Des scientifiques découvrent comment l'or atteint la surface de la Terre depuis les profondeurs du sous-sol

En bref

• Des chercheurs de l’Université du Michigan dévoilent le rôle clé d’un complexe or-trisulfur.

• Ce mécanisme chimique opère à 50 km de profondeur dans les zones de subduction.

• Il explique pourquoi certaines zones volcaniques concentrent de riches gisements aurifères.

• L’eau joue un rôle indispensable dans le transport de l’or depuis le manteau terrestre.

• Ces découvertes affinent la prospection aurifère dans les anciennes zones de subduction.

Une percée scientifique sur l'origine de l’or en surface

Longtemps considéré comme l’un des mystères les plus fascinants de la géologie, le chemin de l’or depuis le manteau terrestre jusqu’à la croûte accessible aux mineurs commence enfin à s’éclaircir. Une étude publiée par une équipe de l’Université du Michigan propose un modèle thermodynamique inédit, mettant en lumière un mécanisme chimique précis, jusque-là ignoré.

Le rôle des zones de subduction dans la formation des gisements

À la jonction de certaines plaques tectoniques, les zones de subduction voient l’ancienne croûte océanique s’enfoncer sous les continents. Entraînant avec elle des sédiments saturés en eau et en éléments chimiques, cette descente profonde génère des conditions extrêmes de chaleur et de pression. À 30 à 50 kilomètres de profondeur, ces contraintes libèrent des fluides salins surchauffés, capables de dissoudre des quantités massives de minéraux métalliques, dont l’or.

Ces fluides ne forment pas uniquement les magmas à l’origine des volcans ceinturant le Pacifique. Sous certaines conditions, ils transportent également de grandes quantités d’or dissous vers la croûte terrestre, enrichissant progressivement les veines et fissures exploitables des millions d’années plus tard.

Le complexe or-trisulfur : clé du transport aurifère

L’étude de l’équipe du professeur Adam Simon met en évidence la formation d’un complexe moléculaire entre l’or et le soufre, baptisé or-trisulfur. En l’état naturel, l’or est chimiquement peu mobile. Mais combiné à trois atomes de soufre dans un environnement oxydant, il devient soluble et transportable sur de longues distances.

Le modèle informatique développé par les chercheurs simule précisément ces conditions profondes, où la combinaison chaleur-pression-eau-soufre permet de libérer et concentrer l’or dans des quantités inaccessibles autrement. Ces fluides, riches en or, remontent avec les magmas, se refroidissent en chemin, et déposent leur charge dorée dans les structures géologiques adéquates.

Des concentrations exceptionnelles dans certains fluides

Selon les simulations, les fluides géothermaux ainsi enrichis pourraient contenir plusieurs grammes d’or par mètre cube — une concentration des milliers de fois supérieure à celle généralement dispersée dans le manteau rocheux. Ce niveau d’enrichissement ne peut survenir que si tous les ingrédients sont réunis : fluides oxydants, température et pression adéquates, et surtout… présence d’eau.

L’eau, facteur indispensable à la formation des gisements

L’un des enseignements majeurs de l’étude est l’absolue nécessité de l’eau pour transporter efficacement l’or. Les systèmes géologiques "secs" échouent à générer des gisements exploitables, même si toutes les autres conditions sont réunies. L’eau agit comme un vecteur chimique et thermique, indispensable pour transformer l’or statique du manteau en un métal mobile, puis exploitable.

Vers une nouvelle cartographie des zones aurifères

Ce modèle renforce les perspectives de prospection autour des anciennes zones de subduction, même inactives. L’arc circum-pacifique, qui s’étend de la Nouvelle-Zélande à l’Alaska, en passant par l’Indonésie, les Philippines, le Japon, le Chili ou encore la côte ouest de l’Amérique du Nord, héberge de nombreux volcans issus de ces dynamiques profondes. Ces mêmes processus sont désormais reconnus comme les architectes invisibles des gisements d’or les plus riches.

Selon notre expert : L’or que nous exploitons aujourd’hui provient-il d’une machinerie naturelle cachée à 50 km sous nos pieds ?

Une avancée décisive pour la géochimie de l’or

Jusqu’à présent, la communauté scientifique débattait de l’existence du complexe or-trisulfur dans les conditions extrêmes du manteau terrestre. L’étude du professeur Simon tranche définitivement ce débat en apportant une modélisation rigoureuse de son existence et de son efficacité.

Au-delà de l’intérêt académique, cette avancée pourrait guider l’exploration aurifère vers des zones jusqu’alors négligées. En comprenant mieux les processus géochimiques à l’origine des gisements, les géologues affinent leurs méthodes et limitent les forages inutiles, pour cibler les zones à fort potentiel.