[Publi’ Story] Une pompe à or dans la croûte terrestre
Pour former un gisement d’or, il faut concentrer le métal entre mille et un million de fois par rapport à sa teneur moyenne dans la croûte terrestre. Seuls quelques minéraux, comme la pyrite arsénifère (Fe(S,As)2) et l’arsénopyrite (FeAsS), peuvent présenter un tel enrichissement. Cependant, une grande partie de cet or « invisible » caché dans le minéral n’est pas exploitable par les méthodes de détection et d’extraction traditionnelles qui visent l’or dans son état natif métallique. Quelle est la nature de cet or invisible, et quel phénomène est responsable de sa concentration dans les gisements aurifères ?
Un consortium interdisciplinaire et international, composé de géologues, chimistes et physiciens, coordonné par le GET dans le cadre du projet ISIFoR « OrPet » (2017-2019, responsable Gleb Pokrovski), vient d’élucider la nature de l’or piégé et le mécanisme de fonctionnement à l’échelle atomique de ces véritables pompes aurifères minérales. Les chercheurs ont combiné des mesures expérimentales simulant l’incorporation de l’or dans ces minéraux, conduites au sein de la plateforme GME « Géochimie et Minéralogie Expérimentale » (basée au GET) du dispositif filière Extra&Co qu’ISIFoR coordonne, avec des analyses de minéraux naturels et leurs analogues synthétiques par spectroscopie d’absorption de rayons X de haute résolution sur synchrotron (ESRF) et leurs modélisations physico-chimiques et moléculaires. Les résultats obtenus ont permis aux chercheurs de découvrir que l’or s’incorporait dans la structure cristalline du minéral, par une réaction redox, en se liant très fortement à l’arsenic.
Exemple de cluster atomique (hors échelle) que forme l’or avec l’arsenic et le soufre lors de son incorporation
dans la pyrite arsénifère imagée par microscopie électronique à balayage (à gauche),
révélé dans cette étude grâce au dispositif de spectroscopie d’absorption de rayons X de haute résolution sur synchrotron (à droite).
Ce couplage or-arsenic permet d’expliquer, pour la première fois et de manière quantitative, les phénomènes d’incorporation et ensuite de libération de l’or par ces minéraux hôtes aboutissant à la formation des ressources aurifères sur Terre.
Le nouveau modèle du couplage or-arsenic élaboré dans cette étude permet d’expliquer le paradoxe de formation des gisements d’or. Il fournit aux géologues et miniers un outil permettant de quantifier l’enrichissement et la distribution de l’or dans les minéraux sulfurés qui sont les principaux hôtes de ce métal dans divers types de gisements hydrothermaux et, à plus long terme, d’améliorer les procédés d’extraction de l’or.
Plus généralement encore, cette étude ouvre la porte à des avancées dans les méthodes combinées d’expérimentation, de spectroscopie in-situ et modélisation qui permettront la quantification d’autres métaux économiquement critiques « invisibles » dans leurs minéraux hôtes (e.g., platinoïdes, terres rares), contribuant ainsi à une meilleure compréhension des grands cycles des métaux dans la nature et à une amélioration de l’exploitation des géoressources minérales et de leur recyclage pour notre société.
🗞️ En savoir plus
G.S. Pokrovski, C. Escoda, M. Blanchard, D. Testemale, J-L. Hazemann, S. Gouy, M.A. Kokh, M-C. Boiron, F. de Parseval, T. Aigouy, L. Menjot, P. de Parseval, O. Proux, M. Rovezzi, D. Béziat, S. Salvi, K. Kouzmanov, T. Bartsch, R. Pöttgen, T. Doert (2021) An arsenic-driven pump for invisible gold in hydrothermal systems. Geochemical Perspectives Letters (2021) 17, 39-44 | doi: 10.7185/geochemlet.2113.
📲 Contact
Gleb Pokrovski – GET
gleb.pokrovski@get.omp.eu
05 61 33 26 18