Comment l’or parvient-il à la surface de la Terre ?
Une équipe internationale de chercheurs, incluant un scientifique de l’Université du Michigan, a récemment décrypté le processus par lequel l’or contenu dans le manteau terrestre atteint la surface. Cette étude révèle l’existence d’un complexe chimique associant l’or et le soufre, connu sous le nom de complexe or-trisulfure, dont le rôle est crucial pour expliquer l’enrichissement en or dans les magmas. Publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, cette avancée scientifique pourrait transformer notre compréhension de la formation des gisements d’or.
L’or, souvent associé à des systèmes volcaniques situés le long de la ceinture de feu du Pacifique, trouve son origine dans le manteau terrestre, entre 48 et 80 kilomètres sous la surface. Le transport de cet or, contenu dans le magma, repose sur des conditions spécifiques de pression et de température. Ces conditions favorisent la formation du complexe or-trisulfure, permettant ainsi au précieux métal de remonter vers les couches superficielles.
À ces profondeurs, l’interaction entre la plaque océanique en subduction et les roches du manteau libère un fluide enrichi en ions de soufre. Ce fluide joue un rôle déterminant, car il favorise la liaison entre l’or et le soufre pour former un complexe très mobile. Ce phénomène explique en partie pourquoi certains magmas sont exceptionnellement riches en or lorsqu’ils atteignent les systèmes volcaniques en surface.
L’impact des zones de subduction
Les zones de subduction, où une plaque océanique s’enfonce sous une plaque continentale, sont au cœur de ce processus. À titre d’exemple, les volcans actifs autour de l’océan Pacifique – de la Nouvelle-Zélande à l’Alaska, en passant par le Japon et le Chili – se forment dans ces régions. C’est également dans ces zones que se concentrent les gisements d’or les plus riches.
« Les mêmes processus à l’origine des éruptions volcaniques contribuent à la formation des gisements d’or », explique Adam Simon, professeur à l’Université du Michigan et co-auteur de l’étude. La compréhension du mécanisme chimique à l’œuvre dans ces zones pourrait donc non seulement améliorer les modèles de prédiction des éruptions, mais aussi orienter l’exploration minérale dans des régions inexploiteées.
Une modélisation novatrice pour percer le mystère
Pour parvenir à ces conclusions, les chercheurs ont développé un modèle thermodynamique basé sur des expériences en laboratoire. Ces expériences reproduisent les conditions extrêmes de pression et de température prévalant dans le manteau terrestre. En contrôlant minutieusement ces paramètres, ils ont confirmé l’existence du complexe or-trisulfure et ont pu modéliser son comportement chimique.
Ce modèle constitue une percée majeure, car il permet de prédire la formation des gisements d’or en fonction des caractéristiques géologiques d’une région. Selon M. Simon, ces avancées ouvrent de nouvelles perspectives pour l’exploration minière. Elles offrent une explication plausible à la présence d’importantes concentrations d’or dans des zones de subduction précises.
Implications pour l’exploration et l’économie
L’or a toujours occupé une place centrale dans l’économie mondiale. Comprendre comment et où il se forme est donc un enjeu stratégique. Les chercheurs estiment que leur modèle pourrait guider les sociétés minières vers des zones jusqu’alors ignorées, réduisant ainsi les coûts d’exploration tout en maximisant les chances de découverte de nouveaux gisements.
« Ces résultats permettent de mieux comprendre pourquoi certaines zones produisent des gisements extrêmement riches en or », résume M. Simon. En effet, les données recueillies dans le cadre de cette étude complètent celles déjà disponibles, offrant ainsi une vision globale du processus de formation des gisements aurifères.
Avec cette nouvelle modélisation, les scientifiques franchissent une étape décisive dans la compréhension des mécanismes profonds de la Terre. Il reste cependant de nombreux mystères à élucider, notamment concernant les variations locales dans la formation des gisements. Ces recherches constituent donc un point de départ prometteur pour d’éventuelles explorations futures.
En attendant, ces travaux renforcent l’idée que les systèmes volcaniques et les zones de subduction ne sont pas seulement des spectacles naturels fascinants, mais aussi des réservoirs de ressources inestimables pour l’humanité.
