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Analyse multivariée des signatures des gisements de discordance et critères de favorabilité pour leur découverte H/F

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : jeudi 28 octobre 2021

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Informations générales

Référence : UMR7359-JULMER-001
Lieu de travail : VANDOEUVRE LES NANCY
Date de publication : jeudi 7 octobre 2021
Nom du responsable scientifique : Julien Mercadier
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 décembre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Contexte: L'Université de Lorraine, l'ITES et Orano Mining collaborent dans le cadre de la Chaire Industrielle GEOMIN3D, sponsorisée par Orano Mining et l'Agence Nationale de la Recherche, afin de développer de nouveaux outils pour l'exploration des gisements d'uranium du Bassin de l'Athabasca. La stratégie de recherche vise l'établissement d'un géomodèle 3D intégré applicable en exploration et réconciliant les approches géologiques et géophysiques.
Les compagnies minières travaillant sur le bassin de l'Athabasca acquièrent au cours de leur campagne d'exploration annuelle une grande quantité de données géo-localisées de différents ordres (minéralogiques, chimiques et physiques) à partir de levés géophysiques et/ou de travaux de forage sur différents types d'objets : zone stérile sans hydrothermalisme, zone hydrothermalisée mais non minéralisée, zone faiblement minéralisée et gisements géants. Les bases de données générées, comportent des milliers de données marqueurs de ces différents environnements.
Plan de recherche: Le projet a pour objectif l'analyse de ces bases de données multivariées et géoréférencées, via une méthodologie spécifique utilisant les méthodes d'intelligence artificielle. Ce travail devrait aboutir à une représentation des empreintes des processus minéralisateurs des gisements géants directement transférable aux équipes d'exploration. Les travaux seront principalement réalisés en plusieurs phases visant à fournir une preuve de l'opérabilité de cette analyse multivariée
- Etat de l'art. Depuis la diffusion des méthodes d'apprentissage automatique, de nombreux tests et études de cas ont été réalisés concernant différentes géoressources et utilisant une large gamme d'outils et d'algorithmes de modélisation. Au Canada, le consortium Footprint auquel Orano a participé de 2013 à 2018 a produit des contributions importantes qui fournissent déjà des exemples d'analyses multivariées centrées sur la zone McArthur River-Millenium dans le bassin de l'Athabasca pour l'uranium, sur la mine Malartic pour l'or et la région du batholite Guichon pour le cuivre.
- Intégration et analyse des bases de données géophysiques, géochimiques et géologiques dans un Géomodèle Intégré 3D. Les variables analysées sont reliées à la lithologie, la typologie des structures et leur orientation, la signature spectrale, la radiométrie, la géochimie des éléments majeurs et en traces. Il est proposé d'analyser ces variables et leurs signatures à l'échelle du bassin de l'Athabasca et d'un projet test, le projet de Waterbury Cigar Lake qui abrite le gisement géant de Cigar Lake. Les informations extraites de cette analyse fourniront une connaissance qui sera traitée et alimentera la bibliothèque de propriétés et le renseignement des propriétés qui seront prises en compte dans le développement des briques technologiques pour la modélisation géophysique.
- Analyse multivariée des lots de données par les méthodes géostatistiques. A travers une analyse exploratoire des lots de données, par processus d'essais et échecs itératifs, les différentes inter-corrélations entre paramètres seront établies. Cette analyse se fera par un apprentissage supervisé, visant à détecter les empreintes déjà identifiées par des méthodes factorielles, pour l'essentiel l'Analyse en Composantes Principales et l'Analyse des Correspondances Multiples, et par un apprentissage statistique, non supervisé (K-Mean, Classification ascendante hiérarchique) et supervisé (réseaux de neurones, Random Forest). Les résultats seront évalués afin d'établir des variabilités axiales potentielles.
- Modélisation implicite de représentation des propriétés physiques. Des logs synthétiques et des modèles implicites de répartition des propriétés physiques seront construits. La réalisation d'un pilote sur le projet d'exploration de Waterbury Cigar Lake sera déclinée sous le format de mode opératoire afin d'être reproductible. Il servira de modèle de référence pour comparaison avec le modèle résultant des modélisations directes et inverses des données géophysiques.

Contexte de travail

La thèse sera réalisée à l'Université de Lorraine, au laboratoire Georessources et au sein de l'équipe Ressources Minérales. Des missions à Orano Châtillon et Orano Canada à Saskatoon permettront une bonne coordination avec les actions en cours sur les techniques d'apprentissage machine menée par les spécialistes et experts Orano. La plateforme d'intégration de données développée dans le cadre du projet Footprint par le consortium MIRA (https://mirageoscience.com/mining-industry-software/geoscience-integrator/) sera utilisée pour la construction d'un Géomodèle Intégré 3D.GeoRessources fait partie de l'Université de Lorraine (http://welcome.univ-lorraine.fr/), qui est l'une des premières institutions d'enseignement supérieur en Europe avec plus de 55 000 étudiants et 60 laboratoires de recherche. L'Université de Lorraine se classe 13ème au classement de Shanghai 2021 dans la catégorie « Mines et Génie Minéral », première université européenne dans ce domaine d'activité. Le département des Sciences de la Terre est l'un des plus importants d'Europe, avec 4 laboratoires accueillant plus de 300 chercheurs et 1000 étudiants. Georessources est le laboratoire académique français de référence pour l'étude des gisements, avec près de 200 personnes (http://georessources.univ-lorraine.fr/), avec des collaborations à long terme avec de grandes sociétés minières et pétrolières. Il est considéré comme l'un des centres de référence pour la recherche académique sur les gisements d'uranium, avec plus de 40 ans de recherche sur ce sujet.

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