La géologie de l’or en orpaillage

L’or est relativement rare sur Terre, mais on peut le trouver dans un large éventail de roches et de conditions géologiques. Bien que l’or soit rare, les processus géologiques le concentrent pour générer des gisements de deux types : les gisements primaires (filons) et les gisements secondaires (placers).



Le prospecteur cherche l’or dans les roches, près de l’endroit où il s’est déposé, issu de solutions poussant à la minéralisation des gisements primaires. Plusieurs idées ont été proposées par les géologues pour expliquer la source de cet or à partir desquelles les composants minéraux sont précipités dans ces gisements primaires.

La géologie de l’or : son origine volcanique et sédimentaire

Selon une théorie communément admise, de nombreux gisements d’or, en particulier ceux qui se trouvent dans des roches volcaniques et sédimentaires, se sont développés à partir de fluides souterrains circulants poussés par la chaleur de corps magmatiques (roches en fusion) qui ont fait intrusion dans la croûte terrestre à moins de 5 km de la surface.

Les systèmes géothermiques actifs, qui sont utilisés pour l’eau chaude et la vapeur naturelle dans certaines régions du monde, sont le pendant moderne de ces systèmes de gisement d’or. La majorité de l’eau des systèmes géothermiques est constituée de précipitations minérales, qui descendent le long des fractures et des lits perméables dans les régions froides et sont entraînées latéralement dans les zones chauffées par le magma, où elles sont propulsées vers le haut par des fissures.

Les métaux des roches environnantes se dissolvent lorsque l’eau se réchauffe. Les minéraux métalliques précipitent lorsque les fluides chauds atteignent la roche mère plus froide à des profondeurs plus importantes, formant des veines ou des dépôts de minerai en forme de couverture.

Une autre théorie propose que lorsque le magma se refroidit, les solutions aurifères sont déchargées, précipitant les éléments du minerai lorsqu’elles se déplacent dans les roches plus froides. Cette idée est particulièrement pertinente pour les concentrations d’or trouvées dans ou près des formations rocheuses granitiques, qui représentent du magma solidifié.

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Une troisième idée est surtout appliquée aux filons aurifères dans les roches métamorphiques que l’on trouve dans les ceintures montagneuses le long des frontières continentales. Les roches sédimentaires et volcaniques peuvent être largement enfouies ou poussées pendant le processus de formation des montagnes, où elles sont soumises à des températures et des pressions élevées, ce qui entraîne des processus chimiques qui modifient les matériaux en de nouveaux assemblages de minéraux (métamorphisme).

Selon cette théorie, l’eau est éjectée des roches et migre vers le haut, précipitant les éléments du minerai à mesure que les pressions et les températures diminuent. On suppose que les métaux du minerai proviennent de roches qui subissent un métamorphisme actif.

L’impact de la géologie sur la teneur en or

Les principales préoccupations d’un prospecteur ou orpailleur, lors d’une découverte d’or primaire, sont la teneur moyenne en or par tonne de roche et la taille du gisement. Des estimations de la valeur du gisement peuvent être établies sur la base de ces statistiques. L’essai au feu est l’une des procédures les plus régulièrement utilisées pour mesurer la teneur en or et en argent des roches minéralisées. Les résultats sont donnés en onces troy d’or, d’argent ou des deux par tonne ou en grammes par tonne métrique de minerai.

Les gisements placers sont des concentrations d’or formées à partir de gisements primaires par l’érosion, la désintégration ou la décomposition de la roche environnante, puis la concentration par gravité.

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L’or est particulièrement résistant à l’altération et est transporté en aval sous forme de particules métalliques constituées de poussière, de paillettes, de grains ou de pépites lorsqu’il est libéré des roches environnantes. Comme les particules d’or se déplacent vers l’aval pendant les périodes de crue, lorsque la totalité du lit de sable, de gravier et de blocs rocheux est perturbée et s’écoule vers l’aval, les particules d’or dans les dépôts des cours d’eau sont souvent concentrées sur ou près du substrat rocheux.

Les fines particules d’or se rassemblent dans les dépressions ou les placers de sable et de gravier où le courant ralentit. Les “placers aurifères” sont des concentrations d’or particulièrement élevées dans le gravier.

Les prospecteurs recherchent l’or dans les terrains aurifères où les sables grossiers et les graviers se sont accumulés et où les “sables noirs” se sont concentrés et déposés avec l’or. La magnétite est le minéral le plus fréquemment trouvé dans les sables noirs, mais la cassitérite, la monazite, l’ilménite, la chromite, les métaux du groupe du platine et d’autres pierres précieuses peuvent également être présents comme des grenats sur la Garonne ou l’Ariège, ou encore les saphirs en Auvergne.

Tout au long de l’histoire de la Terre, les dépôts alluvionnaires se sont développés de la même manière. La météorisation et l’érosion produisent des dépôts alluvionnaires de surface qui peuvent être enfouis derrière des débris rocheux. Bien que ces placers “fossiles” soient finalement cimentés dans des roches dures, la forme et les propriétés des cours d’eau antérieurs sont encore perceptibles.

Comment se calcule la teneur de l’or dans la roche ?

La technique de dosage de l’or libre, qui comprend l’amalgamation de concentrés aurifères récupérés par dragage, extraction hydraulique ou autres opérations d’exploitation de placers, est utilisée pour évaluer la quantité d’or libre récupérable dans les dépôts de placers. Lorsque le prix de l’or était fixé, il était courant de publier les résultats d’analyse sous la forme de la quantité d’or contenue dans un mètre cube de matériau. Les résultats sont maintenant fournis en grammes par mètre cube.

la géologie de l'or inclus dans du quartz

D’autres technologies comprennent la spectrométrie d’absorption atomique, l’activation neutronique et la spectrométrie d’émission atomique par plasma à couplage inductif, qui détectent et quantifient les quantités des éléments, ainsi que l’or. Ces approches permettent une analyse rapide et très sensible d’échantillons. Ce sont notamment les résultats que vous pouvez avoir sur le site Infoterre.

Les gisements d’or dispersés à faible teneur ont gagné en importance au cours des deux dernières décennies. De petites quantités d’or sont généralement déposées à côté de métaux de base comme le cuivre, le plomb et le zinc, que ce soit dans des veines ou sous forme de grains minéraux dispersés. Ces dépôts sont exploités pour les métaux primaires, mais l’or est récupéré comme sous-produit lors du traitement du minerai.

La majorité de l’or sous-produit provient de gisements porphyriques, qui sont si vastes que même s’ils ne contiennent qu’une petite quantité d’or par tonne de minerai, suffisamment de roche est extraite pour récupérer une quantité importante d’or.

La continuité de l’étude géologie de l’or continue de progresser

Les géologues étudient toutes les variables qui influencent la formation et l’emplacement des formations minérales, en particulier celles qui contiennent de l’or. Les roches ignées et métamorphiques sont étudiées sur le terrain et en laboratoire afin d’apprendre comment elles se sont formées, comment elles ont cristallisé pour devenir des roches solides et comment les solutions minérales se sont développées en leur sein.

L’étude des caractéristiques des roches telles que les plis, les failles, les fractures et les joints, ainsi que les effets de la chaleur et de la pression sur les roches, permettent de comprendre pourquoi et où les fractures se développent, ainsi que l’emplacement des veines. Les géologues peuvent prévoir où les dépôts alluviaux émergeront en étudiant les processus d’altération et le mouvement des débris rocheux par l’eau.

L’apparition de l’or n’est pas erratique ; sa présence dans diverses roches et son apparition dans des circonstances environnementales variées obéissent à des règles naturelles. La capacité des géologues à détecter l’or s’améliore à mesure que leur compréhension des processus de minéralisation s’accroît.

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