Les ressources non conventionnelles de MCS

Les révolutions industrielles se succèdent en vagues depuis la fin du 18^e siècle. Chacune mobilise un régime énergétique, des technologies, des organisations sociales et des métaux. Pour répondre à la croissance de la demande, de nouveaux types de gisements sont mis en production, caractérisés par des couples tonnage-teneur différents. L’augmentation des tonnages se traduit par une baisse des teneurs, avec des ruptures de pente entre chaque type de gisement (loi de Lasky). On passe ainsi de gîtes à fortes teneurs lors des innovations initiales à des gisements disséminés à plus faibles teneurs : le cuivre passe des amas aux porphyres, l’aluminium des bauxites karstiques aux bauxites sédimentaires et l’uranium des filons à pechblende aux grès. Cette migration connaît des variantes en fonction de paramètres métallogéniques, économiques et géopolitiques. Les métaux technologiques de la sixième vague connaissent ou vont connaître cette migration, tant pour les terres rares, le cobalt que le lithium.

Le nickel et le cobalt sont des éléments stratégiques essentiels qui, avec plusieurs autres éléments figurant sur la liste canadienne des « minéraux » critiques et stratégiques (p. ex. Cr, Cu, EGP, Mg, Sc, Te, Ti, V), sont extraits de systèmes minéralisés mafiques à ultramafiques. Le Canada est l’un des principaux producteurs mondiaux de nickel et de cobalt, la majeure partie de la production passée et actuelle provenant de gisements de nickel à haute teneur, riches en sulfures, tels que ceux des districts de Thompson et de Lynn Lake au Manitoba, de Sudbury en Ontario, de Cape Smith au Québec et de Voisey’s Bay au Labrador. Néanmoins, les gisements à faible teneur et pauvres en sulfures représentent une part croissante de l’ensemble des ressources en nickel du Canada. Les gisements de Dumont au Québec, de Crawford en Ontario et de Baptiste en Colombie-Britannique sont des exemples de ce type de minéralisations. En revanche, ces gisements à faible teneur posent plusieurs défis, le plus important étant de reconnaître les phases minérales qui sont les hôtes principaux du nickel. Il peut s’agir de sulfures (p. ex. pentlandite, heazlewoodite) ou d’alliages de nickel (p. ex. awaruite), qui sont récupérables métallurgiquement, et/ou de la matrice silicatée (p. ex. olivine) où le nickel est irrécupérable (ou très difficile à récupérer).

La teneur de la minéralisation (contenu métal à 100 % sulfures ± alliages) est déterminée par la composition du magma (teneurs plus élevées dans les systèmes komatiitiques de haute température, plus faibles dans les systèmes basaltiques de plus basse température), la présence ou l’absence de sulfures primaires et le degré d’altération (p. ex. la serpentinisation d’un protolite riche en olivine qui permet la redistribution d’une partie du nickel associé aux silicates pour former des sulfures secondaires riches en nickel et/ou des alliages de nickel).

Malgré les nombreux défis associés à l’exploration et à l’exploitation des gisements disséminés de Ni-Co à faible teneur, les gisements de ce type ont le potentiel de changer les perspectives pour le nickel au Canada, tant du point de vue de la production future que des stratégies d’exploration pour la découverte de nouvelles ressources afin d’appuyer la transition vers une économie plus verte.

Au cours de la dernière décennie, le lithium est devenu un métal d’une importance cruciale pour certaines filières industrielles à l’échelle mondiale en raison de son utilisation généralisée dans le domaine de l’électromobilité et du développement des technologies essentielles à la transition énergétique. Cette tendance, amplifiée par les perturbations et les incertitudes engendrées par les récentes crises mondiales, a entraîné une augmentation significative et constante de la demande mondiale en lithium. Cette hausse s’accompagne d’une prise de conscience collective des vulnérabilités des chaînes d’approvisionnement industrielles en ressources minérales stratégiques et critiques.

D’un point de vue géologique, le lithium n’est pas rare sur la planète, mais sa répartition, son degré d’enrichissement (teneur/tonnage) et sa disponibilité suscitent des préoccupations politiques majeures. Diverses typologies de gisements, tels que les « salars », les pegmatites, les coupoles granitiques ou encore les saumures géothermales, contribuent à la complexité de l’exploration. Par ailleurs, la diversité des minéraux lithinifères représente un défi notable en vue d’une extraction optimale du point de vue technique et environnemental.

En Europe, de nombreux inventaires et des études métallogéniques systématiques des gîtes lithinifères ont été entrepris sur les gisements de type « roches dures » et les saumures géothermales afin de sécuriser l’approvisionnement de la filière lithinifère. Cette démarche a également ouvert la voie au démarrage de projets miniers, tels que EMILI sur la coupole granitique de Beauvoir dans le Massif central ainsi qu’à l’exploration active de saumures géothermales dans le Fossé rhénan (partagé entre la France et l’Allemagne).

Cette conférence exposera les enjeux du marché du lithium actuel et futur; elle présentera les différentes occasions et défis auxquels sont confrontées l’Europe et la France pour répondre aux problématiques d’approvisionnement en lithium.

Le lithium demeure un maillon critique de la chaîne d’approvisionnement du secteur énergétique et de la mobilité électrique à l’échelle mondiale. Comprendre les complexités géologiques, géopolitiques, sociétales et environnementales est essentiel pour assurer un avenir énergétique durable et responsable. Cette étape est également indispensable pour gérer les enjeux éthiques et de souveraineté associés à une relocalisation de la production sur le territoire européen.

Auteurs : Pierre-Arthur Groulier, Nicolas Guest, Kyle Frank, Remy Klick et Tyler Beattie (Troilus Gold)

Le gisement archéen à Au-Cu de Troilus est situé dans la partie orientale de la ceinture de roches vertes de Frotet-Evans (région d’Eeyou Istchee Baie-James, Québec). Découvert en 1987 à la suite de travaux de prospection, plus de 2 millions d’onces d’or et 70 000 tonnes de cuivre ont été produites entre 1996 et 2010. Le gisement possède actuellement des ressources de 6,2 Moz d’Au indiquées et 2,2 Moz inférées et une nouvelle estimation des ressources est prévue pour bientôt. En raison de ses caractéristiques inhabituelles (gîte à Au-Cu à basse teneur et fort tonnage avec altération propylitique, potassique et phyllique), la classification du gîte de Troilus a été et reste toujours sujette à controverse (gîte de type porphyrique vs type orogénique). Une étude lithogéochimique démontre la complexité de la séquence géologique du gisement avec une séquence volcanique bimodale qui contient des roches mafiques tholéiitiques à transitionnelles comprenant des boninites associées à des roches volcaniques intermédiaires à felsiques calco-alcalines à signature adakitique. L’empilement volcanique est injecté par une suite complexe d’intrusions synvolcaniques, qui comprend l’intrusion hypabyssale dioritique à tonalitique de Troilus, à syntectonique à tarditectoniques. La stratigraphie des roches synvolcaniques ainsi que leurs signatures géochimiques suggèrent un environnement tectonique complexe montrant des similitudes avec un environnement d’avant-arc. Cette phase synvolcanique est associée à la mise en place d’altérations et de minéralisations précoces de type magmato-hydrothermale et VMS/exhalative. La séquence a par la suite été plissée et métamorphisée au faciès supérieur des schistes verts et des amphibolites lors de la phase de déformation ductile D1. Les roches sont marquées d’une forte foliation pénétrative S1 parallèle au litage primaire, indiquant une forte transposition, ainsi que d’une linéation d’étirement L1 à pendage moyen à fort vers le NE. Des failles F1 NE-SW à faible angle par rapport à S1 recoupent l’ensemble de la zone; elles sont recoupées par des failles F2 orientées E-W. Les facteurs contrôlant la minéralisation sont principalement de nature lithologique et structurale. La modélisation 3D des analyses en Au-Cu et Mo montre une zonation métallique importante probablement héritée de l’épisode minéralisateur synvolcanique. Cependant, il est clair que le gisement est fortement contrôlé par la structure, notamment par les failles D1 NE-SW, avec des lentilles minéralisées orientées parallèlement à la linéation d’étirement et à l’intersection des failles F1 et F2. Cette histoire riche et complexe rend difficile toute classification et de nombreuses questions restent en suspens, notamment l’apport en métaux des différents évènements.