Lithogéochimie au moyen de l’analyse pXRF
La lithogéochimie et la chimiostratigraphie cherchent à déterminer les composants chimiques qui forment la lithologie (ou formation rocheuse). Cette information peut ensuite être utilisée pour déterminer le type de roche, l’altération et l’ordre dans lequel les roches se sont formées. La composition chimique est un outil utile pour l’exploration minière, surtout lorsque les géologues peuvent difficilement identifier le type de roche visuellement. Par exemple, lorsque la taille des grains est trop petite pour permettre une identification visuelle ou lorsque la roche a subi une forte déformation due au climat, à l’altération ou au métamorphisme qui modifie la roche sous l’effet de la chaleur et de la pression. |  Analyseur XRF Vanta utilisé sur le terrain pour cartographier les types de roches et les altérations. |
Les appareils à main, comme l’analyseur XRF Vanta™ d’Olympus, peuvent facilement mesurer un grand nombre d’éléments clés de la formation des roches (Mg, Al, Si, K, Ca, Fe, etc.) et aussi beaucoup des éléments traces (Cu, Ti, Zr, Sr, Rb, Y, Nb, etc.) utilisés pour la détermination lithogéochimique. Conformément aux diagrammes simples de classification des roches (figure 2 ci-dessous), les données pXRF peuvent être tracées, classifiées et ensuite utilisées pour prédire le type de roche. Les explorateurs aurifères notamment utilisent cette technique avec succès sur les terrains fortement altérés lorsqu’il est trop difficile de déterminer visuellement le type de roche. |  Analyseur pXRF DELTA® et poste de travail dans un laboratoire sur site pour l’analyse géochimique de routine de milliers d’échantillons de sol à Yanfolila, au sud-ouest du Mali. |
Cette technique a été utilisée pour déterminer la stratigraphie dans les mines existantes, pour cibler de nouvelles zones de minéralisation et pour établir les sites où l’exploration et le forage futurs devraient être prioritaires.
Cas d’application concrète observé au Mali (Afrique occidentale)
Cet exemple d’un projet d’exploration dans le sud-ouest du Mali montre comment la géochimie peut être utilisée pour distinguer différentes lithologies dans les matériaux frais. Cette méthode peut être appliquée aux environnements altérés et, dans une moindre mesure, à des échantillons de sol de surface (figure 1). Ces méthodes sont particulièrement utiles lorsque l’identification cohérente par les géologues des différentes lithologies est quasi impossible en raison de l’altération et de l’érosion.
S’il est vrai que d’autres exemples de l’approche lithogéochimique ont été décrits ces dernières années, une nouvelle dimension y a été ajoutée ici en tirant profit de la technologie pXRF pour obtenir les mêmes résultats. Ce cas publié d’application concrète est remarquable, car il démontre toute la pertinence de la composition chimique pour éclairer la lithologie à l’aide de méthodes d’analyse de laboratoire. De plus, il confirme que cette approche peut être reproduite à l’aide de la technologie pXRF.
Figure 1. Emplacement et classification des échantillons de sol à l’aide de tracés Ti-ZR (en haut) pour les données de laboratoire (à gauche) et les données pXRF (à droite).
Figure 2. Flux de travaux montrant un relevé topographique fait à l’aide d’une analyse de laboratoire classique, utilisé pour envoyer de l’information aux systèmes de classification lithologiques appliqués aux données pXRF. Les représentations graphiques démontrent que les données du laboratoire et les données pXRF produisent les mêmes résultats.
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Prélèvement d’échantillons de sol par forage par roto-percussion à air et échantillonnage de sol pour l’analyse pXRF, Yanfolila, sud-ouest du Mali.
Références : C Benn et, al, Lithological Discrimination in Deeply Weathered Terrains Using Multielement Geochemistry – An Example from the Yanfolila Gold Project, SW Mali, 25th International Applied Geochemistry Symposium, Finlande, 2011
