Des scientifiques révèlent comment l’or remonte jusqu’à la croûte terrestre

Une anomalie géologique au cœur de notre planète

L’or détient une place singulière dans l’histoire de l’humanité. Contrairement à la majorité des métaux exploités pour des applications industrielles ou technologiques variées, ce minerai rare trouve son utilité principale dans la confection de bijoux, lui conférant une valeur économique de premier plan. Cependant, son abondance à la surface de notre planète a longtemps constitué une énigme majeure pour les chercheurs.

Il y a 4,54 milliards d’années, lors de la formation de la Terre, cet élément particulièrement lourd aurait dû logiquement sombrer dans les profondeurs du manteau terrestre. Les modèles de formation planétaire largement acceptés peinent à expliquer pourquoi les dépôts crustaux en contiennent des quantités bien supérieures aux prévisions. La réponse à cette anomalie vient d’être publiée dans les *Proceedings of the Royal Academy of Sciences*, pointant du doigt un mécanisme chimique spécifique impliquant une variante du soufre responsable du piégeage de l’or dans la couche supérieure, véritable peau de notre planète.

La naissance cosmique des éléments lourds

Bien avant de se retrouver enfoui dans les roches terrestres, ce métal précieux naît dans des conditions apocalyptiques à l’échelle de l’univers. Les éléments lourds, définis par les astronomes comme tout élément dont la masse est supérieure à celle de l’hydrogène ou de l’hélium, se forgent vers la toute fin du cycle de vie d’une étoile.

Le processus nécessite une explosion cataclysmique en supernova, déclenchée lorsqu’une étoile supermassive arrive en fin d’existence. Cet événement libère une quantité d’énergie phénoménale, au point d’éclipser brièvement la lumière cumulée de toutes les autres étoiles de sa galaxie hôte réunies. C’est durant cet instant précis que naissent quelques atomes d’or. La totalité des gisements découverts sur notre planète provient ainsi du résultat cumulé de millions de ces explosions stellaires réparties à travers le cosmos.

Les fluides hydrothermaux et le rôle caché du soufre

Une fois présent sur la Terre naissante, le métal ne remonte pas de lui-même vers la surface. Il accomplit ce long voyage en empruntant des solutions chimiques extrêmement chaudes connues sous le nom de fluides hydrothermaux. Historiquement, la communauté scientifique pensait que ce transport s’effectuait presque exclusivement via des composés de chlorure ou de sulfure d’hydrogène.

La nouvelle étude remet en perspective ces certitudes géologiques en mettant en lumière le rôle clé de l’anion trisulfure S3-. Cette molécule de soufre chargée négativement et électriquement excitée évolue dans ces fluides hydrothermaux sous des températures extrêmes, oscillant entre 200 et 700°C (393 à 1292°F). L’environnement de formation nécessite une pression massive pouvant atteindre 30 bars, soit l’équivalent de 435 livres par pouce carré.

La reproduction des conditions extrêmes en laboratoire

Si l’existence de composés unissant cet anion à l’or était avérée, les scientifiques le considéraient jusqu’alors comme un vecteur mineur, presque insignifiant face à la puissance du sulfure d’hydrogène. Pour mesurer sa véritable efficacité à capturer l’or élémentaire, les chercheurs ont dû recréer ces environnements souterrains inaccessibles directement en laboratoire.

L’équipe a élaboré des systèmes de fluides modèles contenant de l’or associé à divers composés soufrés. Ces échantillons ont ensuite subi de multiples variations de conditions environnementales, modifiant tour à tour la température, la pression ou encore le pH. Les premiers constats montrent que les composés de sulfure d’hydrogène contenant de l’or conservent une stabilité optimale sous des températures et des pressions modérées.

L’affinité chimique exceptionnelle de l’anion trisulfure

La véritable bascule s’est produite lorsque l’environnement de test est devenu nettement plus extrême. Les mesures ont révélé une augmentation spectaculaire du nombre d’anions trisulfure, offrant à une quantité bien plus importante d’or la possibilité de s’y lier. Cette molécule se révèle remarquablement efficace pour créer des liaisons chimiques avec l’or, surpassant même son affinité pour tous les autres métaux dits amateurs de soufre, à l’image du cuivre ou du platine.

Les auteurs de l’étude estiment que l’anion trisulfure optimise considérablement l’extraction du métal précieux depuis les magmas profonds. Ses propriétés chimiques durables permettent d’en transporter de vastes quantités à travers les différentes strates terrestres jusqu’à la croûte, le rendant finalement accessible à l’exploitation minière humaine. Gleb Pakrovski, l’auteur principal de la recherche, dresse le bilan de ces travaux dans un communiqué officiel : « Nos découvertes montrent que l’un des plus anciens métaux, connu depuis l’Antiquité, n’a pas encore livré tous ses secrets. » Le scientifique souligne l’immensité du domaine restant à explorer : « Nous ne sommes qu’au début de notre compréhension des fluides géologiques issus des profondeurs. »

Selon la source : iflscience.com