Or

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Un bref historique des utilisations, de la prospection, de l'extraction et de la production d'or


Réédité à partir d'une publication d'intérêt général de l'USGS par Harold Kirkemo, William L. Newman et Roger P. Ashley

Or égyptien: Les artisans des civilisations anciennes utilisaient abondamment l'or pour décorer les tombes et les temples, et des objets en or fabriqués il y a plus de 5 000 ans ont été découverts en Égypte.

Utilisations de l'or dans le monde antique

L'or a été parmi les premiers métaux à être extrait, car il se présente généralement sous sa forme native, c'est-à-dire qu'il n'est pas combiné avec d'autres éléments, parce qu'il est beau et impérissable, et parce que des objets exquis peuvent en être fabriqués. Les artisans des civilisations anciennes utilisaient abondamment l'or pour décorer les tombes et les temples, et des objets en or fabriqués il y a plus de 5 000 ans ont été découverts en Égypte. Les objets en or découverts par Howard Carter et Lord Carnarvon en 1922 dans la tombe de Toutankhamon sont particulièrement remarquables. Ce jeune pharaon a gouverné l'Égypte au 14ème siècle avant JC. Une exposition de certains de ces objets, intitulée «Treasures of Tutankhamun», a attiré plus de 6 millions de visiteurs dans six villes lors d'une tournée aux États-Unis en 1977-1979.

Les tombes de nobles de l'ancienne citadelle de Mycènes près de Nauplion, en Grèce, découvertes par Heinrich Schliemann en 1876, ont donné une grande variété de figurines en or, masques, tasses, diadèmes et bijoux, ainsi que des centaines de perles et de boutons décorés. Ces œuvres d'art élégantes ont été créées par des artisans qualifiés il y a plus de 3 500 ans.

Sources d'or anciennes

Les anciennes civilisations semblent avoir obtenu leur approvisionnement en or à partir de divers gisements au Moyen-Orient. Les mines de la région du Haut-Nil, près de la mer Rouge et dans la région du désert de Nubie, ont fourni une grande partie de l'or utilisé par les pharaons égyptiens. Lorsque ces mines ne pouvaient plus répondre à leurs besoins, des gisements ailleurs, peut-être au Yémen et en Afrique australe, ont été exploités.

Les artisans de Mésopotamie et de Palestine se sont probablement approvisionnés en Égypte et en Arabie. Des études récentes sur la mine Mahd adh Dhahab (qui signifie «berceau d'or») dans l'actuel Royaume d'Arabie saoudite révèlent que l'or, l'argent et le cuivre ont été récupérés dans cette région sous le règne du roi Salomon (961-922 avant J.-C.).

L'or des trésors aztèques et incas du Mexique et du Pérou proviendrait vraisemblablement de la Colombie, bien que certains aient sans aucun doute été obtenus auprès d'autres sources. Les Conquistadores ont pillé les trésors de ces civilisations lors de leurs explorations du Nouveau Monde, et de nombreux objets en or et en argent ont été fondus et jetés en pièces et en barres, détruisant les artefacts inestimables de la culture indienne.

Pièce d'or: En tant que métal de grande valeur, l'or était utilisé comme norme financière et a été utilisé dans la monnaie depuis des milliers d'années. États-Unis pièce d'or de dix dollars de 1850.

L'or comme moyen d'échange

Les nations du monde utilisent aujourd'hui l'or comme moyen d'échange dans les transactions monétaires. Une grande partie des stocks d'or des États-Unis est stockée dans la chambre forte du Fort Knox Bullion Depository. Le Dépositaire, situé à environ 30 milles au sud-ouest de Louisville, Kentucky, est sous la supervision du directeur de la Monnaie.

L'or dans le dépôt se compose de barres de la taille de briques de construction ordinaires (7 x 3 5/8 x 1 3/4 pouces) qui pèsent environ 27,5 livres chacune (environ 400 onces troy; 1 once troy équivaut à environ 1,1 once avoirdupois.) Ils sont stockés sans emballage dans les compartiments de la chambre forte.

Mis à part les utilisations monétaires, l'or, comme l'argent, est utilisé dans les bijoux et les produits connexes, les applications électriques-électroniques, la dentisterie, l'industrie aéronautique et aérospatiale, les arts et les domaines médical et chimique.

Ruée vers l'or: La découverte d'or a déclenché de nombreuses ruées vers l'or aux États-Unis et dans le monde.

Régulation et variabilité du prix de l'or

Les changements de la demande d'or et de l'offre des mines nationales au cours des deux dernières décennies reflètent les changements de prix. Après la déréglementation de l'or par les États-Unis en 1971, le prix a sensiblement augmenté, atteignant brièvement plus de 800 $ l'once troy en 1980. Depuis 1980, le prix est resté de l'ordre de 320 $ à 460 $ l'once troy. La hausse rapide des prix des années 1970 a encouragé les explorateurs expérimentés et les prospecteurs amateurs à renouveler leur recherche d'or. Grâce à leurs efforts, de nombreuses nouvelles mines ont ouvert leurs portes dans les années 80, ce qui explique en grande partie l'expansion de la production d'or. La forte baisse de la consommation en 1974 et 1980 a résulté de la baisse de la demande de bijoux (la principale utilisation de l'or manufacturé) et de produits d'investissement, qui à son tour a reflété une augmentation rapide des prix au cours de ces années.

Pépites d'or: Petites pépites d'or obtenues par panoramique. Les prospecteurs ont travaillé les sédiments fluviatiles pour trouver de minuscules pépites qu'ils vendraient ou échangeraient contre des fournitures.

Propriétés de l'or

L'or est appelé métal "noble" (terme alchimique) car il ne s'oxyde pas dans des conditions ordinaires. Son symbole chimique Au est dérivé du mot latin "aurum". Sous sa forme pure, l'or a un éclat métallique et est jaune soleil, mais des mélanges d'autres métaux, tels que l'argent, le cuivre, le nickel, le platine, le palladium, le tellure et le fer, avec de l'or créent différentes teintes allant du blanc argenté au vert et rouge-orange.

L'or pur est relativement doux - il a à peu près la dureté d'un sou. C'est le métal le plus malléable et le plus ductile. La gravité ou densité spécifique de l'or pur est de 19,3 contre 14,0 pour le mercure et 11,4 pour le plomb.

L'or impur, comme il est commun dans les gisements, a une densité de 16 à 18, tandis que les stériles associés (gangue) ont une densité d'environ 2,5. La différence de densité permet à l'or d'être concentré par gravité et permet de séparer l'or de l'argile, du limon, du sable et du gravier par divers dispositifs d'agitation et de collecte tels que le bac à or, la bascule et la boîte à écluses.

Mine d'or du Nevada: La mine Fortitude au Nevada a produit environ 2 millions d'onces d'or à partir d'un gisement de filon entre 1984 et 1993. Image USGS.

Amalgame d'or

Le mercure (vif-argent) a une affinité chimique pour l'or. Lorsque du mercure est ajouté à un matériau aurifère, les deux métaux forment un amalgame. Le mercure est ensuite séparé de l'amalgame par cornue. L'extraction de l'or et d'autres métaux précieux de leurs minerais par traitement au mercure est appelée fusion. L'or se dissout dans l'eau régale, un mélange d'acides chlorhydrique et nitrique, et dans le cyanure de sodium ou de potassium. Ce dernier solvant est à la base du procédé au cyanure utilisé pour récupérer l'or à partir de minerai à faible teneur.

Exploitation hydraulique de placers à Lost Chicken Hill Mine, près de Chicken, Alaska. Le tuyau d'incendie fait exploser l'affleurement de sédiments, emportant le sable, l'argile, le gravier et les particules d'or. Le matériau est ensuite traité pour éliminer l'or. Image USGS.

Finesse, Karats et Onces Troy

Le degré de pureté de l'or natif, des lingots (lingots ou lingots d'or non raffiné) et de l'or raffiné est indiqué en termes de teneur en or. La "finesse" définit la teneur en or en parties pour mille. Par exemple, une pépite d'or contenant 885 parties d'or pur et 115 parties d'autres métaux, comme l'argent et le cuivre, serait considérée comme une amende de 885. "Karat" indique la proportion d'or solide dans un alliage sur la base d'un total de 24 parties. Ainsi, l'or 14 carats (14 carats) indique une composition de 14 parties d'or et 10 parties d'autres métaux. Soit dit en passant, l'or 14 carats est couramment utilisé dans la fabrication de bijoux. "Karat" ne doit pas être confondu avec "carat", une unité de poids utilisée pour les pierres précieuses.

L'unité de poids de base utilisée pour traiter l'or est l'once troy. Une once troy équivaut à 20 centimes troy. Dans l'industrie de la bijouterie, l'unité de mesure commune est le pennyweight (dwt.) Qui équivaut à 1,555 grammes.

Le terme "rempli d'or" est utilisé pour décrire des articles de bijouterie en métal commun recouverts sur une ou plusieurs surfaces d'une couche d'alliage d'or. Une marque de qualité peut être utilisée pour indiquer la quantité et la finesse de l'alliage d'or. Aux États-Unis, aucun article ayant un revêtement en alliage d'or de moins de 10 carats ne peut porter de marque de qualité. Des limites inférieures sont autorisées dans certains pays.

Aucun article ayant une portion d'alliage d'or inférieure à un vingtième en poids ne peut être marqué "rempli d'or", mais les articles peuvent être marqués "plaque d'or laminé" à condition que les désignations de fraction proportionnelle et de finesse soient également indiquées. Les articles de bijouterie galvanisés portant au moins 7 millionièmes de pouce (0,18 micromètre) d'or sur des surfaces importantes peuvent être étiquetés «galvanoplastie». Les épaisseurs plaquées inférieures à cette valeur peuvent être marquées "flash or" ou "lavé or".

Ecluse en or: Écluse portative en or. Les mineurs placent l'écluse dans le ruisseau et déversent les sédiments du côté amont. Le courant transporte les sédiments à travers l'écluse et les lourdes particules d'or se logent dans l'écluse. Un mineur peut traiter beaucoup plus de sédiments à travers une écluse qu'à travers un bac à or.

Formation de gisements d'or primaires - Lode Gold

L'or est relativement rare dans la terre, mais il se trouve dans de nombreux types de roches et dans de nombreux environnements géologiques différents. Bien que rare, l'or est concentré par des processus géologiques pour former des gisements commerciaux de deux types principaux: des gisements de filons (primaires) et des gisements de placers (secondaires).

Les gisements de filons sont les cibles du prospecteur "hardrock" cherchant de l'or sur le site de son dépôt à partir de solutions minéralisantes. Les géologues ont proposé diverses hypothèses pour expliquer la source des solutions à partir desquelles les constituants minéraux sont précipités dans les gisements de filons.

Une hypothèse largement acceptée propose que de nombreux gisements d'or, en particulier ceux trouvés dans les roches ignées et sédimentaires, formés à partir d'eaux souterraines circulantes entraînées par la chaleur de corps de magma (roche en fusion) s'introduisent dans la croûte terrestre à environ 2 à 5 miles de la surface. Les systèmes géothermiques actifs, qui sont exploités dans certaines parties des États-Unis pour l'eau chaude et la vapeur naturelles, fournissent un analogue moderne pour ces systèmes de dépôt d'or. La plupart de l'eau dans les systèmes géothermiques provient des précipitations, qui se déplacent vers le bas à travers les fractures et les lits perméables dans les parties plus froides de la croûte et sont attirées latéralement dans les zones chauffées par le magma, où elles sont entraînées vers le haut par les fractures. Lorsque l'eau est chauffée, elle dissout les métaux des roches environnantes. Lorsque les eaux chauffées atteignent des roches plus froides à des profondeurs plus faibles, les minéraux métalliques précipitent pour former des veines ou des corps minéralisés en forme de couverture.

Une autre hypothèse suggère que les solutions aurifères pourraient être expulsées du magma lorsqu'il se refroidit, précipitant les matériaux du minerai lorsqu'ils se déplacent dans les roches environnantes plus froides. Cette hypothèse s'applique particulièrement aux gisements d'or situés dans ou à proximité de masses de roche granitique, qui représentent du magma solidifié.

Une troisième hypothèse est appliquée principalement aux veines aurifères des roches métamorphiques qui se trouvent dans les ceintures montagneuses aux marges continentales. Dans le processus de construction de montagnes, les roches sédimentaires et volcaniques peuvent être profondément enfouies ou poussées sous le bord du continent, où elles sont soumises à des températures et des pressions élevées entraînant des réactions chimiques qui transforment les roches en de nouveaux assemblages minéraux (métamorphisme). Cette hypothèse suggère que l'eau est expulsée des roches et migre vers le haut, précipitant les matériaux du minerai à mesure que les pressions et les températures diminuent. On pense que les minerais proviennent des roches en cours de métamorphisme actif.

Les principales préoccupations du prospecteur ou du mineur intéressé par un gisement d'or filonien sont de déterminer la teneur moyenne en or (ténor) par tonne de roche minéralisée et la taille du gisement. À partir de ces données, des estimations peuvent être faites de la valeur du dépôt. L'analyse par le feu est l'une des méthodes les plus couramment utilisées pour déterminer la teneur en or et en argent des roches minéralisées. Les résultats sont présentés en onces troy d'or ou d'argent ou les deux par tonne de minerai avoirdupois courte ou en grammes par tonne métrique de minerai.

Drague en or: Un plongeur aspire les sédiments qui seront traités par une drague portative en or. L'équipement de plongée permet au prospecteur d'accéder soigneusement aux fissures et aux crevasses sur le lit du cours d'eau où des pépites d'or pourraient être déposées.

Concentration d'or dans les dépôts de placers

Les dépôts de placers représentent les concentrations d'or dérivées des dépôts de filons par l'érosion, la désintégration ou la décomposition de la roche encaissante, et la concentration subséquente par gravité.

L'or est extrêmement résistant aux intempéries et, lorsqu'il est débarrassé des roches encaissantes, il est transporté en aval sous forme de particules métalliques constituées de «poussière», de flocons, de grains ou de pépites. Les particules d'or dans les dépôts fluviaux sont souvent concentrées sur ou près du substratum rocheux, car elles se déplacent vers le bas pendant les périodes de hautes eaux lorsque toute la charge de lit de sable, de gravier et de rochers est agitée et se déplace vers l'aval. De fines particules d'or s'accumulent dans des dépressions ou dans des poches dans des barres de sable et de gravier où le courant du courant se détend. Les concentrations d'or dans le gravier sont appelées «séries de salaires».

Laveuse à sec en or: Une laveuse à sec portative utilisée pour tamiser les pépites d'or du sol où l'eau n'est pas disponible. Le sol est déversé dans le bac supérieur et secoué à travers le bac inférieur. Les pépites d'or lourd sont séparées mécaniquement des matériaux plus légers.

Prospection de dépôts de placers

Dans les pays aurifères, les prospecteurs recherchent de l'or là où les sables grossiers et le gravier se sont accumulés et où les «sables noirs» se sont concentrés et se sont installés avec l'or. La magnétite est le minéral le plus commun dans les sables noirs, mais d'autres minéraux lourds tels que la cassitérite, la monazite, l'ilménite, la chromite, les métaux du groupe du platine et certaines pierres précieuses peuvent être présents.

Les dépôts de placers se sont formés de la même manière tout au long de l'histoire de la Terre. Les processus d'altération et d'érosion créent des dépôts de placers de surface qui peuvent être enfouis sous des débris rocheux. Bien que ces placers «fossiles» soient ensuite cimentés dans des roches dures, la forme et les caractéristiques des anciens canaux fluviaux sont encore reconnaissables.

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Dosage d'or gratuit

La teneur en or libre récupérable dans les gisements de placers est déterminée par la méthode du dosage de l'or libre, qui implique la fusion de concentrés aurifères recueillis par dragage, extraction hydraulique ou autres opérations d'extraction de placers. Au cours de la période où le prix de l'or était fixé, la pratique courante consistait à déclarer les résultats des analyses comme la valeur de l'or (en cents ou en dollars) contenue dans un mètre cube de matière. Désormais, les résultats sont indiqués en grammes par mètre cube ou en grammes par mètre cube.

Grâce à des recherches en laboratoire, l'US Geological Survey a développé de nouvelles méthodes pour déterminer la teneur en or des roches et des sols de la croûte terrestre. Ces méthodes, qui détectent et mesurent les quantités d'autres éléments ainsi que de l'or, comprennent la spectrométrie d'absorption atomique, l'activation des neutrons et la spectrométrie d'émission atomique plasma couplée par induction. Ces méthodes permettent de réaliser des analyses rapides et extrêmement sensibles d'un grand nombre d'échantillons.

Premières découvertes et production d'or

L'or a été produit dans le sud des Appalaches dès 1792 et peut-être dès 1775 dans le sud de la Californie. La découverte d'or à Sutter's Mill en Californie a déclenché la ruée vers l'or de 1849-1850 et des centaines de camps miniers ont vu le jour à mesure que de nouveaux gisements étaient découverts. La production d'or a augmenté rapidement. Des gisements dans les districts de Mother Lode et de Grass Valley en Californie et de Comstock Lode au Nevada ont été découverts dans les années 1860, et les gisements de Cripple Creek au Colorado ont commencé à produire de l'or en 1892. En 1905, les gisements de Tonopah et Goldfield au Nevada et le placer de l'Alaska des gisements avaient été découverts et la production d'or aux États-Unis dépassait pour la première fois 4 millions d'onces troy par an - un niveau maintenu jusqu'en 1917.

Pendant la Première Guerre mondiale et pendant quelques années par la suite, la production annuelle a chuté à environ 2 millions d'onces. Lorsque le prix de l'or est passé de 20,67 $ à 35 $ l'once en 1934, la production a augmenté rapidement et a de nouveau dépassé le niveau de 4 millions d'onces en 1937. Peu après le début de la Seconde Guerre mondiale, les mines d'or ont été fermées par le War Production Board et n'a pas été autorisé à rouvrir avant 1945.

De la fin de la Seconde Guerre mondiale à 1983, la production minière nationale d'or n'a pas dépassé 2 millions d'onces par an. Depuis 1985, la production annuelle a augmenté de 1 million à 1,5 million d'onces chaque année. À la fin de 1989, la production cumulée des dépôts aux États-Unis depuis 1792 atteignait 363 millions d'onces.

Consommation d'or

La consommation d'or aux États-Unis a varié d'environ 6 millions à plus de 7 millions d'onces troy par an de 1969 à 1973, et d'environ 4 millions à 5 millions d'onces troy par an de 1974 à 1979, alors que pendant la production annuelle d'or des années 1970 des mines nationales allaient d'environ 1 million à 1,75 million d'onces troy. Depuis 1980, la consommation d'or est restée presque constante, entre 3 et 3,5 millions d'onces troy par an. La production minière a augmenté à un rythme accéléré depuis 1980, atteignant environ 9 millions d'onces troy par an en 1990, et dépassant la consommation depuis 1986. Avant 1986, le solde de l'approvisionnement provenait de sources secondaires (rebuts) et d'importations. La production mondiale totale d'or est estimée à environ 3,4 milliards d'onces troy, dont plus des deux tiers ont été extraites au cours des 50 dernières années. Environ 45% de la production mondiale d'or totale provient du district de Witwatersrand en Afrique du Sud.

La plus grande mine d'or des États-Unis est la mine Homestake à Lead, dans le Dakota du Sud. Cette mine, d'une profondeur de 8 000 pieds, a représenté près de 10% de la production totale d'or des États-Unis depuis son ouverture en 1876. Elle a combiné une production et des réserves d'environ 40 millions d'onces troy.

Dépôts diffusés et sous-produits or

Au cours des deux dernières décennies, les gisements d'or disséminés à faible teneur sont devenus de plus en plus importants. Plus de 75 de ces gisements ont été découverts dans les États occidentaux, principalement au Nevada. Le premier grand producteur de ce type a été le gisement Carlin, qui a été découvert en 1962 et a commencé sa production en 1965. Depuis lors, de nombreux autres gisements ont été découverts dans les environs de Carlin, et la région de Carlin comprend maintenant un important district minier avec sept exploitations des puits à ciel ouvert produisant plus de 1 500 000 onces troy d'or par an.

Environ 15% de l'or produit aux États-Unis provient de l'extraction d'autres minerais métalliques. Lorsque des métaux de base - tels que le cuivre, le plomb et le zinc - sont déposés, soit dans des veines, soit sous forme de grains minéraux dispersés, de petites quantités d'or sont généralement déposées avec eux. Des gisements de ce type sont exploités pour les métaux prédominants, mais l'or est également récupéré comme sous-produit lors du traitement du minerai. La plupart des sous-produits d'or proviennent de gisements de porphyre, qui sont si importants que même s'ils ne contiennent qu'une petite quantité d'or par tonne de minerai, une quantité de roche est extraite au point qu'une quantité importante d'or est récupérée. La plus grande source unique d'or sous-produit aux États-Unis est le gisement de porphyre à Bingham Canyon, Utah, qui a produit environ 18 millions d'onces troy d'or depuis 1906.

Rôle d'un géologue dans la prospection aurifère

Les géologues examinent tous les facteurs contrôlant l'origine et la mise en place des gisements minéraux, y compris ceux contenant de l'or. Les roches ignées et métamorphiques sont étudiées sur le terrain et en laboratoire pour comprendre comment elles sont arrivées à leur emplacement actuel, comment elles se sont cristallisées en roches solides et comment les solutions minéralisées se sont formées en leur sein. Les études des structures rocheuses, telles que les plis, les failles, les fractures et les joints, ainsi que les effets de la chaleur et de la pression sur les roches suggèrent pourquoi et où les fractures se sont produites et où les veines pourraient être trouvées. Les études des processus d'altération et du transport des débris rocheux par l'eau permettent aux géologues de prédire les endroits les plus susceptibles de se former. La présence d'or n'est pas capricieuse; sa présence dans diverses roches et sa présence dans différentes conditions environnementales suivent les lois naturelles. À mesure que les géologues augmentent leurs connaissances des processus de minéralisation, ils améliorent leur capacité à trouver de l'or.