L'or natif est considéré comme le minéral indicateur le plus important pour les gisements contenant de l'Au. Cette thèse de doctorat vise à caractériser les compositions en éléments majeurs, mineurs et traces dans l'or provenant de divers systèmes de minéralisation aurifère. Des échantillons représentatifs ont été recueillis dans divers types de gisements aurifères, y compris des gisements d’or d'orogénique, sulfures massifs volcanogènes (SMV), porphyre Cu-Au, épithermaux à Au-Ag et des gisements d'or liés aux intrusions à caractère réducteur (RIRG). Ces gisements ou districts ont été sélectionnés en fonction de leur diversité des roches hôtes, du grade métamorphique, de l'âge de minéralisation, du cadre tectonique et de l'association minérale. Les grains d'or ont été étudiés au microscope électronique à balayage (MEB) pour les associations minérales et les assemblages d'inclusions, à la microsonde électronique (EMPA) pour les éléments majeurs et mineurs et au spectromètre de masse à plasma à couplage inductif par ablation laser (LA-ICP-MS) pour les éléments traces. La combinaison des analyses SEM, EPMA et LA-ICP-MS permet de caractériser le zonage chimique dans les grains d'électrum hétérogènes des dépôts de Ming et Boliden de SMV métamorphisés. Les observations texturales, couplées à des données de composition in situ, mettent en évidence que le zonage de l'électrum résulte d'une interaction complexe entre la diffusion à l'état solide facilitée par les fluides (SSD) dans le grain, et les réactions de dissolution et de reprécipitation (CDR) couplées à l'interface du grain, en réponse à l'évolution de la composition du fluide et des paramètres extrinsèques, tels que la température, le pH et l'état redox. Les différents rééquilibres locaux, causés par les SSD de deux gisements, sont attribués à différents ligands de transport et aux effets des paramètres physicochimiques des fluides, ce qui entraîne des schémas différents de composition de l'électrum. Les événements métamorphiques de longue durée qui ont affecté les deux gisements, fournissent probablement la température levée pour permettre aux fluides de remobiliser les métaux en trace dans l'électrum, ce qui entraîne le zonage chimique complexe dans l'électrum dans les gisements de SMV contenant de l'or.L'analyse discriminante par les moindres carrés partiels (PLS-DA) a permis d'identifier les caractéristiques de composition des grains d'or provenant de dépôts orogéniques en fonction de l'association minérale, de la texture de l'or et des roches encaissantes dominantes. Les variations de composition chimique de l'or avec différents assemblages minéraux associés sont liées à la répartition des éléments en trace entre les minéraux co-cristallisants et l'or durant la précipitation. Les inclusions d'or dans les minéraux de la gangue sont différenciées de l'or ultérieur dans les fractures en fonction des teneurs en Ag, Fe, Pb et Bi, ce qui indique des différences dans la composition du fluide hydrothermal des différents stades paragénétiques. Les gisements d’ororogénique hébergés dans différentes roches encaissantes régionales peuvent être discriminé par Ag, Cu, Pd, Sb et Hg, probablement en raison de la réaction des fluides hydrothermaux avec les roches hôtes. Les résultats de PLS-DA suggèrent que les teneurs en Pd, Ag, Sb, Pb, Cu, Hg, Te dans les grains d'or ont un fort potentiel de discrimination de l'or des différents types de gisements. La comparaison des données de composition aurifère de différents types de gisements par les modèles de classification Random Forests peut être utilisée comme outil de modélisation prédictive pour fournir une indication précise des types de gisements d'or. Les éléments traces contenus dans l'or natif pourraient présenter une signature géochimique particulière et aider à établir des critères discriminants pour reconnaitre les différentes sources d'or faisant référence à divers types de gisements aurifères. Ceci offre l'opportunités d'appliquer ces méthodes aux minéraux indicateurs dans les sédiments en exploration minérale. / Native gold is considered to be the most significant indicator mineral for Au-bearing deposits. This PhD thesis aims to characterize major, minor and trace element compositions in gold from various gold mineralization systems. Representative samples were collected from various Au-bearing deposit types, including orogenic, volcanogenic massive sulfide (VMS), porphyry Cu-Au, epithermal Au-Ag, and reduced intrusion-related gold (RIRG) deposits. These deposits were selected according to their diversity in host rocks, metamorphic grade, age of mineralization, tectonic setting and mineral association. The gold grains were investigated by scanning electron microscope (SEM) for mineral associations and inclusion assemblages, electron probe microanalyzer (EMPA) for major and minor elements composition, and laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS) for the trace element compositions. Combination of SEM, EPMA and LA-ICP-MS analyses enables characterization of chemical zoning in heterogeneous electrum grains from metamorphosed Ming and Boliden VMS deposits. The textural observations, coupled with in-situ compositional data, highlight the zoningin electrumarises from a complex interaction between fluid facilitated solid-state diffusion (SSD) within the grain, and coupled dissolution and reprecipitation (CDR) reactions at the grain interface, in response to changing fluid composition and extrinsic parameters, such as temperature, pH, and redox state. The different local re-equilibrium caused by SSD from two deposits are attributed to different transport ligands and effects of physicochemical parameters of fluids, resulting in different compositional zoning patterns within electrum. The long-lived metamorphic events that affected both the deposits, probably provide the elevated temperature and deformation to allow pervasive fluids to remobilize trace metals in electrum, which result in the complex chemical zoning in electrum in Au-bearing VMS deposits. Partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA) has identified compositional characteristics of gold grains from orogenic deposits based on mineral association, gold texture and dominant country rocks. Chemical variations in gold with different associated mineral assemblages are related to the partitioning of trace elements between co-crystalizing minerals and gold during precipitation. Gold inclusions in gangue minerals are discriminated from later gold in fractures based on contents of Ag, Fe, Pb, and Bi, which indicates differences in the hydrothermal fluid composition from different paragenetic stages. Gold hosted in different regional country rocks can be discriminated by Ag, Cu, Pd, Sb, and Hg, likely because of interaction of hydrothermal fluids with host rocks.PLS-DA results suggest that Pd, Ag, Sb, Pb, Cu, Hg, Te contents in gold grains have high potential to discriminate gold from different deposit types. Comparison of gold compositional data from different deposit types using Random Forests classification models offers a predictive modeling tool for an accurate indication of gold deposit types. Trace elements contained in native gold could present a particular geochemical signature and help establish discriminant criteria to recognize the different sources of gold referring to various gold-bearing deposit types. This offers anopportunity to apply these methods to indicator minerals in sediments in the field of mineral exploration.

Th. doct.--Géostatistique--Orléans, 1990. / Résumé en anglais. Bibliogr. p. 195-198.

Titre de l'écran-titre (visionné le 19 juin 2023) / La scheelite est un minéral de tungstène (CaWO₄) qui est présent dans plusieurs gisements magmatiques-hydrothermaux et qui est associé temporellement et spatialement à l'or dans certains gisements d'or orogéniques dans le monde. Comme la scheelite est un minéral résistant et lourd, et qu'elle est facile à identifier en raison de sa propriété luminescente, sa présence dans les sédiments a été utilisée comme outil pour cibler les gisements de tungstène et, plus récemment, les gisements d'or orogéniques dans les régions où l'exposition du substratum rocheux est rare. La scheelite contient certains éléments traces clés (Sr, Mo, REE, Na, As) dont la distribution et la concentration sont contrôlées par le contexte géologique dans lequel la scheelite s'est formée. Par conséquent, comprendre les facteurs qui contrôlent la distribution des éléments traces dans la scheelite permet d'utiliser la composition de la scheelite pour cibler les gisements minéraux. Cette thèse de doctorat étudie la composition en éléments traces de la scheelite associée aux principaux gisements magmatiques-hydrothermaux contenant de la scheelite, tels que les skarns oxydés et réduits, les veines de quartz/greisen à Sn-W, les porphyres à W-Mo et les systèmes aurifères liés à des intrusions réduites, afin d'identifier les principaux facteurs qui contrôlent la distribution des éléments mineurs et traces dans la scheelite. Ces nouvelles données sont combinées avec les données de la littérature sur les gisements d'or orogéniques contenant de la scheelite et étudiées à l'aide de l'analyse discriminante des moindres carrés partiels (PLS-DA) pour trouver les variables chimiques qui permettent de distinguer la scheelite des différents types de gisement et de les utiliser pour cibler les gisements de minerai d'or et de tungstène. Les résultats montrent que la fugacité de l'oxygène, la composition des fluides et des intrusions, les minéraux co-précipités et la salinité des fluides sont les principaux paramètres qui contrôlent l'incorporation des éléments traces dans la scheelite provenant de gisements magmatiques-hydrothermaux. Les résultats de l'analyse PLS-DA montrent que les teneurs élevées en Mo, As et V dans la scheelite sont caractéristiques des dépôts magmatiques-hydrothermaux formés sous une fugacité élevée de l'oxygène, tels que les skarns oxydés, tandis que les teneurs élevées en Nb, Mn, Y et U sont caractéristiques de la scheelite formée dans des conditions réduites, qui sont généralement associées aux skarns réduits et aux veines de quartz/greisen à Sn-W. La scheelite provenant de gisements d'or orogéniques présente une anomalie positive prédominante en Eu, une teneur élevée en Sr, et de faibles teneurs en Mo, Mn et Nb, ce qui la distingue de la scheelite liée aux gisements magmatiques-hydrothermaux. De telles différences permettent de discriminer la scheelite associée à l'or orogénique de celles des dépôts magmatiques-hydrothermaux. En plus de l'analyse PLS-DA, deux modèles de Random Forest sont proposés pour évaluer la source de la scheelite et la fertilité en or des gisements d'or orogéniques contenant de la scheelite. La grande justesse obtenue par les deux modèles renforce l'utilisation des éléments traces dans la scheelite non seulement comme un outil robuste et efficace pour cibler les gisements contenant de la scheelite, mais aussi pour évaluer la fertilité des gisements d'or orogéniques contenant de la scheelite. / Scheelite is a tungsten mineral (CaWO₄) that is present in several magmatic-hydrothermal deposits and occurs temporally and spatially associated with Au in some orogenic Au deposits worldwide. Because scheelite is a resistant, heavy mineral, and easy to identify due to luminescence propriety, its occurrence in unconsolidated sediments has been used as a tool for targeting tungsten and orogenic Au deposits in areas where the bedrock exposition is rare. Scheelite hosts some key trace elements (Sr, Mo, REE, Na, As) those distribution and concentration are controlled by the geological settings where scheelite formed. Therefore, understanding the factors that control the distribution of trace elements in scheelite provides insights for using scheelite composition to target mineral deposits. This PhD thesis investigates the trace element composition of scheelite associated with the main scheelite-bearing magmatic-hydrothermal deposits such as oxidized and reduced skarns, quartz-vein/greisen Sn-W, porphyry W-Mo and reduced intrusion-related gold systems (RIRGS) to identify the principal factors that control the distribution of minor and trace elements in scheelite. This new data is combined with literature data of scheelite-bearing orogenic Au deposits and investigated using partial least square-discriminant analysis (PLS-DA) to find the chemical variables that allow for discriminating scheelite from different deposit types and use these to target for Au and W ore deposits. The results show that oxygen fugacity, fluid and intrusion compositions, co-precipitated minerals and fluid salinity are the main parameters that control the incorporation of trace elements in scheelite from magmatic-hydrothermal deposits. The PLS-DA results show that high Mo, As and V contents in scheelite are characteristic of magmatic-hydrothermal deposits formed under high oxygen fugacity such as oxidized skarns, whereas high Nb, Mn, Y and U contents are features of scheelite formed under reduced conditions, which are commonly associated with reduced skarns and quartz-veins/greisen Sn-W deposits. Scheelite from orogenic Au deposits displays predominantly positive Eu anomaly, high Sr and low Mo, Mn and Nb contents which differ from scheelite related to magmatic-hydrothermal deposits. Such differences allow discriminate scheelite associated with orogenic gold from those of magmatic-hydrothermal deposits. In addition to PLS-DA, two Random Forest models are proposed to assess the source of scheelite and the Au endowment of scheelite-bearing orogenic Au deposits. The high accuracy obtained by the two models enhances the use of trace element in scheelite not only as a robust and efficient tool for targeting scheelite-bearing deposits, but also to assess the fertility of scheelite-bearing orogenic Au deposits.

Au Québec, 19 mines d'or produisent plus de 1.8 milliard dollars canadiens d'or annuellement. Dans ces mines, des centaines d'échantillons de roches sont collectées quotidiennement, et envoyées au laboratoire afin de déterminer leurs concentrations en or. Étant donné que les résultats du laboratoire ne sont disponibles qu'après 24 à 48 heures, il s'en suit un impact direct négatif sur les activités minières. Les avancées technologiques des dernières années laissent croire que la spectroscopie sur plasma induite par laser (LIBS) pourrait constituer une technologie prometteuse pour mesurer en temps réel et in-situ, la teneur en or de la roche. Considérant la taille de chaque tir produit par le laser sur un échantillon de roche, à savoir 500 µm, de très nombreux tirs seront requis afin d'obtenir un résultat représentatif de l'échantillon analysé. À titre d'exemple, pour un échantillon de carotte de 50 cm de long, et une surface analysée comprise entre 70 et 80%, 10000 tirs lasers ont été effectués afin de s'assurer d'obtenir un résultat représentatif de l'échantillon, avec un temps d'acquisition d'une demi-journée en laboratoire, soit une durée trop longue pour une application pratique dans les mines. Pour cette raison, l'objectif de ce projet est de développer une stratégie afin de minimiser le nombre de tirs LIBS requis sur un échantillon à analyser, tout en demeurant représentatif de ce dernier, et ainsi obtenir une mesure fiable et précise de la teneur en or. Pour ce faire, une analyse statistique descriptive combinée à plusieurs motifs élaborés à partir des 10000 points de mesure est appliquée sur les données LIBS. En se fixant un compromis entre le nombre de tirs à réaliser sur un échantillon (roche) et le temps d'analyse, le motif défini « Boucle » minimise le mieux le nombre de tirs avec un temps d'analyse acceptable par une opération minière. À partir de ce dernier, un protocole d'échantillonnage a été élaboré, où pour être représentatif des échantillons de carottes, 1500 tirs sont nécessaires tandis que pour les échantillons de roches, seuls 100 tirs suffisent. Cependant, il serait important de pouvoir tester ce protocole d'échantillonnage sur plusieurs échantillons miniers afin de pouvoir valider ce dernier. / In Quebec, 19 gold mines produce more than C (dollar) 1.8 billion of gold annually. In these mines, hundreds of rock samples are collected daily and sent to the laboratory to determine their gold concentrations. Since laboratory results are only available after 24 to 48 hours, there is a direct negative impact on mining activities. Technological advances in recent years suggest that Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) may be a promising technology for real-time and in-situ measurement of the gold content of rock samples. Considering the size of each shot produced by the laser on a rock sample, namely 500 µm, many shots will be required in order to obtain a representative result of the sample analyzed. For example, for a 50 cm long core sample, and a surface analyzed between 70 and 80%, 10,000 laser shots were fired to ensure to obtain a result representative of the sample, with an acquisition time of half a day in the laboratory, which is a too long period of time for a practical application in mines. For this reason, the objective of this project is to minimize the number of LIBS shots required on a sample to be analyzed, while remaining representative of the latter, and thus obtain a reliable and accurate measurement of the gold content. For this, a descriptive statistical analysis combined with several elaborate patterns is applied to the 10,000 LIBS data obtained. By setting a compromise between the number of shots to be made on a sample and the analysis time, the Loop pattern minimizes the number of shots with an acceptable analysis time. From the latter, a sampling protocol has been developed, where to be representative of core samples, 1500 shots are needed whereas for rock samples, only 100 shots are needed. However, it would be important to be

Ce mémoire rend compte d’une étude avec un minerai aurifère pour quantifier l’effet de la dilution excédentaire sur l’extraction de l’or. Depuis une quinzaine d’années, une tendance d’augmentation de la profondeur des mines souterraines est observée au Canada et dans le monde. Lorsque ces exploitations souterraines atteignent des profondeurs supérieures à 1000 m, elles deviennent sujettes à de fortes pressions et tensions causées par la roche. Cependant, l’effet résultant sur l’extraction du minerai est difficilement quantifiable occasionnant une dilution opérationnelle excédentaire à celle planifiée. Le projet de maîtrise analyse l’impact de cette dilution excédentaire sur le traitement du minerai d’une mine d’or située dans la région de l’Abitibi (nord-ouest du Québec). Pour ce faire, deux types de dilution sont considérés : la roche stérile et le remblai. Les résultats du test de Bond et de données de cyanuration issues de la littérature illustrent dans quelle mesure le taux d’alimentation peut être augmenté pour mitiger l’effet de cette dilution excédentaire et la perte de production en or. La discussion étudie également les points positifs et négatifs du montage conçu pour l’automatisation de la cyanuration du projet.

De nombreux échantillons sont prélevés quotidiennement dans les mines d'or et envoyés aux laboratoires d’analyses chimiques pour en déterminer la teneur en or. Habituellement, un délai de 48 heures est nécessaire à l’obtention des résultats obligeant les opérateurs miniers à prendre des décisions opérationnelles avant de connaître les résultats. Pour répondre à cette problématique, la technologie émergente de spectroscopie d’émission de plasma induit par laser (S.L.P.) (dont l’acronyme anglais est Laser Induced Breakdown Spectroscopy LIBS) fournit une analyse quantitative de la concentration en or in situ et en temps réel. Un premier travail de cette technique a été effectué amenant la limite de détection de l’or à environ 0,7 ppm sur tous les types d’échantillons rencontrés en domaine minier (poudres, roches à tout venant, carottes…). Cette valeur correspond à la limite de détection de l’appareil souhaitée par les compagnies minières. En effet, les concentrations trouvées dans les gisements aurifères sont généralement supérieures à 0,7 ppm. Toutefois, certaines mines ont une teneur de coupure à cette valeur, ou dans cet ordre de grandeur, d’où la nécessité d’avoir une limite de détection plus basse. Ce projet de maîtrise a été conçu pour aider à l’étalonnage et à la validation de cette technique. Pour cela, des études pétrographiques et minéralogiques permettant de déterminer des lithologies vont être combinées à une analyse quantitative par fluorescence des rayons X (XRF). L’ensemble de ces résultats permettra de mieux comprendre le signal LIBS. Par la suite, ces résultats LIBS vont être validés en étant comparés avec ceux fournis par les laboratoires externes au projet. Ce mémoire de maîtrise a permis de démontrer que le LIBS est une méthode très prometteuse, avec un écart type relatif (<100%) en adéquation avec celui des laboratoires d’analyse chimique (<100%) pour une méthode plus rapide et non destructive. En effet, en comparant les résultats de teneur en or obtenus par analyse chimique conventionnelle provenant de deux laboratoires différents, les écarts types relatifs sur les échantillons ayant utilisé la courbe d’étalonnage riche en silice du LIBS, et cela quelle que soit la mine, sont inférieurs à 100%, mais deviennent supérieurs à 200% pour les échantillons ayant utilisé la courbe d’étalonnage riche en fer et soufre (mines Casa Berardi, Westwood et LaRonde). Les teneurs en or obtenues avec le LIBS, comparées avec les laboratoires externes, montrent que la technique LIBS est très prometteuse avec un écart type relatif également inférieure à 100 %, indépendamment de la courbe d’étalonnage utilisée et cela, quelle que soit la forme du matériel analysé. L’écart type relatif entre les laboratoires et le LIBS est bien souvent inférieur à celui trouvé entre les deux laboratoires utilisant le même protocole expérimental démontrant le caractère prometteur de la technique LIBS. Il est possible de noter une sous-évaluation des teneurs en or par rapport aux résultats obtenus avec les laboratoires sur les échantillons rocheux et les carottes de forage. Cette dernière s’explique par le caractère hétérogène de la distribution de l’or sur ces surfaces. Cependant, les analyses LIBS d’échantillons en poudre, ayant une meilleure homogénéité, ont un écart type relatif plus faible (<50%) et donc une meilleure précision sur ce type de matériel. Afin de pallier au problème de sous-évaluation sur les roches et carottes, il serait intéressant d’utiliser la méthode des k plus proches voisins permettant de tenir compte et d’étudier statistiquement les données censurées, c’est-à-dire les teneurs en or situées en dessous de la limite de détection de l’appareil LIBS. Actuellement, une généralisation de ces résultats n’est pas encore possible en raison du nombre d’échantillons analysés, mais ils restent très prometteurs pour la suite de ce projet. / Numerous rock samples are taken daily from gold mines and sent to laboratories to measure their gold content. A 48-hour delay in the delivery of results may force mining operators making operational decisions prior to knowing the results. To address this issue, the emerging Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) technology provides in-situ real-time quantitative gold analysis. First, this technique was performed by Rifai K. (NRCBoucherville postdoctoral fellow), bringing the gold detection limit to about 0.7 ppm on all types of samples encountered in mining operations (powders, rocks to all comers, cores ...). This value corresponds to the detection limit of the device desired by the mining companies. In fact, the concentrations found in the gold deposits are generally greater than 0.7 ppm. However, some mines have a cut-off grade at this value, or in this order of magnitude. This master’s project was set up to calibrate and validate this technique. For this, petrographic and mineralogical studies of representative lithologies will be combined with quantitative X-ray fluorescence (XRF) analysis. All of these results will provide a better understanding of the LIBS signal. Subsequently, these LIBS results will be validated by being compared with fire assay gold measurements provided by laboratories external to the project. This master’s thesis demonstrate that LIBS is a very promising method, with a percentage error (<100%) in line with that of laboratories for a faster and non-destructive method. In fact, by comparing the gold content results obtained by conventional chemical analysis from two different laboratories, the relative standard deviations on the samples that used the silica-rich calibration curve of LIBS, irrespective of the mine, are less than 100%, but becomes greater than 200% for samples using the calibration curve rich in iron and sulfur (Casa Berardi, Westwood and LaRonde mines). The gold contents obtained with LIBS, compared with the external laboratories show that the LIBS technique is very promising with relative standard deviation lower than 100%, regardless of the calibration curve used and the form of the material analyzed. The relative standard deviation between laboratories and LIBS is often lower than that found between the two laboratories. So, the LIBS technique is a very promising method. Similarly, it is possible to note an undervaluation of gold grades on rock samples and drill cores, due to the heterogeneous nature of the distribution of gold on these surfaces. However, the powder samples having a better homogeneity have a lower error percentage (<50%) and therefore a better accuracy on this type of material. In order to solve the problem of undervaluation on rocks and cores, it would be interesting to use the "k-nearest neighbors" method to take into account and statistically study censored data, i.e. those gold grades below the detection limit of the LIBS device. Currently, a generalization of these results is not yet possible due to the number of samples analyzed, but they remain very promising for the continuation of this project.

L'étude du gisement de Kittilä, une mine d'or de classe mondiale, a permis de documenter les minéraux indicateurs associés avec ce dépôt d'or de type orogénique. L'objectif était de déterminer la signature chimique des minéraux indicateurs du gisement et de la comparer avec celle des minéraux indicateurs retrouvés dans les dépôts glaciaires en surface. L'échantillonnage de carottes de forage ainsi que la récolte d'échantillons de tills sus-jacents au dépôt ont permis la comparaison des minéraux indicateurs qu'on y retrouve respectivement. Les minéraux indicateurs furent identifiés en lame mince polie puis analysés à la microsonde afin d'avoir leur composition chimique. Les minéraux indicateurs récoltés dans les échantillons de tills furent montés sur des pastilles d'époxy, identifiés au microscope électronique à balayage, puis dans le cas échéant analysés à la microsonde. Le rutile a un diamètre généralement entre 10-50 μm, n'est donc pas retrouvé dans la fraction >0,25 mm du till. La composition chimique du rutile change en fonction de sa distance avec les zones minéralisées ce qui signifie que le rutile a le potentiel d'être un vecteur minéral vers la minéralisation pour les gîtes aurifères. Des concentrations élevées en W et V sont associées avec le rutile à proximité des zones minéralisées. Un échantillon de roche et deux de tills contenaient de la tourmaline, respectivement de composition schorl, foitite et dravite. Aucune magnétite n'était présente en lame mince mais elle est abondante dans les échantillons de tills. Le nombre de grains d'or dans le till est de deux à trois fois plus élevé entre 10 à 20 mètres en aval de la zone minéralisée suivant la direction de l'écoulement glaciaire. Certains de ces grains se présentent sous forme délicate ou modifiée. L'utilisation de la désagrégation à impulsion électrique sur les échantillons représentatifs de la minéralisation et de la roche encaissante est venue confirmer l'absence de magnétite dans le gisement. La présence de magnétite dans le till alors qu'elle est absente dans la roche encaissante et la minéralisation suggère qu'une partie du till au-dessus du gisement a une origine plus lointaine venant infirmer l'hypothèse de départ que ce till avait été peu transporté.

Avec l'augmentation rapide du prix de l'or depuis 10 ans, les producteurs d'or se tournent vers les gisements à plus faible teneur et contenant des minerais plus difficiles à traiter donnant des rendements plus faibles que les minerais conventionnels. Les producteurs doivent par conséquent s'assurer que des baisses importantes du prix de l'or affectent le moins possible la rentabilité de leur opération. Ces producteurs veuillent par conséquent à maintenir des coûts de production faibles et aussi à maximiser les rendements des opérations. Ce projet aborde des approches permettant d'étudier par simulation le choix de la réduction granulométrique d'un minerai pour maximiser la récupération des espèces de la valeur. La première étape du traitement d'un minerai d'or est la réduction granulométrique de la roche pour en libérer les grains d'or ou encore exposer leur surface pour les subséquentes étapes de récupérations. La récupération de l'or dans le minerai broyé s'effectue habituellement par des méthodes gravimétriques suivies d'une dissolution de l'or avec le cyanure. Les récupérations gravimétriques et chimiques qui suivent la réduction granulométrique sont fortement liées à la façon dont les grains d'or sont libérés de la particule de gangue. Le projet vise par conséquent à développer une méthode pour tenter de prédire les propriétés de libération et d'exposition des grains d'or à partir d'informations sur le minerai et d'utiliser ces propriétés de libération pour prédire le comportement de l'or dans un circuit de cyanuration. Le premier défi relevé dans ce doctorat a été celui de prédire la distribution des grains de l'or en fonction de la taille des particules de minerai. Des essais de broyage d'un minerai d'or ont en effet montré que l'or n'est pas distribué aléatoirement dans les classes granulométriques. Puisque la vitesse de cyanuration varie avec la taille des particules, il est important d'identifier où se trouvent les grains d'or dans le minerai. À cet effet, on a développé un modèle de broyage qui utilise des fonctions de broyage et de sélection pour la gangue non-minéralisée du minerai et pour les particules porteuses d'or. Pour arriver à prédire de la distribution de l'or dans les classe granulométriques on a aussi utilisée des mesures de la distribution des grains d'or selon leur taille, ce qui n'avait jamais été rapporté dans la littérature. Il a cependant aussi été nécessaire de poser des hypothèses comme la 11 nonbroyabilité de l'or et l'impossibilité d'avoir plus d'un grain d'or par particule de minerai. Une fois que la distribution de l'or dans les classes granulométrique est connue, il faut s'attarder à déterminer de quelle façon les grains d'or pourraient être exposés à l'environnement chimique de lixiviation. Pour obtenir cette information, on a utilisé une méthode numérique qui génère des particules de différentes formes autour d'un grain d'or de forme quelconque. La génération des particules est faite selon une tessellation de Voronoi qui n'a probablement jamais utilisé pour une application de ce type. Une fois les particules générées, on isole la particule qui contient la plus grande portion du grain d'or et on analyse les propriétés d'exposition de ce grain. On peut alors le classer comme libéré, fortement ou peu exposé à l'environnement, ou encore encapsulé dans la particule, mais accessible à traverse des pores ou des fractures dans le minerai. L'information sur le type d'exposition des particules et la distribution granulométrique des grains d'or alimentent un simulateur pour la cyanuration qui tient compte de ces données pour prédire le degré de dissolution de l'or. On dispose donc d'un premier prototype de simulateur intégrant broyage et lixiviation. Ce prototype permet d'étudier l'effet de la réduction granulométrique sur le rendement or d'un procédé Cette approche est probablement une première dans les travaux de simulation des usines de traitement des minerais d'or. Le simulateur de broyage libération et dissolution a été calibré avec des données expérimentales provenant d'essais de broyage et de cyanuration conduits avec le minerai de la mine de Géant Dormant au Québec. Les résultats obtenus sont encourageants et devraient motiver la poursuite des travaux sur la modélisation intégrée du broyage et la récupération des espèces de valeur dans les minerais.