre est appliqué à un volume de petite dimension, il peut être ajusté à court terme et permet une sélection plus efficace (en ce sens qu'à un niveau équivalent de récupération de métal, il permet d'écarter un tonnage plus important de matière). Cette idée conduit à proposer un modèle, dérivé des modèles par étapes limitantes, de détermination de la teneur de coupure optimale pour ce type d'exploitation, qualifiées ici de sélectives. Les difficultés de la mise en œuvre, qu'il s'agisse de difficultés liées à l'estimation géologique ou à la planification à court terme de l'exploitation, sont également abordées.

Les mineralisations en tungstene, or et etain au nord de bagneres-de-luchon sont situees en domaines epizonal et mesozonal. L'etude structurale met en evidence une phase de deformation (d1) anterieure a la phase (d2) de plissement general est-ouest. D1 se marque dans l'epizone par des lineations d'etirement orientees ene-wsw resultant d'un cisaillement dirige vers le sud-ouest. L'etude par anisotropie de susceptibilite magnetique du principal granite montre qu'il a une structure lineaire orientee n40e, faiblement plongeante vers le nord-est. On considere qu'il a acquis cette structure lors de sa mise en place durant d1. La presence, a luchon, de gneiss granules posait un probleme d'attribution stratigraphique. La geochimie des series des pyrenees (canaveilles, jujols) comparee a celle des series de la montagne noire conforte l'hypothese de l'age cambro-ordovicien des series pyreneennes. Dans l'epizone, des granites sont associes aux mineralisations en scheelite. Ce sont des granites a deux micas peralumineux, non enrichis en tungstene, ayant subi une alteration deuteritique. Les mineralisations en domaine mesozonal sont constituees par des skarns interstratifies dans la serie cambrienne d'escalere, formes par infiltration de fluides reagissant sur d'anciennes dolomies (t=500-540c, p=2-3 kb). Sn et w sont enrichis lors d'un stade d'alteration tardif en relation avec des pegmatites a cassiterite. Les etudes entreprises dans l'epizone ont permis la decouverte et la caracterisation de nombreuses mineralisations: skarns a scheelite situes au contact de granites et filons de quartz a w-au-bi, riches en arsenopyrite, orientes n140e et lies a un episode hydrothermal tardiphase 2. Au plan metallogenique, on montre clairement, dans l'epizone, la relation entre les mineralisations et un hydrothermalisme associe a des manifestations granitiques et guide par des fractures. Cette relation est be

Des argiles kaoliniques sont exploitées depuis une centaine d'années, dans la partie occidentale du bassin des Charentes. Leurs dépôts sont liés aux formations sédimentaires d'un réseau paléo-deltaïque. La genèse des gisements de kaolin du Bassin des Charentes obéit à des règles géologiques simples mais leur géométrie détaillée présente une grande complexité, renforcée par le fait qu'on doit distinguer des argiles de qualités très différentes.
Les gisements récemment mis en exploitation, sont relativement plus riches en alumine que ceux déjà épuisés. Ces nouveaux gisements, plus profonds que les anciens, ont subi des phénomènes postsédimentaires plus intenses. Dans cette étude on compare des données chimiques des différents gisements de Bassin des Charentes. La formation des argiles hyperalumineuses est particulièrement étudiée. On essaie d'améliorer la connaissance des gisements en utilisant les analyses statistiques. Les données disponibles sont les résultats d'analyses chimiques des échantillons carottés des argiles kaoliniques.
Des méthodes géostatistiques sont proposées pour l'étude de ces gisements et sont appliquées à certains d'entre eux. Les problèmes de l'utilisation des outils de la géostatistique pour ce genre de dépôt sont abordés et on essaie de présenter des démarches adaptées.
Ces outils nous permettent de mettre en évidence l'importance d'une connaissance de la variabilité spatiale des éléments chimiques dans ce gisement pour mieux gérer les opérations d'exploration, d'extraction et de classification des dépôts de kaolin.
Des simulations géostatistiques permettent de visualiser la variabilité spatiale des différentes catégories d'argile. Elles ont été mises en oeuvre dans le cadre de la méthode des plurigaussiennes seuillées. Deux cas ont été traités : simulation de faciès argileux fondés principalement sur des critères visuels, et simulation de classes d'argile définies à partir de leur teneur en Al2O3.

L'ennoyage des mines de fer abandonnées de Lorraine entraîne une dégradation de la qualité de l'eau souterraine. Dans ce contexte, notre travail avait pour objectifs de caractériser l'évolution chimique de l'eau des réservoirs miniers, d'en déterminer les causes et de fournir les bases d'un outil d'aide à la gestion de l'eau. Une synthèse des connaissances concernant le drainage minier et le bassin ferrifère lorrain (BFL) a été réalisée. Les travaux se sont ensuite articulés autour de deux axes complémentaires: (i) une étude expérimentale, qui a permis de définir la nature de la pollution, sa durée et son origine minéralogique probable, (ii) et la construction d'un modèle couplant chimie et déplacement de fluide pour représenter l'évolution qualitative de l'eau et des gaz au cours des essais de laboratoire. Ces résultats ont permis de modéliser le drainage minier sur le secteur Sud du BFL, dont l'ennoyage a débuté en 1995
In the last twenty years, the closure of iron mines of Lorraine led to progressive flooding of the workings. The consequences on groundwater are a modification of flowpaths and a degradation of the quality of water. In this context, the aims of this work were to characterize the evolution of the quality of groundwater during and after the flooding, to determine its causes and to give the bases of a water management aid tool. A knowledge synthesis on mining drainage, and most specifically on chemical mechanisms that are the cause of it, was realised. We then focused on the particular case of the Lorrain Iron Basin (LIB). An experimental study was conducted in laboratory on rock samples collected in mines of the northern part of the LIB. This work included a mineralogical study, closed reactors tests, with monitoring of gas composition, and leaching columns experiments. This study allowed us to characterize the evolution of the water quality when the water is in contact with rocks of the LIB : nature, duration and probable mineralogical origin of the pollution. Based on these results, a kinetic chemical model was built, and integrated in an ideal stirred tank reactor model. These simulators reproduce the concentrations observed in water at the end of the closed reactors tests and during the leaching columns experiments. We proposed a scenario for explaining the evolution of water chemical content in contact of LIB rocks. Finally, on this basis, a numerical simulator was built in order to reproduce the evolution of the quality of water at the overflow point of the southern sector of the LIB, abandoned since 1995

Les relations entre composés organiques et uranium montrent que ces interactions vont depuis la complexation et le transport de l’uranium dans des fluides organiques jusqu'à sa réduction par celles-ci conduisant à la précipitation de minéraux uranifères. Une étude expérimentale à 200°C et 500 bar des réactions entre des composés modèles (composés organiques purs) tels que les n-alcanes (n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-décane, n-dodécane, n-tétradécane et n-hexadécane), un n-alcène (n-déc-1-ène), des cycles (butyl-cyclohexane et cyclo-hexane) et des aromatiques (butyl-benzène et naphtalène) et des oxydes d’uranium hexavalents a été entreprise. La détermination du degré d’oxydation des oxydes d’uranium après expérience a permis de déterminer qu’en milieu aqueux les composés modèles aliphatiques sont des réducteurs plus puissants que les composés aromatiques. Ces expériences ont permis de démontrer une oxydation progressive des n-alcanes à partir des composés C6. La taille croissante des chaînes aliphatiques et l’augmentation du temps de mise en interaction sont des facteurs majeurs de l’augmentation du pouvoir réducteur du milieu, dont de la réduction de l’uranium hexavalent et par voie de conséquence de l’intensité de l’oxydation du composé organique. Une matière organique d’origine lacustre ou marine possédant généralement une fraction aliphatique plus importante que la matière organique d’origine continentale sera donc plus susceptible de réduire l’uranium. Un exemple naturel, les gisements d’uranium de type tectonolithologique localisés dans les grès de la région d’Arlit, ont été choisis afin d’appliquer les résultats obtenus dans la partie expérimentale. Les auteurs précédents ont considéré que seule cette matière organique de type III était responsable de la réduction de U(VI) en U(IV). Les travaux que nous avons entrepris montrent que des huiles migrées d'origine marine probable ont fortement contribué à la genèse de la minéralisation en uranium. Les analyses pétrographiques prouvent que (i) des bitumes solides, issus de la polymérisation des huiles migrées, sont présents en abondance dans la porosité des grès et dans des fractures au niveau des chenaux des formations gréseuses du Tarat (Tamou, Takriza, Taza Sud en carrières) ainsi que du Guézouman (mine secteur d’Akouta), et (ii) la minéralisation en uranium est principalement associée à cette matière organique migrée exprimée actuellement sous forme de bitumes solides. Dans ceux-ci, l’uranium est lié à une échelle infra-micrométrique dans les bitumes solides. Des huiles mises en évidence dans les inclusions fluides dans les surcroissances des grains détritiques de quartz des grès minéralisés des gisements des formations du Guézouman et du Tarat confirment la migration d’huile dans les chenaux et de ces formations. Ainsi le rôle prépondérant de la matière organique d'origine marine dans la genèse des minéralisations uranifères de type tectono-lithologique est mise en évidence de manière conjointe par l’approche expérimentale des interactions matière organique/uranium et par l’étude de la caractérisation de cette matière dans les gisements d’uranium de la région d'Arlit
Formers studies on the relations between organic matter and uranium have shown that these interactions go since the complexation and the transport of uranium in organics fluids until its reduction by the organic matter leading to the uranium-bearing mineral precipitation. An experimental study of these reactions to 200°C and 500 bars between experimental compounds (pure organic compounds) such as the n-alkanes (n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane, n-dodecane, n-tétradécane and n-hexadecane), an n-alcene hydrocarbon (n-dec-1-ene), cycles (butyl-cyclohexane and cyclo-hexane) and the aromatic ones (butyl-benzene and naphthalene), and hexavalent uranium oxides was undertaken. These experiments allowed to show a progressive oxidation of n-alkanes starting from made up C6. The increasing size of the aliphatic chains and the increase in the time of setting in interaction are major factors of the increase in the environment oxidizing capacity in interaction with uranium on the organic compound. The determination of the oxidation step of uranium oxides after experiment made it possible to determine that in aqueous environment the aliphatic model compounds are reducers more powerful than the aromatic compounds. An organic matter from lake or marine origin generally has an aliphatic fraction larger than the organic matter of continental origin and thus will be more likely to reduce uranium. A natural example, the uranium deposits in the sandstones from Arlit, the tectonolithologic type, was selected in order to apply the results obtained in the experimental part. They are located in fluviatil sandstones rich in organic matter of continental origin (type III) deposited in the paleochannels. Former authors considered that only this organic matter of type III was responsible for the reduction of U (VI) in U (IV). Work which was undertaken in the present study shows that migrated oils of probable marine origin strongly contributed to the genesis of uranium mineralisation. The petrographic analyses proved that (i) solid bitumens, resulting from the polymerization of migrated oils, are present in abundance in the porosity of the sandstones and fractures at the level of the channels of the Tarat formation (Tamou, Takriza, Southern Taza in careers) and Guézouman (mine sector of Akouta), and (ii) uranium mineralization is mainly associated with this migrated organic matter currently expressed in the form of solid bitumens. In those, uranium is related which are present at an infra-micrometric scale in the solid bitumens. The oils highlighted in fluid inclusions in the overgrowths of the detrital quartz grains in the sandstones of the Guézouman and Tarat formations confirm that channels of these two formations are the source of the oil migration. Thus, the dominating role of the organic matter of marine origin in the genesis of uranium-bearing mineralization of tectono-lithological type is highlighted in a joint way by the experimental approach of the interactions organic matter/uranium and by the characterization of this matter from the uraniferous layers in the Arlit area

Ce chapitre étudie le prix à long terme des métaux, fonction de l’énergie nécessaire à leur production. L’énergie de production primaire minimale peut être estimée comme une somme de l’énergie mécanique d’extraction et de broyage, de l’énergie de séparation et des processus métallurgiques. L’écart entre l’énergie théorique minimale et la valeur observée actuellement donne une idée de la maturité technologique. En appliquant un taux d’amélioration technologique et de baisse de qualité (concentration) des gisements au cours du temps, il est possible de reproduire l’évolution passée et de prédire l’évolution future d’énergie de production et de prix des métaux, en faisant l’hypothèse que les minerais exploités sont les mêmes. Les résultats indiquent que pour le cuivre, le nickel, l’argent et l’or, l’amélioration technologique depuis 1900 a permis de compenser la baisse de teneur des gisements exploités. Nous estimons que l’évolution future pourrait être différente et que la baisse de qualité des gisements engendrera une augmentation du prix de ces métaux. Le prix à long terme de l’aluminium devrait quant à lui continuer à baisser.