En 1987, City Resources (Canada) Limited a lancé un programme d'essais portant sur la production d'acides, dans le cadre des études de faisabilité associées au projet d'exploitation de la mine d'or de Cinola. Le gisement se trouve dans les îles de la Reine Charlotte, au large de la côte nord de la Colombie Britannique. Ce programme d'essais visait à quantifier le poteniel acidogène des stériles que produirait cette mine à ciel ouvert, et à évaluer les moyens qui s'offriraient pour la gestion de ces stériles. En 1990, le Programme de neutralisation des eaux de drainage dans l'environnement minier (NEDEM) et le BC Acid Mine Drainage Task Force ont commencé à financer des activités complémentaires de surveillance des essais, pour évaluer les effets à long terme de l'altération météorologique, à l'aide de cinq cellules hygrométriques, de cinq colonnes de lixiviation et de quatre haldes constituées sur le terrain. L'étude a pris fin en 1993.
La région étudiée connaît un climat maritime doux et humide. Les précipitations, constituées surtout de pluie, y tombent en majeure partie pendant l'hiver. Le substratum rocheux est recouvert de minces dépôts de till. Le gisement Cinola s'est formé par la concentration de fluides hydrothermaux à température relativement basse le long d'un système de failles. Pendant la minéralisation, les conglomérats, le grès, les siltstones et les mudstones encaissants ont été altérés en minéraux argileux (de la kaolinite et de l'illite, qui est une forme de muscovite de basse température), et de la pyrite a été disséminée dans la masse rocheuse en concentrations de l'ordre de 1 à 2 %. On y trouve aussi de la calcite en concentrations similaires ou inférieures. Plusieurs types de roches y ont été classés comme potentiellement acidogènes, d'après la méthode conventionnelle de détermination de l'acido-alcalinité.
L'étude a permis de recueillir, au moyen d'essais effectués à diverses échelles, des données importantes sur les tendances à long terme de l'altération météorologique. Pendant 140 semaines, on a observé cinq cellules hygrométriques (dont quatre contenaient des stériles acidogènes), qui ont mis en évidence trois stades distincts dans la variation du pH et la production des sulfates. Au stade 1, le pH du lixiviat se situait autour de 7, et la production de sulfates était lente (moins de 20 mg de SO4/kg/semaine). Au stade 2, une fois enlevés les minéraux neutralisants les plus accessibles, le pH du lixiviat a baissé à moins de 3, et la production de sulfates s'est accrue rapidement pour atteindre plus de 1 000 mg de SO4/kg/semaine. Au stade 3, la production de sulfates a un peu ralenti et le pH du lixiviat a lentement augmenté pour se situer entre 3 et 4. Après plus de 100 semaines de lixiviation, la production de sulfates a baissé d'un ou deux ordres de grandeur et le lixiviat est demeuré acide (pH inférieur à 4). Dans les lixiviats des haldes extérieures, les tendances étaient moins évidentes en raison des phénomènes de lessivage annuels dus aux pluies qui tombent à la fin de l'été et en automne. Cependant, à long terme, la baisset de production des sulfates et la hausse du pH du lixiviat étaient qualitativement comparables à celles observées dans les cellules hygrométriques. Après cinq ans, le lixiviat était toujours très acide dans trois des haldes, et les concentrations de fer, de cuivre, de zinc et d'arsenic indiquaient une altération par des acides.
Les colonnes de lixiviation ont servi à évaluer dans quelle mesure l'addition de diverses concentrations de calcaire aux stériles retarde la mobilisation des métaux lourds et l' acidification des eaux de mine. À long terme, les courbes étaient très semblables à celles obseNées dans les cellules hygrométriques. On a établi deux corrélations simples: d'abord entre la teneur en calcaire (c'est à dire le potentiel de neutralisation) et le temps écoulé jusqu'aux premiers signes de production nette d'acides, puis entre la teneur en calcaire et le temps écoulé jusqu'à la production maximale d'acides. La mobilisation du zinc est déterminée par la relation du premier type, et celle du cuivre et du fer, par la relation du second type. L'étude a montré que, même si l'addition de calcaire a retardé la production nette d'acides et la libération du cuivre et du fer suivant une relation exponentielle, de grandes quantités de zinc peuvent être libérées dans des eaux de mine à pH neutre plusieurs années avant l' acidification de ces eaux.
On a comparé divers types d'essais d'altération et découvert que les essais à petite et à grande échelle donnaiellt des résultats similaires en ce qui concerne les tendances quantitatives à long terme, la cinétique de l'oxydation des sulfures et les taux moyens de libération des sulfates, exprimés en fonction de la surface estimée des particules exposées. Les résultats des essais différent cependant sur le taux de mobilisation des métaux, probablement en raison de la complexité des facteurs qui interviennent dans la précipitation des minéraux lorsque les ratios solide/liquide sont très variables. Ces conclusions s'appliquent au gisement épithermal Cinola, dont la minéralogie des sulfures est simple par rapport à celle d'autres gisements complexes qui peuvent contenir deux ou plusieurs types de sulfure de fer sous diverses formes.
On a conclu qu'il faudra continuer la recherche, car il reste de nombreux aspects à évaluer: les produits d'altération solides; la cinétique de l'altération à long terme dans les matériaux qui ont une minéralogie complexe; la cinétique de l'altération à long terme dans les matériaux peu acidogènes; la qualité à long terme du lixiviat produits par les de stériles altérés appauvris en sulfures; l'application des résultats des essais à petite échelle aux haldes; l'effet des hétérogénéités dans le mélange de stériles calcaires avec des stériles potentiellement acidogènes.
