À première vue, le bassin du Witwatersrand, la plus grande ressource aurifère connue de notre planète, n'est pas automatiquement lié à la recherche océanique. Cependant, dans son histoire géologique vieille de 3 milliards d'années, le bassin du Witwatersrand en Afrique du Sud a été recouvert d'eau de mer, mais connu aussi des épisodes de dessèchement, les inondations et l'érosion par les rivières et la couverture répétée par l'eau de mer. En 1852, le prospecteur anglais J.H. Davis a découvert le premier or dans le Witwatersrand, menant à la ruée vers l'or en Afrique du Sud et à la découverte de beaucoup plus de gisements d'or dans le bassin. Bien que le Witwatersrand ait fait l'objet de plusieurs décennies de recherches, la genèse des minerais d'or et d'uranium est encore incertaine.

Un groupe de scientifiques du Canada et du GEOMAR Helmholtz Centre of Ocean Research Kiel, ont réussi à démêler certains mécanismes du processus de formation du minerai à l'aide de techniques analytiques complexes. Les résultats ont été récemment publiés dans la revue scientifique Recherche précambrienne .

Dans cette étude, les scientifiques ont analysé des échantillons des gisements de minerai de Witwatersrand avec des microscopes électroniques à balayage et à transmission haute résolution, et ils ont traité leurs données à l'aide de nouveaux logiciels 2D et 3D. "Nous avons pu découvrir que le pétrole fossile, qui a été formé par la matière organique dérivée des premiers organismes vivants sur Terre, uranium mobilisé dans le bassin. Des nanoparticules d'uraninite ont floculé dans le pétrole et ont formé du minerai d'uranium", explique le Dr Sebastian Fuchs du GEOMAR, le premier auteur de l'étude. " Fluides hydrothermaux chauds, similaire à ces fluides que l'on trouve aujourd'hui dans les systèmes modernes de Black Smoker des fonds marins, transporté de l'or dissous et formé des émulsions huile-dans-eau sur le site des gisements. Les gouttelettes de pétrole dans les fluides hydrothermaux ont initié la précipitation chimique efficace de l'or natif et la formation de minerai d'or et d'uranium à structure très complexe. »

En utilisant des techniques d'imagerie à haute résolution, les chercheurs ont pu visualiser un processus de formation de minerai inconnu à ce jour, où le pétrole en migration joue le rôle dominant dans la distribution et la concentration des métaux. "Avec notre méthode, nous avons pu montrer pour la toute première fois des restes d'huile fossile piégés dans l'or", explique le Dr Sebastian Fuchs.

"Nous sommes surpris de voir une relation spatiale aussi intime entre les produits pétroliers et les métaux", rapporte le Dr Fuchs. "Nous espérons que notre étude donnera de nouvelles impulsions à l'industrie et à la science pour explorer de nouveaux gisements minéraux. Peut-être sera-t-il possible un jour d'extraire de l'or et d'autres métaux du pétrole brut extrait".

Avec les méthodes utilisées, il est désormais possible d'étudier non seulement les particules de minerai au fond des océans de l'ordre du millimètre au nanomètre, mais aussi les plus petits fossiles et organismes vivants, tels que les micro-organismes. "Nous sommes curieux de savoir ce que nous pourrions découvrir d'autre au fond de l'océan à l'avenir", Fuchs conclut.