Les gisements d'or de type Carlin au Nevada, NOUS., sont à l'origine de cinq pour cent de la production mondiale et de 75 pour cent de la production d'or des États-Unis. Dans ces gisements, l'or ne se présente pas sous forme de pépites ou de veines, mais est caché - avec l'arsenic - dans la pyrite, également connu sous le nom de « l'or des fous ». Une équipe de scientifiques du Helmholtz Center Potsdam—Centre de recherche allemand pour les géosciences GFZ a maintenant montré expérimentalement, pour la première fois que la concentration en or dépend directement de la teneur en arsenic de la pyrite. Les résultats ont été publiés dans la revue Avancées scientifiques .

Dans la croûte terrestre, l'élément or est présent à des concentrations de 2,5 parties par milliard (ppb). Afin de l'exploiter économiquement, la concentration en or doit être des milliers de fois plus élevée et elle doit être trouvée dans une zone focalisée proche de la surface. Dans les gisements d'or de type Carlin, l'or dans la roche n'est pas visible à l'œil humain. Au lieu, l'or « invisible » se trouve dans de minuscules rebords de pyrite qui poussent sur des grains d'or de fou plus âgés qui proviennent de roches sédimentaires.

Dans les expériences de laboratoire, les chercheurs autour de Christof Kusebauch, auteur principal de l'étude a montré que l'élément arsenic joue un rôle crucial dans l'extraction de l'or des solutions chaudes probablement à partir de systèmes magmatiques, passant à travers le rocher. Plus la concentration d'arsenic est élevée, le plus souvent l'or se lie chimiquement à la pyrite. La forme de la pyrite plus ancienne est également importante :plus la surface du minéral est grande, plus l'or peut s'accumuler.

L'arsenic indique des gisements d'or

Semblable au système minéralisé naturel, les auteurs ont utilisé des carbonates riches en fer et des solutions riches en soufre pour synthétiser leurs cristaux d'or de fou. "Seulement à ce moment-là, nous avons pu montrer que le coefficient de partage qui contrôle la quantité d'or incorporée dans la pyrite dépend de la quantité d'arsenic, ", explique Christof Kusebauch. "Le défi majeur était de faire croître expérimentalement des cristaux de pyrite contenant de l'or et de l'arsenic qui étaient suffisamment gros pour être analysés."

Les nouvelles découvertes peuvent également aider à traquer de nouveaux gisements d'or. Les expériences montrent que si des solutions chaudes contenant de l'or et de l'arsenic provenant de sources magmatiques traversent des roches sédimentaires contenant de grandes quantités de petits grains d'or de fou, d'importants gisements d'or peuvent se former.