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L'exploration minérale est le processus entrepris par des sociétés, des partenariats ou des sociétés dans le but de trouver du minerai (concentrations de minéraux commercialement viables) à extraire. L'exploration minérale est une forme de prospection minière beaucoup plus intensive, organisée et professionnelle et, bien qu'elle utilise fréquemment les services de prospection, le processus d'exploration minérale dans son ensemble est beaucoup plus complexe.
La phase de génération de cibles implique des investigations de la géologie via la cartographie, la géophysique et la réalisation d'essais géochimiques ou géophysiques intensifs de la géologie de surface et souterraine. Dans certains cas, par exemple dans les zones couvertes de sol, d'alluvions et de couverture de plate-forme, le forage peut être effectué directement comme mécanisme de génération de cibles.
[modifier] Méthodes géophysiques
Article détaillé : Géophysique d'exploration Les
instruments géophysiques jouent un rôle important dans la collecte de données géologiques utilisées dans l'exploration minérale. Les instruments sont utilisés dans les levés géophysiques pour vérifier les variations de la gravité, du magnétisme, de l'électromagnétisme (conductivité et résistivité des roches) et d'un certain nombre d'autres variables dans une certaine zone. La méthode la plus efficace et la plus répandue de collecte de données géophysiques est la géophysique aéroportée en vol.
Des compteurs Geiger et des scintillomètres sont utilisés pour déterminer la quantité de radioactivité. Ceci est particulièrement applicable à la recherche de gisements de minerai d'uranium mais peut également être utile pour détecter des anomalies radiométriques associées au métasomatisme.
Les magnétomètres aéroportés sont utilisés pour rechercher des anomalies magnétiques dans le champ magnétique terrestre. Les anomalies sont une indication de concentrations de minéraux magnétiques tels que la magnétite, la pyrrhotite et l'ilménite dans la croûte terrestre. Il arrive souvent que de telles anomalies magnétiques soient causées par des événements de minéralisation et des métaux associés.
La prospection géophysique au sol au stade de la sélection des cibles est plus limitée, en raison du temps et du coût. L'utilisation la plus répandue de la géophysique au sol est la géophysique électromagnétique qui détecte les minéraux conducteurs tels que les minéraux sulfurés dans des roches hôtes plus résistives.
Les lampes ultraviolettes peuvent provoquer la fluorescence de certains minéraux et constituent un outil clé dans la prospection de la minéralisation du tungstène.
[modifier] Télédétection
La photographie aérienne est un outil important pour évaluer les propriétés d'exploration minérale, car elle donne à l'explorateur des informations sur l'orientation - emplacement des pistes, des routes, des clôtures, des habitations, ainsi que la capacité de cartographier au moins qualitativement les affleurements et la systématique des régolithes et la couverture végétale dans une région. La photographie aérienne a été utilisée pour la première fois après la Seconde Guerre mondiale et a été largement adoptée à partir des années 1960.
Depuis l'avènement des images Landsat bon marché et déclassifiées à la fin des années 1970 et au début des années 1980, l'exploration minérale a commencé à utiliser l'imagerie satellitaire pour cartographier non seulement le spectre lumineux visuel sur les immeubles d'exploration minérale, mais aussi les spectres qui sont au-delà du visible.
Les spectroscopes satellitaires permettent à l'exploration minérale moderne, dans les régions dépourvues de couverture et de végétation, de cartographier directement les minéraux et l'altération. L'amélioration de la résolution des satellites commerciaux modernes a également amélioré l'utilité de l'imagerie satellitaire ; par exemple, les images satellites IKONIS peuvent être générées avec une taille de pixel de 30 cm.
[modifier] Méthodes géochimiques
Article principal : Géochimie
Le rôle principal de la géochimie, ici utilisé pour décrire les dosages ou les milieux géologiques, dans l'exploration minérale est de trouver une zone anormale dans le produit recherché, ou dans des éléments connus pour être associés au type de minéralisation recherché.
L'exploration géochimique régionale a traditionnellement impliqué l'utilisation de sédiments fluviatiles pour cibler des bassins versants potentiellement minéralisés. Les enquêtes régionales peuvent utiliser de faibles densités d'échantillonnage, comme un échantillon par 100 kilomètres carrés. Les levés géochimiques de suivi utilisent couramment les sols comme support d'échantillonnage, éventuellement via la collecte d'une grille d'échantillons sur le fonds ou les zones qui se prêtent à la géochimie des sols. Les zones qui sont couvertes par des sols transportés, des alluvions, des colluvions ou qui sont trop perturbées par l'activité humaine (routes, voies ferrées, terres agricoles), peuvent nécessiter un forage à faible profondeur afin d'échantillonner le substratum rocheux non perturbé ou non pollué.
Une fois les analyses géochimiques retournées, les données sont recherchées pour des anomalies (éléments simples ou multiples) pouvant être liées à la présence de minéralisation. L'anomalie géochimique est souvent vérifiée sur le terrain par rapport à la géologie des affleurements et, en géochimie moderne, normalisée par rapport au type de régolithe et au relief, afin de réduire les effets de l'altération, des matériaux transportés et des reliefs.
Les anomalies géochimiques peuvent être fausses ou liées à une minéralisation à faible teneur ou sous-teneur. Afin de déterminer si tel est le cas, des anomalies géochimiques doivent être forées afin de tester l'existence de concentrations économiques de minéralisation, voire de déterminer pourquoi elles existent à l'endroit où elles existent.
La présence de certains éléments chimiques peut indiquer la présence d'un certain minéral. L'analyse chimique des roches et des plantes peut indiquer la présence d'un gisement souterrain. Par exemple, des éléments tels que l'arsenic et l'antimoine sont associés aux gisements d'or et sont donc des exemples d'éléments éclaireurs. Les bourgeons d'arbres peuvent être échantillonnés à la recherche d'éléments éclaireurs afin d'aider à localiser les dépôts.
Ce ne sont là que quelques façons d'explorer les minéraux. Il existe également de nombreuses techniques « secrètes » que les explorateurs utilisent pour trouver des gisements économiques de minéraux, y compris le pétrole et le gaz.