Le Système de production des cartes de potentiel minéral,
une nouvelle tendance mondiale

L’évaluation du potentiel minéral par intégration de données spatiales géoréférencées est une approche qui est utilisée à l’échelle mondiale maintenant et l’intérêt qu’elle suscite ne cesse de croître. D’ailleurs, la publication d’un nombre grandissant d’articles traitant du sujet le confirme. Cette nouvelle tendance a été grandement favorisée par la mise au point de nouveaux logiciels permettant ce genre de traitement à l’aide de l’ordinateur personnel et par la possibilité d’accéder à de nouvelles bases de données numériques.

Anciennement, la détermination de zones propices à la découverte de nouveaux gisements s’effectuait généralement par la superposition de multiples couches de polyester, chacune illustrant un élément géologique pouvant révéler la présence d’un type de gisement recherché (faille, anomalie géophysique, anomalie géochimique, etc.). Les zones d’intérêt étaient sélectionnées parmi celles présentant le plus grand nombre de recoupements. L’intégration numérique de données géoréférencées a révolutionné cette approche en permettant de cibler, avec une précision marquée, le type de données (ou thème) à traiter, d’adapter le traitement selon des approches empiriques ou conceptuelles, et, enfin, de combiner les résultats suivant l’importance relative de chaque thème.

Les différentes méthodes utilisées pour le traitement des données se regroupent en deux catégories : d’abord, les méthodes empiriques (« data-driven  »), qui reposent sur l’analyse statistique de l’association spatiale de dépôts minéralisés déjà connus avec divers éléments géologiques, géophysiques ou géochimiques; ensuite, les méthodes conceptuelles (« knowledge-driven ») qui, suivant l’évaluation experte du géologue traitant, reposent sur la définition et le traitement spatial de paramètres métallogéniques pertinents pour un modèle choisi.

Les méthodes empiriques utilisent un ensemble de validation (« training set ») généralement constitué par une carte numérique localisant un nombre suffisant de dépôts connus appartenant au modèle métallogénique traité dans la région à l’étude. Le traitement consiste à calculer le rapport statistique entre cet ensemble de validations et un certain nombre de cartes numériques représentant chacune un paramètre (ou thème) pertinent pour le modèle (carte des intrusions felsiques, des altérations en fer, des filons synvolcaniques, etc.). Les approches empiriques utilisent, essentiellement, trois méthodes : l’analyse régressive, les réseaux neuronaux (« neural networks ») et la pondération des évidences (« weight of evidence »).

Les méthodes conceptuelles (sur lesquelles les cartes SPCPM reposent) sont basées sur un modèle métallogénique pertinent pour la région étudiée. Ce modèle se compose de paramètres géologiques (sources de chaleur, lithologies favorables, failles permettant la circulation des fluides, etc.) qui sont considérés comme nécessaires pour la formation de dépôts ou favorables à ceux-ci. À ces paramètres, s’ajoutent aussi des indicateurs ponctuels (affleurements minéralisés, minéraux indicateurs d’altération, anomalies géochimiques, etc.) signalant la présence de minéralisations. Dans chaque cas, ces éléments constituent un thème de modélisation. Le traitement des données est guidé par l’évaluation de l’expert sur le rôle de chaque thème dans la mise en place de dépôts potentiels. La pondération des divers thèmes et leur combinaison peuvent résulter soit d’une évaluation arbitraire d’un expert métallogéniste, soit de méthodes combinatoires relevant de techniques telles que les ensembles flous (fuzzy logic) ou, encore, la théorie des croyances de Dempster-Shafer.

Les approches empiriques nécessitant un nombre significatif de dépôts appartenant au modèle étudié pour pouvoir être appliquées, seules les régions déjà explorées intensivement peuvent bénéficier de ce type de traitement. Ces méthodes ont l’avantage de reposer sur une approche factuelle démontrable et vérifiable. Elles sont toutefois le résultat de relations statistiques parfois complexes, dont le sens, sur le plan géologique, n’est pas toujours évident. Les approches conceptuelles se prêtent davantage aux régions peu explorées où peu, ou pas, de minéralisations favorables n’ont encore été reconnues. L’évolution du produit étant dirigée par le jugement expert d’un métallogéniste, cette méthode rend le produit très proche d’un modèle de gisement avec lequel les entreprises d’exploration sont déjà familiarisées. En contrepartie, la pondération arbitraire des paramètres dans cette approche est déterminée par les préférences expertes du métallogéniste, qui peuvent varier d’un expert à l’autre.