Pourquoi les grands gisements des métaux stratégiques sont-ils associés à des zones de subduction ?

Résultat scientifique

28 février 2025

Les zones de subduction sont les lieux d’échange de matière entre la croûte et le manteau les plus importants sur Terre. Ce sont également les endroits où se trouvent les plus grands gisements de métaux stratégiques, comme le cuivre, le molybdène ou encore l’or, qui se forment dans la croûte supérieure à quelques kilomètres de profondeur. Mais comment se forment-ils et pourquoi sont-ils là ? 

Un consortium international de chercheurs de 5 pays (Chine, Australie, Etats-Unis, Suisse et France) impliquant le GET, laboratoire du CNRS Terre & Univers, a développé un modèle thermodynamique qui explique, pour la première fois de manière quantitative, ce phénomène de transfert, en prenant en compte l’ion trisulfure, [S3•]–, une forme de soufre récemment découverte dans les fluides, mais négligée dans les scénarios existants. Le nouveau modèle démontre que [S3•]– est l’agent responsable de l’enrichissement en or dans le fluide lors de sa réaction avec le manteau, en formant un complexe très soluble, [Au(HS)S3]–.

(A) Schéma d’une zone de subduction illustrant le transfert de l’or et du soufre depuis la plaque subduite à travers le manteau, puis vers la croûte supérieure abritant les grands gisements de métaux. (B) Schéma, à l’échelle du grain, des phénomènes d’interaction du fluide avec les minéraux mantelliques (olivine, pyroxène), ce qui conduit à l’enrichissement du fluide en or. © D-Y. He

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Contact GET: Gleb Pokrovski

Sources :

D. He, K. Qiu, A.C. Simon, G.S. Pokrovski, H. Yu, J.A.D. Connolly, S. Li, S. Turner, Q. Wang, M. Yang, & J. Deng, Mantle oxidation by sulfur drives the formation of giant gold deposits in subduction zones, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 121 (52) e2404731121, (2024).

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