Projets de recherche

La cartographie des pegmatites à lithium par imagerie hyperspectrale

Description

L'émergence rapide des technologies liées au transport et aux énergies renouvelables est responsable de la forte augmentation des besoins en lithium. L'Agence Internationale de l'Énergie (AIE) estime que dans le cadre de la transition vers les énergies propres, le lithium est le minéral dont la demande augmente le plus rapidement.

Ce projet de recherche vise à améliorer et accélérer la prise de décision dans l'exploitation du lithium grâce au développement de nouvelles méthodes rapides de cartographie par imagerie hyperspectrale des pegmatites à spodumène. Le développement d'outils d'identification minéralogique sur les sites miniers et basés sur des mesures de haute résolution caractérisant à l'échelle du mètre à décamètre les veines de pegmatite, conduira à améliorer l'efficacité du traitement de minerais de lithium. Les solutions novatrices développées dans le cadre de ce projet seront de: 1) Concevoir la méthodologie opérationnelle de l'imagerie hyperspectrale sur le site minier afin de caractériser le minerai et le stérile sur les bancs d'exploitation d'une mine et les produits de sautage; 2) Créer un outil de reconnaissance automatique des signatures spectrales minéralogiques par intelligence artificielle(IA). Cet outil numérique sera basé sur l'analyse d'images par IA.

Ce projet de cartographie des pegmatites à lithium par imagerie hyperspectrale comblera l'échelle de caractérisation du minerai dans la gamme du décamètre située entre d'une part l'échelle microscopique (<1 mm) et macroscopique (<1-2 m) et d'autre part la cartographie régionale obtenues par la télédétection, les méthodes géophysiques et les programmes de cartographie de détail d'affleurements décapés. À la distance sécuritaire de ~10 m, il est impossible, même pour un géologue d'expérience, d'estimer visuellement la proportion de spodumène dans la face d'exploitation. Or, l'imagerie hyperspectrale permettra de s'affranchir de cette limite sans risque pour la sécurité des travailleurs. L'évaluation à l'échelle décamétrique de la minéralogie visera à fournir des proportions précises et une distribution spatiale du minerai. La solution à développer vise à ce que les cartes minéralogiques détaillées des bancs d'exploitation soit réalisable par le personnel technique lors de leur suivit journalier de la production minière. Il en résultera une meilleure compréhension de la distribution locale de la minéralisation de chaque site minier étudié et notamment par la cartographie en 2et 3 dimensions des 3 familles de veines de pegmatite à spodumène. Cette information sera cruciale à la planification des phases de développement de l'exploitation et de la stabilité temporelle dans la composition de la minéralisation qui alimente le concentrateur.

L'analyse du minerai sera réalisée directement par l'étudiante ou l'étudiant dans les laboratoires de l'Université Laval par des mesures minéralogiques et chimiques. Des caractérisations physico-chimiques à l'aide de la microscopie optique à lumière polarisante, la microsonde électronique, l'analyseur micro-XRF, l'analyseur XRF portatif, et la XRD quantitative seront réalisées au laboratoire universitaire et viendront appuyer le développement de cette méthode novatrice.

Domaines de recherche

- Imagerie hyperspectrale
- Traitement de signal
- Intelligence artificielle
- Minéralogie
- Lithium
- Mine
- Sciences de la Terre

Directeur de recherche

Marc Constantin

Milieu de recherche

Centre E4M - Centre de recherche sur la géologie et l'ingénierie des ressources minérales

Nous recherchons trois excellents candidats ou candidates (au niveau du doctorat ou de la maitrise) pour des projets à réaliser en partenariat avec des partenaires industriels et publics.

La recherche sera réalisée principalement à l'Université Laval, mais certains travaux se réaliseront pour de courtes périodes en région sur des sites miniers.

Site web


Soutien financier disponible par programme d’études

Doctorat interuniversitaire en sciences de la Terre

Description du programme

Soutien financier disponible*

Financement en lien avec le projet de recherche

30000$ par année pendant 3 années.

Financement gouvernemental (FRQNT) en lien avec le projet de recherche.

Financement en lien avec le programme d'études

Bourses de réussite

Étapes
Prime 
Bourse de progression 1 à 7
7 x 1 600$
Bourse de progression 8 800$
Total 12 000$

Financement en lien avec l'Université Laval

Sources de financement Montant
Bourses de leadership et d'engagement (Canadien(ne)s et résidents permanents) 
30 000$
Bourses citoyennes et citoyens du monde (étudiant(e)s de l'international) 30 000$
Bourse pour projet de stage ou de recherche hors Québec 1 500$ à 3 000$
Bourse d’études supérieures des organismes subventionnaires 25 000$ à 40 000$
Répertoire électronique des bourses de troisième cycle 500$ à 50 000$

Bourses d’exemption des droits de scolarité supplémentaires pour étudiantes et étudiants de l'international: bourse permettant aux candidates et candidats de l’international de payer les mêmes droits de scolarité que ceux du Canada, ce qui représente une économie globale d’environ 45 000$. 

* Présentation du soutien financier maximal disponible. Certaines conditions s'appliquent. Sujet à changement sans préavis. Pour plus d'information, renseignez-vous auprès des organismes responsables.

Maîtrise interuniversitaire en sciences de la Terre - avec mémoire

Description du programme

Soutien financier disponible*

Financement en lien avec le projet de recherche

25000$ par année pendant 2 années.

Financement gouvernemental (FRQNT) en lien avec le projet de recherche.

Financement en lien avec le programme d'études

Bourses de réussite

Financement en lien avec l'Université Laval

Sources de financement Montant
Bourses de leadership et d'engagement (Canadiens et résidents permanents) 10 000$
Bourses citoyennes et citoyens du monde (étudiants étrangers) 20 000$
Bourse pour projet de stage ou de recherche Hors-Québec
1 500$ à 3 000$
Bourses d’études supérieures des organismes subventionnaires
20 000$ à 27 000$
Répertoire électronique des bourses de deuxième cycle
500$ à 50 000$

* Présentation du soutien financier maximal disponible. Certaines conditions s'appliquent. Sujet à changement sans préavis. Pour plus d'information, renseignez-vous auprès des organismes responsables.

Profil recherché

- Chimie
- Géologie
- Génie des matériaux et de la métallurgie
- Physique
- Génie électrique
- Génie géologique
- Génie physique
- Génie des mines et de la minéralurgie

Documents exigés

- Lettre de motivation
- Curriculum vitæ
- Relevé de notes
- Coordonnées de trois personnes de référence

La sélection des candidates et candidats commencera au fur et à mesure de l'arrivée des candidatures et se poursuivra jusqu'à ce que les personnes retenues soient identifiées.

Date limite pour postuler

31 janvier 2026

Pour plus d'information

Marc Constantin
Professeur
Département de géologie et de génie géologique
marc.constantin@ggl.ulaval.ca