Des gisements d'or « instantanés »

De minces couches d’or se déposent dans les failles à chaque tremblement de terre à cause de brusques variations de pression.

Marie-Neige Cordonnier  

Filon d'or dans une gangue de quartz et de granite.

© Shutterstock/farbled

D. K. Weatherley et R. W. Henley,Flash vaporization during earthquakes evidenced by gold deposits, 

Muruntau, dans le désert du Kyzylkoum, en Ousbékistan, est l’un des gisements d’or les plus importants connus à ce jour. Il concentre 6 000 tonnes d’or en 10 kilomètres cubes de roche. En moyenne dans la croûte terrestre, la même quantité d’or est diluée dans plus de 1 000 kilomètres cubes. Comment se forment de tels gisements d’or ? Deux géologues australiens, Dion Weatherley et Richard Henley, apportent une précision au modèle qui devrait intéresser les prospecteurs.

Depuis plusieurs décennies, on sait que les filons d’or orogénique – associés à la formation d’une chaîne de montagnes – sont le fruit d’une lente accumulation de dépôts minéraux charriés par l’eau circulant dans les fissures profondes de la croûte terrestre. Au fil du temps, les variations de pression de l’eau lors des tremblements de terre ont formé ces veines de quartz et d’or le long d’importantes failles sismiques. C’est en tout cas ce que suggèrent la forme et les caractéristiques des veines, mais le rôle exact des variations de pression dans la minéralisation des veines reste mystérieux.

Pour le comprendre, les deux géologues se sont intéressés aux fissures latérales qui se forment le long des failles. Dans certains gisements, tel Muruntau, ces fissures contiennent jusqu’à 80 pour cent de l’or. Durant un tremblement de terre, tandis que la faille principale subit un mouvement de cisaillement, les fissures latérales s’élargissent brusquement. Les géologues ont modélisé cet écartement brutal par la simple détente d’un piston dont les contraintes étaient fixées par des mesures sur des fissures typiques d’un gisement australien. Dans ces conditions, la détente du piston est si rapide que la baisse de pression entraîne la vaporisation du fluide contenu dans sa cavité. En d’autres termes, lors de l’expansion d’une fissure causée par un tremblement de terre, la diminution de pression est telle que le fluide piégé à ce moment dans la fissure se transforme en quelques dixièmes de seconde en une vapeur peu dense.

Cette vaporisation ultrarapide dépose sur les parois les minéraux que le fluide contenait : de la silice et des traces de divers éléments, dont de l’or. La couche est mince, mais ce phénomène se produit à chaque tremblement de terre. Ainsi, de couche en couche, avec par exemple un séisme tous les 240 ans (c’est la fréquence moyenne des tremblements de terre enregistrés sur la faille centrale des Alpes du Sud, en Nouvelle-Zélande), un dépôt de 100 tonnes d’or se formerait en bien moins de 100 000 ans, estiment les auteurs. Une piste pour trouver de nouveaux filons ?