Ariège: broyage de roche de conglomérat oxydé et pyriteux datant du Silurien

Pour commencer, le but est de mieux connaître et définir les types de roches ayant une forte probabilité de renfermer de l’or dans les montagnes des Pyrénées ariégeoises ; mais aussi de mieux cerner et comprendre la chimie particulière de l’Or sur ce territoire.

Ces dernières semaines, législation oblige, j’ai reporté mes recherches dans les rivières, en cette période d’interdiction hivernale, pour privilégier tout particulièrement l’étude des roches en affleurements direct.

De toute façon, il n’y a rien à regretter puisque des crues et des montées des eaux sont survenues en Ariège à cause des pluies et des fontes des neiges, en cette fin d’année, et cela bride toute tentative de travaux de prospection dans des bonnes conditions de sécurité.

Pour cette étude, j’ai choisi une roche parmi les plus anciennes possibles, trouvée en terrain d’affleurement datant du Silurien, selon les données du BRGM.

Je vous invite à lire d’autre articles intéressants sur des tests de broyage de roches et lavage des poudres obtenues au pan:

• 1er test satisfaisant du pilon, sur un nouveau grès oxydé local,
• Ariège: y’a t’il de l’or dans le conglomérat (poudingue) du Couserans?,
• Ariège: de l’or disséminé dans les ardoises des toits des maisons et des granges,
• Ariège: des paillettes d’or dans du grès oxydé et altéré datant du Quaternaire.

Auteur: Vivien Laïlle – Téléphone: +33 (0)6 95 34 35 45 – Mail: vivien.laille@gmail.com.

Mots clefs: Ariège, Conglomérat, minéralisation, minéraux, montagnes ariégeoises, orpaillage, orpailler, oxydation, prospection aurifère, roches, Silurien

SOMMAIRE:

• Objectifs
• Reportage vidéo
• Site de prélèvement
• Pourquoi ici?
• Matériel utilisé
• Méthodologie de travail
• Résultats et observations
• Conclusions
• Références
• Thèses et publications
• Vidéos
• Livres

Objectifs

A priori, l’échantillon observé dans cet article est un prélèvement parmi 6 points effectués sur un site de recherche, d’autres échantillons vous seront présentés prochainement.

Je veux connaître les composants principaux constituant cette roche, en le broyant finement avec un pilon, en le tamisant fin, puis en le lavant la poudre obtenue au pan américain classique avec de l’eau.

Les observations de cette roche oxydée et minéralisée révèlent la présence de beaucoup de pyrites jaunes, grises et de chalcopyrites, c’est-à-dire des sulfures de fer et de cuivre.

Reportage vidéo

La vidéo présente l’échantillon de roche, ainsi que les différentes étapes de l’expérience: broyage, concassage, tamisage, puis lavage et concentration au pan avec de l’eau.

Vous pouvez voir la vidéo ici: https://www.youtube.com/embed/EwCkw1tOnhI

La vidéo montre la présence de beaucoup de pyrites jaunes ou grises.

Site de prélèvement

Ainsi, l’échantillon provient d’un affleurement rocheux, en bordure d’une piste de montagne, à proximité d’une mine antique gallo-romaine de cuivre, située à 100 m environ.

D’autres photos des échantillons de roches étudiées ici et qui seront broyées grâce au pilon, avec des couleurs rouges, ocres, brunes ou noires:

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Il y a aussi du quartz dans la roche, en particules ou grains plus ou moins importants.

Pourquoi ici?

Données BRGM: en terrain d’affleurement ancien et oxydé datant du Silurien, un système géologique qui s’étend de -443,4 à -419,2 Ma. Il est précédé de l’Ordovicien et suivi du Dévonien. La fin de l’Ordovicien est marquée par l’une des cinq grandes extinctions massives de l’histoire des temps géologiques, où près de 60 % des espèces marines ont disparu. Ces périodes étaient aussi occupée par des mers anoxiques propices aux concentration chimiques et à la minéralisation de métaux (essentiellement le fer). L’anoxie est une diminution de l’oxygène dissous ou présent et biodisponible dans le milieu naturel (sol, sédiment, eau, atmosphère). De gigantesques dépôts métallifères ont été formé au fond des océans durant ces époques anciennes, la tectonique des plaques a fait le reste.

Données minérales: présence de quartz, de roches oxydées, brunes, rouges ocres, jaunes, crèmes,… de la galène, de la blende.

Données minières: présence de 2 mines anciennes de cuivre et de galène dans un rayon de 1.5 km, dont une à moins de 100m. Long passé minier et présence de nombreuses forges oubliées antiques et datant du Moyen Âge.

Données historiques et littéraires: des textes anciens évoquent la présence de ressources de cuivre prétendu aurifère.

Données d’orpaillage et de recherches: les ruisseaux et rivières aux alentours sont aurifères, j’ai confirmé plusieurs tests positifs à l’or.

Matériel utilisé

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Voici le matériel utilisé pendant l’expérience:

• Pilon en métal,
• Sceau en caoutchouc,
• Pan américain lavé et propre,
• 2 Bassines remplies d’eau propre,
• Tamis fin < 3 mm,
• Flacons propres,
• Microscope binoculaire,
• Mini pan,
• Pipette,
• Gros galets pour bien débourber,
• Eau savonneuse pour minimiser les paillettes flottantes,
• De l’eau propre.

Méthodologie de travail

Pour cette expérience, j’ai procédé aux étapes suivantes:

1. Broyage et concassage des roches pour la réduire en poudre,
2. Tamisage fin < 3 mm,
3. Remplissage d’un pan,
4. Lavage de la poudre obtenue, au pan, avec de l’eau,
5. Malaxage, débourbage, en utilisant des gros galets,
6. Récupération des concentrés avec une pipette,
7. Remplissage d’un flacon propre avec le contenu prélevé,
8. Observation au microscope binoculaire.

J’ai bien pris mon temps, et j’ai fait en sorte de bien débourber le contenu du pan, en malaxant bien et en mélangeant bien la poudre concassée. Les gros galets permettent de bien briser les argiles.

Résultats et observations

Une fois le prélèvement de concentré isolé, je l’ai ausculté au microscope binoculaire.

Il y a beaucoup d’éléments ferreux et cuivreux, mais aussi de la pyrite jaune, blanche et grise.

En outre, je souhaite souligner que certaines particules vont s’oxyder et noircir au fond du flacon (oxydes rouges, ocres ou noires), en général au bout de 24 à 48 h.

Aussi, la présence de pyrite dans l’échantillon test est prometteur car l’Or est souvent en corrélation avec ce minéral dans la nature.

En effet la présence d’Or est quantitativement proportionnelle à la présence de pyrite, mais encore faut il pouvoir l’isoler, l’extraire et le raffiner correctement.

La pyrite est une espèce minérale composée de disulfure de fer (FeS₂), polymorphe de la marcassite. Elle peut contenir des traces de nickel (Ni), cobalt (Co), arsenic (As), cuivre (Cu), zinc (Zn), argent (Ag), or (Au), thallium (Tl), sélénium (Se) et vanadium.

La chalcopyrite ou pyrite cuivreuse est une espèce minérale composée de sulfure double (35 % massique), de cuivre (34,5 %) et de fer (30,5 %), de formule CuFeS₂. Avec des traces de Ag, Au, In, Tl, Se, Te.

La pyrite blanche ou la marcassite, ou marcasite, est une espèce minérale composée de disulfure de fer (FeS₂), polymorphe orthorhombique de la pyrite.

Ces 3 types de minerais pyriteux sont aurifères dans la nature, car dans certaines proportions, des atomes d’or ou d’argent peuvent facilement remplacer des atomes de fer ou de cuivre, lors de la formation du complexe sulfuré.

Il existe aussi l’arsénopyrite, ou pyrite arsenicale, une espèce minérale composée d’arsénio-sulfure de fer de formule FeAsS avec des traces de : Ag, Au, Co, Sn, Ni, Sb, Bi, Cu et Pb.

Aussi, il est important de souligner qu’il y a dans la localité des anciennes mines de blende (sulfure de zinc), et de galène argentifère (sulfure de plomb argentifère).

La galène est une espèce minérale composée de sulfure de plomb de formule PbS avec des traces : Ag, Bi, Se, Te, Cu, Zn, Cd, Fe, As, Sb, Mo, Au.

Tous ces sulfures ou sulfides en anglais, sont en principe aurifères, mais dans des proportions disséminées et éparses, et surtout l’or est invisible, à l’échelle atomique, pas en grains ni en paillettes palpables.

Dans la même idée, on peut aussi citer et s’intéresser aux tellures, aux hydroxydes, et aux sulfates.

Différentes vues observées au microscope binoculaire:

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On peut observer dans les photos la présence de plusieurs minéraux, comme:

• du quartz de différentes couleurs plus ou moins oxydées,
• de la pyrite jaune, ou sulfure de fer, de formes cubiques caractéristiques,
• de la pyrite grise, ou sulfure de cuivre,
• de la chalcopyrite, de couleur jaune, composé de sulfures de fer et de cuivre.

Cet écosystème minéral riche et varié est prometteur, et pourrait renfermer des indices utiles dans le cadre de la prospection aurifère en affleurement rocheux.

Conclusions

Pour commencer, je ne trouve pas du tout les mêmes types de minéraux que dans le grès ou le conglomérat étudié récemment, par contre, il y a de nombreuses similitudes avec l’ardoise noire, par la présence de pyrites.

Aussi je ne sais pas vous, mais moi j’ai bien envie de savoir s’il y a de l’or dans cette pyrite et chalcopyrite…

Je vais réfléchir pour essayer de définir une méthode expérimentale pour vérifier cette hypothèse de manière définitive, car l’Or des rivières présent dans les vallées plus basses provient bien de quelque part.

Ainsi, j’ai 2 solutions possibles pour vérifier cette hypothèse:

• Soit je met en place une technique de grillage, brulage, fonte à haute température des sulfures/sulfides, pour les oxyder et séparer l’or des autres métaux. C’est sans doute la technique la plus intéressante pour des raisons historiques, ancestrales et pratiques (la plus facile à installer),
• Soit j’utilise une technique de dissolutions/précipitations grâce à divers acides, hydroxydes et sulfates. Une solution plus laborieuse car elle demande l’usage de produits chimiques spéciaux et pas forcément disponible de suite ni facile à se procurer.

Comme les anciens utilisaient jadis des forges et les techniques du brûlage pour extraire les métaux des affleurements rocheux des mines, je pense donc privilégier cette approche.

Affaire à suivre… prochainement, dans un autre article…

Références

Thèses et publications

• Invisible Gold in Pyrite from Epithermal, Banded-Iron-Formation-Hosted, and Sedimentary Gold Deposits: Evidence of Hydrothermal Influence: https://www.mdpi.com/2075-163X/9/7/447/htm
• Geochemistry of hydrothermal gold deposits: A review: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987111000430
• Gold and Arsenic in Iron Sulfides from Sediment-Hosted Disseminated Gold Deposits: Implications for Depositional Processes: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.881.8437&rep=rep1&type=pdf
• Formation of gold–silver sulfides and native gold in Fe–Ag–Au–S system, par les auteurs G.A.Pal’yanovaa K. A.KokhaYu. V.Seryotkinab, disponible ici: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1068797112000375

Vidéos

• Une vidéo de chimie pour identifier et confondre la pyrite de la chalcopyrite, intitulée Pyrite or Chalcopyrite? Chemical Analysis Rock and Mineral Identification, de ggsipaper, visible ici: https://youtu.be/WgrCFwrDBYg

• Une vidéo pour apprendre la différence entre l’or et la pyrite, de High Plains Prospectors- Metal Detector & Gold Prospecting Supply, intitulée Gold vs Pyrite – Telling The Difference in The Field – Gold Mining Equipment, disponible ici: https://youtu.be/BK7fhwlOjRY

• Une vidéo de Athos Hellgoth, intitulée DE L’OR OU DE LA PYRITE ? Des cailloux rempli d’or, visible ici: https://youtu.be/f2Nb9D_f0b0

• Une vidéo sympa sur la pyrite, intitulée La Pyrite – recherche au Cap Blanc-Nez (Pas de Calais, France), signée Cristal Sources, un passionné, que vous pourrez consulter ici: https://youtu.be/RrQrPYwArJg

• Une autre vidéo de Cristal Sources, intitulée Cristal Sources, la pyrite du fer en cube, avec Ma vie à Thonon, visible ici: https://youtu.be/m-fIK1mNWyU

• Une vidéo intitulée What Is The Difference Between Gold & Pyrite?, de 911 Mining & Prospecting, visible ici: https://youtu.be/IlZ0R4S2gE0

Livres

• Roasting of Gold and Silver Ores and the Extraction of Their Respective Métals, par G. Kustel, ingénieur minier et métallurgiste américain, datant de 1870. Livre disponible sur Google Books ici.
• Je vous recommande aussi la lecture attentive du livre sur l’orpaillage de P. Proust, datant de 1920, intitulé Prospection, gisements, extraction de l’or, des éditions Gauthier-Villars et Cie. Livre disponible ici.
• Le livre français édité par le BRGM et écrit par Christian Guiollard, et intitulé le Guide pratique du chercheur d’or en France, cet ouvrage est une référence. Il y a un large chapitre de cours sur l’or alluvionnaire. Je vous recommande tous les livres de cet auteur qui est aussi historien des mines d’or française. Livre disponible à l’achat sur le site de la Fnac.

NB. Pour des raisons évidentes de préservation des lieux sauvages et des biotopes, je ne divulguerai pas les localisations précises de mes recherches.

Car je tiens à conserver en l’état et à l’abris des curieux, des touristes, des fâcheux, de vénaux ou des mercantiles ces endroits magnifiques et magiques.

Si vous orpaillez, rebouchez vos trous! Respectez l’environnement et ne laissez aucune trace de votre passage!

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