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16 déc.

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A la découverte des labos

Comment sont nés les gisements d'or?

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Transmutation d’autres métaux ? Non, il ne s’agit pas d’un recours à l’alchimie pour expliquer la présence de paillettes et pépites dans certains lieux ! La question posée par Gleb Pokrovski, directeur de recherche CNRS au laboratoire Géosciences Environnement Toulouse (GET), est celle du « mouvement » de l’or. Présent partout dans la croûte terrestre à dose infinitésimale, pourquoi l’or s’est-il concentré ici ou là ? Dans un article paru en novembre 2015 dans la prestigieuse revue PNAS, l’équipe de Gleb Pokrovski a mis en évidence ce qui s’était passé, comment, à travers les millénaires, des « rivières » souterraines brûlantes avaient transporté l’or rendu soluble par le soufre. Ces travaux laissent penser que beaucoup plus d’or qu’on ne l’imagine a ainsi migré et que de nombreux gisements sont donc encore à découvrir.

D’où vient l’or que l’on trouve sur terre ? Gleb Pokrovski sourit. « Je ne remonte pas au Big Bang. Sous nos pieds, il y a partout de l’or, en moyenne 1 mg d’or par tonne de roches. Mais dans certaines zones, on en trouve entre 1 et 10 grammes. L’exploitation devient alors possible. Ce qui nous a intéressés, c’est de comprendre comment de telles concentrations sont apparues » dit-il, montrant les échantillons rocheux parsemés de minuscules grains dorés qu’il a réunis dans son laboratoire.

Certains mécanismes étaient déjà connus par les scientifiques. « La croûte terrestre est parcourue depuis des millions d’années par des rivières souterraines contenant de l’eau salée et soufrée à haute pression, à des températures très élevées, de 300 à 600°C. On sait qu’elles ont servi de véhicule à l’or. » Mais comment celui-ci a-t-il été arraché à la roche et transporté ? « C’est l’apport principal de nos travaux. Nous avons montré qu’une espèce de soufre, précisément l’ion trisulfure, réagit chimiquement avec l’or, le rendant soluble, sous forme de molécules avec des liaisons chimiques très robustes, permettant de le transporter sur de longues distances sous des hautes pressions et températures. Mais ces liaisons se cassent lorsque le fluide remonte vers la surface et que la température et la pression baissent ou lorsque le fluide rencontre une roche riche en fer ou en matière organique qui réagit avec le soufre. C’est alors que l’or se dépose dans des pores et fissures en créant ainsi des filons. »

Jusqu’aux recherches de l’équipe de Gleb Pokrovski, d’autres hypothèses étaient privilégiées. On pensait que l’or était rendu soluble par du sulfure d’hydrogène ou des sulfates et des chlorures. « Mais ces ions ne peuvent fixer que très peu d’or, cent fois moins que les trisulfures. Pour que les gisements d’or aujourd’hui connus aient été ainsi produits, il aurait fallu imaginer un flux d’eau sous-terrain absolument considérable, de véritables océans dont on n’a trouvé aucune trace » explique le chercheur.

Gleb Pokrovski a obtenu en 2011 un financement de l’Agence Nationale de la Recherche pour mener ses travaux en lien avec plusieurs laboratoires de Paris, de Nancy et de Grenoble, combinant des méthodes d’expérimentation, d’analyse et de simulation complémentaires. Des recherches à priori fondamentales et soutenues dans un tel cadre, mais qui pourraient déboucher sur des applications inattendues.

« Notre étude montre que la formation des gisements d’or au cours du temps a été relativement plus aisée que ce que l’on imaginait jusqu’à présent. Cela laisse penser que de nombreux autres gisements peuvent encore être découverts. Par ailleurs, si les ions trisulfures ont permis de solubiliser l’or sous terre dans le passé, on pourrait peut-être les utiliser aussi pour extraire l’or des minerais. Des verrous technologiques doivent être surmontés mais la piste n’est pas dénuée d’intérêt. Les méthodes d’exploitation actuelles nécessitent l’usage de produits extrêmement polluants comme le mercure et le cyanure. »

 
  • Pour aller plus loin
Le site internet du GET (unité mixte de recherche CNRS / CNES / IRD / UT3)
 

Dates
le 25 février 2016

Date de mise à jour 25 janvier 2017


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