Le processus de développement minéral

Une grande partie des objets que nous utilisons dans notre quotidien contiennent des substances minérales ou des minéraux transformés qui, sans l’exploration minière, n’existeraient pas. Pensons aux téléphones intelligents, aux ordinateurs, aux batteries au lithium, aux voitures électriques, aux avions, aux implants dentaires et médicaux ou même au simple crayon mine. Au Québec, pour explorer et exploiter les ressources minérales de façon durable, il faut franchir 6 grandes étapes qui constituent le processus de développement minéral.

À chacune des étapes du processus de développement minéral, les compagnies minières doivent répondre aux obligations du Ministère. Ces obligations sont énumérées dans le cadre normatif s’appliquant au domaine minier publié sur le site internet du Ministère.

Le Québec encourage l’établissement d’un climat de collaboration entre les acteurs du secteur minier et les communautés locales et autochtones près desquelles se déroule l’activité minière. Dans ce contexte, les sociétés minières sont encouragées à entamer des pourparlers avec le milieu d’accueil le plus tôt possible dans le processus de développement d’un projet afin de prendre en compte ses attentes et ses préoccupations. En général, plus les communications débutent tôt dans le processus, plus les relations sont harmonieuses.

La progression d’un projet minier jusqu’à l’exploitation commerciale diffère grandement suivant les projets.
Les différents travaux et les études à réaliser avant l’étape de la construction et du rodage coûtent énormément d’argent. La construction du site minier lui-même est encore plus coûteuse. Ces réalisations doivent être appuyées par des investissements publics ou privés, sauf dans le cas d’un promoteur qui exploite déjà une mine, ce qui lui permet de financer les travaux à partir de ses revenus propres.

Parmi les facteurs qui influencent l’avancement d’un projet minier, le plus important est le prix de vente de la substance minérale à exploiter. Le prix de toutes les substances minérale est cyclique. Un projet progressera donc quand le prix de la substance est élevé et ralentira ou sera mis sur la glace lorsque le prix est faible. De plus, les différents projets sont en concurrence les uns les autres à l’échelle mondiale. Pour ces raisons, le cheminement d’un projet n’est pas linéaire et dépend des facteurs énumérés précédemment.

Les projets miniers sont souvent mis en valeur par des compagnies « junior » d’exploration. Celles-ci ne génèrent pas de revenu et doivent intéresser des investisseurs pour récolter l’argent nécessaire à l’avancement de leur projet.

Les investisseurs seront au rendez-vous si :

La substance minéralisée est recherchée;
La zone minéralisée découverte contient une grande quantité de la substance recherchée;
La substance est facile à extraire de la roche et il est possible d’atteindre la pureté demandée par les consommateurs;
L’équipe qui développe le projet possède l’expertise et les compétences nécessaires pour mener à bien le projet;
Les revenus générés par la future exploitation seront plus grands que le coût de développement du projet.

D’autres facteurs interviennent pour influencer la mise en valeur d’un projet minier, dont :

La fluctuation du prix de vente de la substance. Lorsque les prix sont bas, les investisseurs sont plus frileux, mais si les prix augmentent, ils seront plus portés à investir;
La compétition mondiale. Les investisseurs préfèrent les projets les plus susceptibles d’aboutir et de générer des profits.
L’acceptabilité sociale et l’environnement. Le projet doit être bien accueilli par la communauté et avoir le moins d’impacts possible sur l’environnement. Les investisseurs sont de plus en plus sensibilisés à la nécessité du développement durable.
La situation géographique a aussi une influence. La construction de routes, d’une ligne électrique, d’un chemin de fer ou d’un port coûte très cher. Plus le projet est éloigné des centres urbains, plus les coûts de construction seront élevés. La disponibilité d’une main-d’œuvre spécialisée et le contexte économique, social et politique sont aussi des éléments à considérer.
L’intégration de procédé innovant dans la production. Un nouveau procédé est très attirant et stimulant, mais il comporte aussi beaucoup de risques. Il est en effet beaucoup plus facile de mettre en œuvre un procédé déjà bien maîtrisé que quelque chose de totalement nouveau. Le risque d’échec est plus présent.

1. Levés géoscientifiques

À cette étape, l’objectif est d’identifier le potentiel minéral du territoire par l’acquisition de connaissances géoscientifiques.

La Direction générale de Géologie Québec du Ministère poursuit depuis plusieurs années l’objectif de faciliter l’accès à l’information géoscientifique afin de permettre une utilisation plus efficiente des données et de maximiser les retombées des investissements passés ayant servi à acquérir ce patrimoine collectif.

L’acquisition de connaissances se fait en grande partie par des travaux de terrain. Des équipes de géologues du Ministère ou celle de compagnies privées sont déployées sur le terrain pour effectuer des levés dans les régions où l’on possède parfois peu de connaissances géologiques. Les informations recueillies sont ensuite présentées sur de nouvelles cartes et sont intégrées aux bases de données géoscientifiques.

Plusieurs types de levés peuvent être réalisés pour identifier les différents types de roche et définir les structures et les propriétés du socle rocheux :

géologiquegéophysiquegéochimiquequaternaire

La cartographie ou levé géologique a pour but de localiser, d’identifier et de décrire (minéraux, structures, textures, couleur en surface fraîche et altérée, taille des grains, plissements, failles, présence de minéralisations, présence de fossiles, etc.) les divers types de roches dans une région donnée.

Ces observations servent à la production de cartes qui présentent la distribution de ces roches sur le territoire.

La cartographie géologique

Préparation

Avant le départ sur le terrain, le ou la géologue responsable rassemble l’information géologique utile (études scientifiques, rapports géologiques, images satellitaires, cartes topographiques, géologiques, géophysiques et géochimiques) touchant la région à l’étude et qui sont indispensables à la réalisation du levé géologique. La personne responsable doit aussi constituer une équipe composée de géologues et d’assistants de même qu’un groupe de soutien (responsables du camp et de la cuisine, pilote d’hélicoptère, etc.). En région éloignée, l’équipe géologique est souvent logée sous la tente dans des camps très bien organisés. Sur le terrain, les géologues sont munis d’instruments et d’outils tels que : sac à dos, veste de géologue, marteau ou masse, hoyau, ciseau à froid, récepteur GPS, tablette électronique, boussole, loupe, aimant, pointe de carbure (pour la dureté), plaque d’aluminium (pour les mesures structurales) et caméra numérique.

Les cheminements sur le terrain, toujours en équipe de deux personnes, se font à pied, en véhicule tout-terrain (quad), en camion, en bateau ou en hélicoptère. Les déplacements sont planifiés et suivent un parcours déterminé la veille ou avant lors de la préparation des travaux. Une fois qu’un affleurement rocheux est identifié lors du parcours, le ou la géologue le localise avec précision à l’aide d’un récepteur GPS et le décrit en détail (dimension, types de roches, minéralogie, structures, textures, etc.). L’orientation des structures (couches, niveaux, fractures, foliations, etc.) de la roche est mesurée à l’aide d’une boussole. Des échantillons des types de roches observés et, s’il y a lieu, des échantillons minéralisés sont recueillis et des photographies sont prises. Ces informations, notées dans une tablette électronique, seront utilisées aux étapes suivantes.

Analyse des données

De retour au camp à la fin de la journée, des vérifications et des interprétations sont faites aussi en équipe afin d’uniformiser les différentes données.. Les échantillons sont préparés avec une scie à lame diamantée et sont sélectionnés pour des tests en laboratoire (densité, magnétisme, photos, colorations), pour les analyses géochimiques et les examens au microscope. On procède également à une interprétation géologique préliminaire.

Mise en carte des données géologiques

De retour au bureau à la fin de la saison de terrain, le ou la géologue produit la carte géologique à partir des données recueillies. Ce travail, réalisé avec le soutien d’une équipe de techniciens en géomatique, est effectué en utilisant différents logiciels spécialisés. La carte est accompagnée d’un Bulletin géologiQUE qui décrit les principaux éléments de la carte. Ces informations sont utiles dans différents contextes comme l’exploration minière, la planification et la gestion du territoire et plusieurs autres usages.

Évolution de la cate géologique

1926

1941

1956

1985

2002

2012

2022

La géophysique est le domaine des sciences de la Terre qui utilise les méthodes de la physique pour étudier la Terre et son environnement. Dans le domaine minier, elle est employée comme soutien aux travaux de cartographie géologique et pour la recherche des substances minérales à différentes profondeurs.

Les types de levés géophysiques sont nombreux et varient en fonction des paramètres physiques mesurés, de la nature des sources d’émission et des méthodes de réception du signal. Les levés géophysiques peuvent s’effectuent au sol, sur les plans d’eau ou dans les airs. Les levés aériens permettent notamment de couvrir de grandes distances en peu de temps, alors que les levés au sol fournissent une information plus détaillée. À l’étape des levés géoscientifiques, le Ministère réalise principalement des levés magnétiques et radiométriques aériens.

Types de levés :

Magnétiques

La méthode magnétique s’appuie sur la mesure du champ magnétique terrestre afin de détecter les variations locales dues au magnétisme des roches. Cela permet de définir des unités géomagnétiques caractérisées par une réponse magnétique homogène qui peuvent correspondre à des unités géologiques ou à des structures particulières. Les mesures peuvent être prises au sol, sur l’eau (bateau), dans les airs (avion, hélicoptères, drone) ou encore dans les trous de forage.

(Le géomagnétisme – voir la section Dans le monde minier)

Électriques

La méthode électrique consiste à faire circuler un courant électrique dans le sous-sol à l’aide d’électrodes en surface et de mesurer la différence de potentiel. Cela permet de déduire la capacité du sous-sol à laisser passer le courant électrique. Ainsi, un levé de résistivité électrique permettra de cartographier les unités géologiques ayant des propriétés électriques différentes. Par exemple, les zones minéralisées, les secteurs contaminés par un fluide conducteur, les nappes phréatiques, etc., généralement plus conducteurs (moins résistants) de l’électricité, peuvent être cartographiés à l’aide de cette méthode.

Gravimétriques

La méthode gravimétrique s’intéresse à la mesure de la variation de la pesanteur ou force d’attraction gravitationnelle terrestre (force qui nous retient à la surface de la Terre). Après certaines corrections associées à des effets non géologiques, les mesures gravimétriques permettent de cartographier les variations de la densité des unités rocheuses du sous-sol. Les levés gravimétriques peuvent être effectués au sol, dans les trous de forage, sur l’eau (bateau) ou dans les airs (avion, hélicoptère, satellite).

Les minéralisations ou leurs roches hôtes, comme les roche volcaniques, sont en général plus denses que les roches sédimentaires et peuvent être différenciées lors d’un levé gravimétrique.

Diagraphies

Les méthodes diagraphiques sont utilisées en forage pour réduire les coûts d’exploration et augmenter le taux de réussite. Elles regroupent pratiquement toutes les méthodes géophysiques classiques : électrique, sismique, radar, polarisation spontanée et provoquée, électromagnétisme, radiométrie, etc. Cependant, comme elles sont utilisées en forage, elles nécessitent généralement un appareillage.

Sismiques

Les méthodes sismiques permettent de visualiser les structures géologiques grâce à l’analyse des échos des ondes sismiques. Elles sont surtout utilisées en exploration pétrolière et gazière ou les études des dépôts de surface. Lorsque l’on provoque un ébranlement du sol en un point précis de la surface par une explosion ou un choc mécanique (par exemple, un coup de marteau sur une plaque métallique posée sur le sol), la vibration qui en résulte se propage dans les dépôts meubles puis dans le socle rocheux à des vitesses différentes et selon des trajets différents. Elle est aussi réfléchie à l’interface des différentes couches de matériau. Cette vibration revient vers la surface et est captée par des géophones pour être enregistrée par un sismographe. L’interprétation de ces données sismiques permet de recueillir des informations relatives au sous-sol, comme l’épaisseur des dépôts, l’existence de failles, etc.

Les vibrations sont enregistrées à la surface du sol par des capteurs sensibles à la vitesse de déplacement du sol, des géophones. En fonction du dispositif de terrain utilisé, l’analyse des temps d’arrivée des ondes directes, réfléchies ou réfractées permet de calculer les vitesses sismiques et les épaisseurs des différentes couches traversées.

Sismique réfraction :

La sismique réfraction mesure les temps d’arrivée des ondes, c’est-à-dire les ondes P directes ou réfractées, en fonction de la distance de la source. Elle nous donne parfois de l’information sur la géologie de surface et sur l’épaisseur des dépôts meubles.

Représentation schématique d’un levé de sismique réfraction; A) au moment de l’impact, on démarre le chronomètre; B) au moment du retour des ondes sismiques, on arrête le chronomètre.

Sismique réflexion :

La sismique réflexion n’étudie que les ondes réfléchies et nous donnent de l’information sur la géologie en profondeur.

Spectrométrie ou radiométrie

La spectrométrie est une méthode géophysique qui consiste à mesurer le rayonnement gamma d’une source à la surface de la Terre. La pénétration dans le sol de cette méthode est donc faible. Le spectromètre est conçu de manière à détecter les rayonnements gamma émis par les éléments radioactifs et à les classer avec précision selon l’énergie qu’ils dégagent.

Le potassium (K), l’uranium (U) et le thorium (Th) sont les trois éléments les plus abondants dans la nature qui émettent ce type de rayonnement. La quantité de ces éléments radioactifs varie selon le type de roches; la spectrométrie peut donc être utilisée pour estimer leurs concentrations et identifier les roches. Ainsi, le potassium est l’un des principaux éléments chimiques constituanr les roches, en plus d’être le principal élément présent dans les zones d’altération associées à plusieurs types de minéralisations. La cartographie des zones plus ou moins riches en potassium permet donc de différencier les types de roches et de reconnaître les zones d’altération.

En conséquence, la spectrométrie est très utile à la prospection minérale (terres rares, uranium, zones minéralisées associées au minéraux lourds comme le zircon, le sphène et la monazite) et la cartographie géologique.

Les levés géochimiques ont pour but d’échantillonner différents matériaux qui seront analysés pour connaître leurs teneurs en éléments chimiques et identifier un possible potentiel minéral.

Les résultats des analyses géochimiques doivent par la suite être traités, parfois par des méthodes statistiques, afin de faire ressortir des anomalies associées à un enrichissement en un ou plusieurs éléments chimiques. Il est alors possible de produire des cartes d’anomalies géochimiques qui reflètent, dans les cas favorables, la position de la substance minérale recherchée.

Ces levés sont principalement de deux types :

Les levés géochimiques du socle rocheux sont basés sur le principe qu’une zone minéralisée est souvent entourée d’une enveloppe enrichie en un ou plusieurs éléments. Ces levés permettent donc de repérer les anomalies situées autour des zones minéralisées. Les résultats d’analyses obtenus permettent de définir des zones potentielles à la présence de minéralisations.
Les levés géochimiques de l’environnement secondaire (sol, eau, sédiments de ruisseau ou de fond de lac, etc.) sont basés sur le principe que les éléments chimiques sont communément dispersés dans l’environnement au cours des processus d’altération et d’érosion d’une zone minéralisée pour former un halo autour de celle-ci.

Différents types de levés peuvent être réalisés et analysés afin de détecter ces enveloppes de zones minéralisées, par exemple :

Sédiments de fond de lac : généralement réalisés en hélicoptère monté sur flotteurs. Les échantillons de sédiment de fond de lac sont remontés à la surface à l’aide d’une torpille ou d’une sonde attachée à un câble. L’échantillon est ensuite placé dans un sac avec un numéro, séché et analysé pour divers éléments chimiques. Les sites d’échantillonnage sont localisés et géoréférencés.
Sédiments de ruisseaux : les échantillons sont prélevés dans le lit des ruisseaux par des équipes se déplaçant à pied.
Sédiments glaciaires (till) : les échantillons de sédiment glaciaire sont prélevés assez profondément dans des trous réalisés à la pelle. Cet échantillonnage est effectué parallèlement aux levés du Quaternaire.
Sol : certains niveaux particuliers ou horizons du sol sont prélevés de manière systématique pour des analyses géochimiques.

Les levés géochimiques s’effectuent à différentes échelles, régionale ou locale, selon les besoins de la recherche et du degré de connaissance des régions explorées.

Les levés du Quaternaire ont pour objectifs de décrire et d’identifier (matériau, structure, couleur, taille des grains, etc.) les types de dépôts de surface (sable, gravier, argiles, etc.) afin d’aider à reconstituer l’histoire des grandes glaciations à l’origine de leur mise en place.

Le travail du géologue quaternariste consiste donc à recueillir des données géologiques et des échantillons sur le terrain afin de mieux comprendre cette période récente de l’histoire de la Terre. En réalisant ces travaux, le géologue quaternariste participe donc à l’augmentation des connaissances géoscientifiques dont les retombées pourront être utilisées pour différents usages, dont la mise en valeur du potentiel minéral ou de la gestion du territoire.

Ces données sont importantes pour bien interpréter les données géochimiques de l’environnement secondaire, notamment celles des levés de sédiments glaciaires. Dans les zones habitées, elles sont utiles à la gestion du territoire, pour identifier les ressources en sable et gravier indispensables à la construction des routes et des bâtiments et pour la gestion des eaux souterraines.

Au cours des derniers millions d’années, de grands glaciers continentaux ont occupé une grande partie du territoire du Québec. Par leur déplacement et leur grande capacité érosive, ces glaciers ont produit une couche importante de sédiments qui masquent par endroits la roche en place dans les secteurs potentiellement favorables à l’exploration minérale.

Préparation

Avant le départ sur le terrain, les géologues quaternaristes rassemble les informations géologiques existantes (rapports géologiques, cartes, articles scientifiques, travaux universitaires, etc.) nécessaires au bon déroulement des travaux de terrain. De plus, à l’aide d’images satellitaires, de photographies aériennes et d’outils de visualisation en 3 dimensions, ils réalisent une cartographie préalable des dépôts de surface du territoire visé. En effet, selon la texture, la couleur et les formes de terrain répertoriées sur les images, on peut déjà avoir une bonne idée des types de dépôts de surface présents et ainsi planifier la campagne de terrain.

Les cheminements se déroulent toujours en équipe de deux personnes, comme pour tous les levés géologiques. En fonction du type de terrain, le déplacement des équipes s’effectuent à pied, en véhicule tout-terrain (quad), en camion, en bateau ou même en hélicoptère! Armés de leur boussole, d’un récepteur GPS, d’une pelle et d’autres outils, les géologues quaternaristes parcourent la zone d’étude afin de valider les observations faites avant le départ, lors de la compilation des données, et pour décrire et caractériser les dépôts et les formes glaciaires de surface. Une attention particulière doit être portée aux structures et aux textures (stries, cannelures, etc.) qui permettent de déterminer les directions d’écoulement des glaciers. De plus, des échantillons de sédiment, pouvant peser jusqu’à 15 kg, sont prélevés sur différents sites afin d’en analyser le contenu en minéraux indicateurs, c’est-à-dire des minéraux pouvant indiquer et définir un potentiel minéral pour une zone et un type de minéralisation donné. Les informations compilées sur le terrain servent ensuite à produire les cartes et les rapports de géologie du Quaternaire lors du retour au bureau.

Mise en carte et analyse des données et rédaction des rapports

De retour au bureau, les échantillons prélevés sur le terrain sont envoyés au laboratoire afin d’obtenir leur composition et leur signature géochimique. Les résultats d’analyse servent à la rédaction du rapport décrivant la géologie du Quaternaire du secteur d’étude, mais également à l’identification de zone favorable à l’exploration. De plus, les données recueillies sur le terrain et les résultats d’analyse de laboratoire permettent de mieux comprendre la distribution des types de dépôts de surface en fonction des processus glaciaires associés à leur mise en place.

Les géologues vont effectuer le traitement de ces nouvelles connaissances ou données afin de produire des cartes géologiques, géophysiques et géochimiques qui leur permettront par la suite d’évaluer le potentiel minéral de certains secteurs du Québec.

À la fin de cette étape, les informations géologiques et les zones favorables à l’exploration minière sont publiées sous forme de bulletins, de rapports et de cartes sur le site internet du Système d’Information Géominière (SIGÉOM). Le SIGÉOM a été créé au début des années 90 et contient toutes les données géoscientifiques du Québec recueillies depuis 150 ans. Chaque année, il s’enrichit des résultats des travaux de cartographie géologique, de prospection et d’exploration réalisés par le Ministère, les sociétés minières et les universités.

2. Exploration

L’exploration a pour objectif principal la recherche d’une zone minéralisée potentiellement rentable.

L’exploration de base constitue la première étape de ce processus. Celle-ci a pour but d’identifier une zone minéralisée sur le territoire, c’est-à-dire un indice qui permet d’envisager la présence d’une substance minérale en concentration et en quantité suffisantes pour être exploitée commercialement. Les sociétés d’exploration commencent donc par faire la revue et la synthèse de toute l’information disponible afin de cibler un territoire prometteur à l’exploration. Les résultats des travaux effectués à l’étape des levés géoscientifiques représentent donc une source d’information essentielle. Une fois un secteur favorable identifié, les travaux de terrain peuvent commencer. Sommaires au début, ces travaux s’intensifient au fur et à mesure que les découvertes s’accumulent.

Avant le début des travaux d’exploration, les compagnie minières doivent :

faire l’acquisition des titres miniers (claims) qui leur confère un droit exclusif d’explorer sur le territoire d’intérêt;
aviser le propriétaire des terrains où elles veulent travailler ainsi que la municipalité;
pour certaines activités définies, faire approuver un plan de réaménagement et de restauration et déposer la garantie financière associée.

Les travaux d’exploration sont d’abord réalisés en surface. Ils consistent principalement en des levés géologiques, géophysiques et géochimiques, en travaux de décapage et d’échantillonnage en surface et en tranchée. Ces travaux couvrent un territoire beaucoup plus petit qu’à l’étape des levés géoscientifiques, mais avec un niveau de détail beaucoup plus élevé. Si les résultats obtenus sont encourageants, des forages au diamant seront nécessaires pour vérifier la présence des zones minéralisées en profondeur et les échantillonner.

Au stade avancé de l’exploration, la taille de la zone investiguée est réduite à mesure que les découvertes se précisent dans le but de délimiter une zone économiquement exploitable. C’est le premier inventaire minéral, c’est-à-dire l’estimation de la teneur et du volume de roche contenant la substance exploitable. Si cette évaluation est positive, des essais minéralurgiques et métallurgiques en laboratoire sont effectués, de même qu’une analyse technique et économique des données préliminaires. On procède également à la description de la faune, de la flore et de l’environnement du site qui servira plus tard aux études environnementales.

Pour passer à l’étape suivante, la compagnie doit publier une évaluation économique préliminaire de la zone minéralisée. C’est la première étude qui établit qu’un projet minier a des perspectives raisonnables d’être exploité de façon rentable. À la suite de cette étude, la compagnie doit alors prendre la décision de mettre en valeur la zone minéralisée, de poursuivre les travaux d’exploration ou d’arrêter le projet.

3. Mise en valeur

L’objectif de la mise en valeur est de valoriser la zone minéralisée en définissant tous les paramètres du projet minier.

Pour ce faire, les travaux effectués à cette étape consistent à réaliser des sondages de définition afin de préciser davantage le volume, les dimensions et la teneur de la zone minéralisée, d’améliorer la qualité des données et de s’assurer que la zone correspond bien à l’interprétation et au modèle établis auparavant. Des échantillons en vrac sont ensuite prélevés afin de réaliser des essais minéralurgiques et métallurgiques à l’échelle de l’usine pilote. Ces derniers tests permettent de déterminer la manière la plus appropriée d’extraire et de traiter la substance minérale recherchée à partir de la roche hôte. Si les résultats sont positifs, la compagnie minière peut aller de l’avant en réalisant d’autres travaux.

Cette étape se poursuit ensuite avec :

une étude globale du projet et la conception de l’infrastructure nécessaire à l’exploitation;
une estimation des coûts de construction et d’exploitation;
une analyse technique et économique des données confirmées;
une analyse des risques environnementaux, sociétaux, politiques et financiers.

Les dernières étapes avant la construction comprennent :

l’obtention des permis et des autorisations gouvernementales nécessaires à la construction et à l’exploitation;
l’obtention de l’approbation du plan de réaménagement et de restauration du site minier;
le dépôt de la garantie financière nécessaire pour obtenir le bail minier.

Pour passer à l’étape suivante, la compagnie doit présenter et publier une étude de faisabilité réaliste. Celle-ci vise à faire ressortir tous les aspects d’un projet (délimitation du site d’exploitation, volume et teneur des ressources minérales, type d’exploitation, méthodes de traitement et de concentration du minerai, taux de production, durée de vie du projet minier, marché visé, investissement, etc.) de façon détaillée, y compris les risques, afin de démontrer que l’exploitation est rentable. Le niveau de confiance d’une telle étude est plus élevé que les études précédentes.

Le promoteur se basera sur cette étude pour prendre la décision de construire ou non la mine. Si la décision est positive, il devra assurer le financement nécessaire à sa construction.

4. Construction et rodage

Cette étape correspond à la construction du site minier ainsi qu’à la mise en service et le rodage des installations.

Une fois le financement assuré, le projet de construction est annoncé. Le site du projet se transforme alors en chantier. Ces travaux durent en général deux ans, mais peuvent être un peu plus longs selon l’emplacement du projet (milieu isolé par exemple), l’accès aux infrastructures de transport et de transformation ou si les procédés de traitement sont innovants et non maîtrisés. L’exploitation minière nécessite beaucoup d’infrastructures, lesquelles peuvent inclurent :

les installations minières (rampe d’accès, puits, chevalement, galeries souterraines, chantiers d’exploitation, etc.);
les bâtiments de services (bureaux, logements, bâtiments de restauration, garages, entrepôts, ateliers, etc.);
la halde (empilement) à stériles;
le parc à résidus
le concentrateur;
l’usine de transformation;
les ouvrages relatifs au transport (route, chemin de fer, port en eau profonde, ligne électrique, poste de transformation de l’électricité, aérodrome).

Parallèlement, on procédera à la gestion de projet, à la gestion de la qualité des travaux, à l’élaboration d’un plan de mise en œuvre et à l’entraînement du personnel. Une fois le complexe minier construit, le promoteur démarre l’exploitation minière par la mise en service et le rodage des installations.

Qu’est-ce que l’on entend par la mise en service et le rodage?

La mise en service constitue l’étape où l’on s’assure que tous les équipements installés fonctionnent correctement. Le rodage, c’est le début de l’exploitation. Il s’agit du moment où il faut ajuster et optimiser la chaîne des opérations pour arriver à atteindre un rythme qui mène à la rentabilité.

Le résultat attendu à la fin de cette étape est l’atteinte de l’exploitation commerciale qui correspond au moment où la production de la mine a atteint 60 % de la capacité prévue dans les études techniques.

5. Exploitation

L’ensemble des travaux réalisés au cours des étapes précédentes a pour objectif l’exploitation de la zone minéralisée.

Les objectifs de l’exploitation minière sont :

d’extraire et de traiter avec profit le minerai tout en minimisant l’impact sur l’environnement;
de faire la mise en marché de la substance minérale recherchée.

Les activités réalisées à cette étape sont l’extraction et la concentration du minerai, suivies de la transformation du concentré. L’extraction du minerai génère des résidus rocheux qui sont entreposés sous forme de halde (empilement). La concentration et la transformation du minerai produisent des boues qui doivent être collectées dans des parcs à résidus ou des bassins de rétention. L’eau utilisée au cours du procédé est dirigée vers des bassins de traitement avant d’être réutilisée dans les procédés de traitement. Tout au long de l’exploitation, une gestion de la production est réalisée en vue de l’amélioration continue de la qualité, du rendement et de la sécurité des employés.

La rentabilité de la mine est liée au prix de vente de la substance produite et aux coûts de production qui peuvent être influencés, au fil des ans, par les conditions géologiques, techniques, économiques et environnementales.

La durée de vie d’une mine est basée sur les réserves minérales identifiées et exploitables, sur le taux annuel de production et sur la rentabilité. La compagnie minière doit donc réaliser de façon continue des travaux d’exploration pour trouver de nouvelles ressources afin de prolonger la durée de vie de la mine. En général, la durée de vie d’une mine varie de 5 à 30 ans, parfois plus.

Parallèlement aux travaux d’exploitation, la compagnie minière doit :

mettre en place un comité de suivi comprenant des membres des communautés locales et autochtones;
réaliser les suivis environnementaux, et ce jusqu’à la fin de l’exploitation et de la restauration.
réviser le plan de réaménagement et de restauration à tous les 5 ans (ou moins, si exigé).

Cette étape se termine lorsque la zone minéralisée a été exploitée de façon optimale, c’est-à-dire qu’il n’est plus rentable d’extraire le minerai ou que les réserves sont complètement épuisées.

6. Restauration

L’objectif de la restauration d’un site minier est de réduire les impacts sur l’environnement de l’exploitation minière et d’éliminer les risques pour la faune et la flore ainsi que pour la sécurité des personnes.

Les travaux de réaménagement et de restauration peuvent se faire de façon progressive, tout au long de la vie de la mine ou à sa fermeture, selon ce qui est prévu dans le plan de réaménagement et de restauration. Le site restauré devra être dans un état compatible avec l’usage futur.

Cette étape consiste à :

réaliser les travaux indiqués dans le plan de réaménagement et de restauration du site minier;
effectuer les suivis environnementaux, géotechniques et agronomiques requis durant toute la période exigée par la réglementation.

Les compagnies minières doivent soumettre minimalement une révision de leur plan de restauration à tous les 5 ans. De plus, afin d’autoriser la libération des sommes détenues en garantie financière, toutes les dispositions prévues à la loi sur les Mines doivent être respectées, dont la réalisation complète des travaux de restauration prévus ainsi que des suivis requis.

Restauration – rôles du Ministère

Le Ministère a la responsabilité d’effectuer la restauration et le suivi environnemental des sites miniers abandonnés pris en charge par l’État. La démarche de travail pour la restauration des sites miniers abandonnés comprend, entre autres :

la caractérisation initiale, qui permet de faire le constat environnemental du site minier afin d’identifier les impacts réels et appréhendés sur le milieu;
la classification des risques à la santé humaine et à l’environnement des différents sites ainsi que la priorisation des interventions à réaliser;
la conception de la restauration, qui consiste à analyser les options disponibles afin de sélectionner le meilleur scénario de réhabilitation et de restauration pour le site minier;
la validation et l’optimisation du scénario de restauration;
la conception détaillée, qui inclut l’élaboration des plans et devis du scénario de restauration et qui fournit tous les détails techniques nécessaires à la réalisation des travaux;
l’obtention de tous les permis et les autorisations nécessaires;
la réalisation des travaux de restauration;
le suivi et l’entretien.

Le gouvernement a pour objectif de faire du Québec un chef de file de la production, de la transformation et du recyclage des minéraux, particulièrement des minéraux critiques et stratégiques (MCS), lesquels sont indispensables à la mise en œuvre des grandes politiques énergétiques et environnementales du Québec.

Parmi les orientations présentées dans le Plan québécois pour la valorisation des minéraux critiques et stratégiques 2020-2025 (PQVMCS), un programme de soutien à l’exploration minière pour les MCS a été mis en place par le Ministère. L’un des objectifs de ce programme est de soutenir la mise en valeur de nouvelles zones minéralisées par la réalisation d’essais métallurgiques et environnementaux dans le processus de développement minéral. Ces travaux devraient permettre d’évaluer la qualité de la minéralisation et le potentiel de nouvelles zones minéralisées ainsi que de déterminer les enjeux liés à l’extraction, à la transformation et au recyclage du minerai.

Auteurs

Ministère des Ressources naturelles et des Forêts

Références

Allard, M., Bois, D., 1999. La géophysique appliquée à l’exploration minérale. Centre collégial de développement de matériel didactique; 335 pages.

Crédits photo

David Kirouac

Sander Geophysics Ltd.

Geo Data Solutions GDS Inc.

Xcalibor Airborne Geophysics

Ministère des Ressources naturelles et des Forêts