Les géologues ont établi le comportement inhabituel de l'or dans les minerais oxydés du gisement Olympiada, l'un des plus grands gisements d'or de Russie et du monde.
Le gisement Olimpiada est situé à un demi-mille kilomÚtres au nord de la ville de Krasnoïarsk. Depuis les années 80 du 20e siÚcle, plus de cinq cents tonnes d'or ont été extraites au gisement et, selon les calculs des spécialistes, environ mille tonnes supplémentaires sont restées dans les profondeurs.
Les minerais primaires d'Olympiada sont des roches denses entrecoupées de minéraux sulfurés (composés métalliques et soufrés) et d'or natif trÚs fin (Fig. 1).
La teneur en or de ces minerais est de 3 Ă 5 grammes par tonne.
Le gisement a été formé il y a environ 800 millions d'années. Pendant ce temps, ses minerais ont été affectés par des processus naturels, dont les principaux composants sont l'eau et l'oxygÚne. Sous leur influence, les sulfures et de nombreux autres minéraux ont été détruits et oxydés, se transformant en une masse lùche brune - c'est ainsi que les minerais oxydés se sont formés. Mais l'essentiel est que ce processus hypergÚne peut conduire à une accumulation d'or.
La teneur maximale en or des minerais oxydés du gisement Olympiada a atteint 450 grammes par tonne. Auparavant, on pensait que dans de telles conditions, l'or se comporte comme un métal inerte - il ne se corrode pas et ne s'oxyde pas., et, contrairement à la plupart des métaux «de base», ne réagit pas avec les alcalis et les acides (sauf pour «aqua regia»). Cependant, les chercheurs de SibFU ont obtenu des preuves de sa mobilité et de l'activité de l'or dans des conditions d'hypergÚne, lorsqu'il est exposé à des facteurs géologiques et climatiques particuliers.
Pour cela, l'équipe de recherche, composée de chercheurs universitaires et de spécialistes de l'entreprise Norilskgeologiya (territoire de Krasnoïarsk), a étudié une strate de 400 mÚtres de minerais oxydés du gisement Olympiada. Il s'est avéré que lors de l'oxydation des minerais primaires, l'or contenu dans les minéraux sulfurés sous forme d'atomes individuels est libéré, forme des composés complexes avec d'autres éléments et migre facilement.
Les eaux agressives dissolvent à la fois l'or natif et son composé commun avec l'antimoine - le minéral aurostibit (AuSb2). Dans le processus, des particules d'or soi-disant spongieux sont formées (Fig. 2),
semblables à une éponge de mer avec de nombreux pores qui augmentent la surface libre des particules. Cette structure permet à des solutions agressives de dissoudre plus intensément le métal noble.
La stabilitĂ© des composĂ©s complexes de l'or est diffĂ©rente, et lorsque les conditions changent, ils peuvent ĂȘtre dĂ©truits, et l'or atomique libĂ©rĂ© est regroupĂ© en nano- et micro-sĂ©grĂ©gations, qui prennent souvent la forme d'une sphĂšre (globules) ou mĂȘme d'un cristal , qui a Ă©tĂ© trouvĂ©e au gisement (Fig. 3).
On sait maintenant que de tels processus peuvent se produire mĂȘme avec la participation de bactĂ©ries, qui sont capables de rĂ©duire les nanoparticules d'or mĂ©tallique de ses composĂ©s avec d'autres Ă©lĂ©ments.
Les chercheurs notent que le processus de formation des minerais oxydés, ainsi que la migration et la nouvelle formation d'or à partir du gisement Olympiada, sont bien illustrés dans la section de la strate des minerais oxydés. La partie inférieure contient beaucoup d'or relique de minerais primaires, ainsi qu'une grande quantité d'or spongieux. Plus haut dans la section, la proportion d'or spongieux et relique diminue, mais le nombre de globules et de microcristaux nouvellement formés augmente. Mais le plus grand nombre de globules et de microcristaux, ainsi que la teneur totale maximale en or (jusqu'à 60 grammes par tonne dans les échantillons étudiés), sont observés dans la couche supérieure de la section étudiée. Cette zone est également remarquable par le fait que la cérianite minérale (oxyde de cérium, CeO2) a été trouvée ici, ce qui sert d'indicateur d'un changement brutal des conditions environnementales. C'est à ce changement de conditions que la nouvelle formation d'or est associée, disent les auteurs .
«Bien que les minerais oxydĂ©s du gisement Olympiada aient Ă©tĂ© extraits en 2007, l'Ă©tude des formes de dĂ©couverte, de comportement et de distribution de l'or est importante pour un certain nombre de raisons. Tout d'abord, les minerais oxydĂ©s sont prĂ©cieux car ils ne nĂ©cessitent pas de processus d'enrichissement complexes et sont rentables mĂȘme Ă de faibles teneurs en or. D'autre part, les zones d'oxydation des gisements d'or prĂ©sentent un intĂ©rĂȘt fondamental associĂ© Ă la gĂ©ochimie exogĂšne et Ă la mĂ©tallogĂ©nie de l'or », a notĂ© SergueĂŻ Silyanov, ingĂ©nieur principal du DĂ©partement de gĂ©ologie, minĂ©ralogie et pĂ©trographie de l'UniversitĂ© fĂ©dĂ©rale de SibĂ©rie .
Co-auteur de la recherche, Boris Lobastov , ingénieur du laboratoire d'analyse du Centre de R&D scientifique et technologique de MMC Norilsk Nickel , a quant à lui déclaré que la zone d'oxydation du gisement étudié était un véritable laboratoire à ciel ouvert.
«Nous avons étudié de nombreux objets technogéniques - là , les processus de transfert de matiÚre et de formation de nouveaux minéraux se produisent particuliÚrement rapidement. Il était surprenant de voir à quel point les microcristaux d'or et de nombreux autres minéraux des minerais oxydés du gisement Olympiada étaient similaires aux minéraux nouvellement formés d'autres objets. Une telle similitude externe n'est pas toujours attribuée à la convergence - les mécanismes de formation de nouveaux minéraux dans des environnements aussi différents sont similaires, et l'étude de certains processus dans ce cas aide à comprendre tous les autres », a déclaré le scientifique.
Une étude menée par des scientifiques sibériens a montré que la formation de minerais oxydés du gisement Olympiada se déroulait dans des conditions géochimiques complexes, dans lesquelles l'or se comportait comme un élément mobile capable à la fois de redistribution et de redéposition sur les barriÚres géochimiques (zones de conditions environnementales changeantes).
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