Des scientifiques découvrent comment se forment les pépites d'or en quelques secondes

En bref

● Des scientifiques australiens démontrent que l’or peut se déposer quasi instantanément dans le quartz lors d’un séisme.
● Le phénomène repose sur la piézoélectricité : le quartz génère une tension lorsqu’il est soumis à une contrainte mécanique.
● Cette tension attire les particules d’or dissoutes dans les fluides hydrothermaux et les transforme en métal solide.
● Chaque événement sismique agit comme une micro-décharge électrique favorisant la croissance des pépites.
● Ces résultats éclairent la genèse des plus gros gisements aurifères au monde.

Une énigme géologique bientôt résolue ?

L’idée selon laquelle les veines d’or dans le quartz seraient le fruit de circulations hydrothermales chaudes est bien connue des géologues. Mais une question persistait : comment expliquer la formation de pépites massives alors que les fluides en question contiennent des concentrations d’or extrêmement faibles ?

Une équipe de chercheurs australiens apporte un éclairage nouveau en révélant que les contraintes mécaniques générées par les séismes pourraient provoquer la formation rapide d’or solide dans le quartz, via un mécanisme électrochimique jusque-là sous-estimé.

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L’électricité naturelle du quartz au cœur du phénomène

Au centre de cette découverte se trouve une propriété peu connue mais essentielle du quartz : la piézoélectricité. Ce minéral génère une tension électrique lorsqu’il est soumis à une pression ou une déformation. Ce phénomène se produit dans les zones de faille actives, là où les plaques tectoniques frottent et fracturent la roche. Chaque séisme génère alors une mini-décharge électrique au sein des veines de quartz.

Les chercheurs de l’université Monash, en collaboration avec le CSIRO et l’ANSTO, ont voulu tester une hypothèse : cette tension électrique pourrait-elle suffire à arracher l’or des fluides souterrains et le fixer sur le quartz, en l’espace de quelques secondes ?

Des expériences de laboratoire saisissantes

Pour explorer cette idée, les scientifiques ont plongé des morceaux de quartz dans des solutions contenant de l’or dissous, reproduisant les conditions des fluides hydrothermaux. En exerçant des pressions mécaniques brusques, comme celles générées par un tremblement de terre, ils ont observé des résultats spectaculaires.

Sous microscope, des nanoparticules d’or sont apparues, agglutinées en amas brillants et parfois cristallisées en formes hexagonales. Ces dépôts sont caractéristiques d’un processus d’électrodéposition, où les ions d’or gagnent des électrons pour devenir du métal pur.

Le rôle catalyseur de l’or déjà présent

Les expériences ont aussi révélé que la présence initiale de minuscules grains d’or favorisait la croissance des pépites. Ces grains se comportent comme des électrodes naturelles, concentrant le champ électrique généré par le quartz. Résultat : l’or se dépose préférentiellement sur l’or déjà présent, formant des halos métalliques et épaississant les structures existantes.

Un mécanisme de type "les riches s’enrichissent", selon les chercheurs, où quelques grains initiaux deviennent des aimants à or, accélérant la croissance des pépites au fil des secousses sismiques.

Un électro-placage géologique au fil des séismes

Chaque tremblement de terre transforme temporairement la veine de quartz en une cellule électrochimique naturelle. Les charges électriques provoquent la réduction des ions d’or sur certaines surfaces, tandis que d’autres zones équilibrent le système via des réactions complémentaires. À chaque événement tectonique, une nouvelle couche d’or peut s’ajouter.

Ce processus pourrait expliquer la formation de pépites massives dans les gisements orogéniques, qui fournissent encore aujourd’hui la majorité de l’or extrait dans le monde.

Une batterie naturelle à l’échelle géologique

Le quartz agit ici comme une batterie naturelle, se chargeant à chaque séisme et déposant de l’or à chaque décharge. Cette dynamique expliquerait pourquoi les veines aurifères ne contiennent pas seulement des traces, mais parfois des amas impressionnants de métal pur.

Selon le Dr Christopher Voisey, coauteur de l’étude, cette découverte renforce le lien étroit entre or et quartz dans la formation des plus grandes pépites connues.

L’intégralité de ces résultats a été publiée dans la revue Nature Geoscience.

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Sources : BDOR