Or ou pyrite : 5 tests pour reconnaître l'or des fous à coup sûr

En 1578, Martin Frobisher ramena du Grand Nord canadien près de 1 400 tonnes de minerai doré, persuadé d'avoir trouvé un gisement d'or. La Couronne d'Angleterre finança trois expéditions sur cette promesse. Le minerai s'avéra être de la pyrite sans valeur, et les cargaisons finirent en remblai routier dans le Kent. La ruine des investisseurs tient en une phrase : personne n'avait frotté un échantillon sur un morceau de porcelaine.

Quatre siècles et demi plus tard, la confusion continue de piéger orpailleurs, randonneurs et acheteurs de bourse. Pourtant, l'or natif et la pyrite ne partagent qu'un seul point commun — ils sont jaunes et métalliques — et s'opposent sur absolument tout le reste : densité, dureté, comportement mécanique, trait, forme cristalline. Cet article donne les cinq tests de terrain qui tranchent, du plus rapide au plus destructif, ainsi que les trois autres imposteurs jaunes que la pyrite fait souvent oublier.

La ressemblance est purement optique, et elle s'arrête là. L'or natif est un élément chimique pur, de symbole Au, classé dans la première classe de la classification de Strunz, celle des éléments natifs. Ses atomes sont liés par des liaisons métalliques non directionnelles, ce qui explique en une phrase son comportement mécanique : les plans atomiques glissent les uns sur les autres sans rompre, d'où une malléabilité extrême. Un gramme d'or s'étire en un fil de trois kilomètres.

La pyrite est un composé, un sulfure de fer de formule FeS₂, rangé dans la deuxième classe de Strunz. Sa structure est cubique, de type halite, où les ions Fe²⁺ alternent avec des groupements disulfure S₂²⁻ orientés selon les diagonales. Les liaisons y sont fortement covalentes et directionnelles : elles résistent bien mieux à la rayure que celles de l'or, mais elles rompent net au lieu de se déformer. Dure et cassante d'un côté, tendre et malléable de l'autre : les deux minéraux se comportent en tous points de façon inverse.

Les cinq tests sont classés du plus inoffensif au plus destructif. Dans l'immense majorité des cas, le premier suffit. Les suivants servent à confirmer, ou à trancher les situations où l'échantillon est trop dur, trop petit ou trop altéré pour donner un trait exploitable.

La pyrite monopolise le surnom d'« or des fous », mais trois autres minéraux jaunes brillants piègent tout aussi régulièrement. Deux d'entre eux se distinguent d'ailleurs mal de la pyrite elle-même, ce qui ajoute une couche à la confusion.

Chalcopyrite : le jaune verdâtre irisé

Sulfure double de cuivre et de fer (CuFeS₂), la chalcopyrite est d'un jaune plus verdâtre que la pyrite et développe fréquemment des irisations bleues, violettes et roses par oxydation superficielle. Elle est nettement plus tendre : 3,5 à 4, donc rayable à la lame d'acier là où la pyrite résiste. Son trait est également noir verdâtre, ce qui l'élimine tout autant du camp de l'or.

Marcassite : la jumelle instable

Chimiquement identique à la pyrite — également FeS₂ — mais cristallisant dans le système orthorhombique, la marcassite en est le polymorphe. Plus pâle, souvent en crêtes ou en concrétions radiées, elle est surtout beaucoup plus instable à l'air : c'est elle qui se désagrège le plus vite en collection. La distinction demande un œil exercé, et sa pertinence est avant tout conservatoire.

Biotite et micas : les paillettes qui flottent

C'est le piège classique du lit de rivière. Les paillettes de biotite ou de muscovite altérée brillent d'un éclat métallique doré dans le sable et scintillent au soleil. Trois critères les éliminent instantanément : elles sont souples et se plient sans casser en fines lamelles, leur trait est blanc à gris, et leur densité de 3,1 fait qu'elles restent en suspension au pan quand l'or plonge au fond. Ce sont des silicates en feuillets, aussi éloignés de l'or qu'on peut l'être.

Voici le retournement que la plupart des articles omettent : la pyrite est fréquemment aurifère. Non pas visible, mais sous forme d'atomes d'or dispersés dans le réseau cristallin, en substitution du fer, ou de nanoparticules invisibles au microscope optique. Les géologues appellent cela l'invisible gold, l'or invisible. Les teneurs restent faibles — quelques grammes par tonne — mais suffisantes pour rendre l'exploitation rentable à grande échelle.

Les gisements de type Carlin, dans le Nevada, reposent entièrement sur ce principe : l'or y est essentiellement contenu dans des pyrites et arsénopyrites microscopiques, invisibles à l'œil nu, disséminées dans des calcaires silicifiés. Ces gisements comptent parmi les plus productifs du monde. C'est aussi pourquoi les prospecteurs considèrent la pyrite comme un indicateur favorable plutôt que comme une déception : elle signale un contexte hydrothermal, celui-là même qui concentre l'or.

La formation des deux minéraux relève d'ailleurs souvent du même épisode géologique. Circulation de fluides chauds chargés en soufre, en fer et en métaux, précipitation lors du refroidissement ou du changement de pH : c'est le mécanisme décrit dans notre article sur l'hydrothermalisme et la formation des filons de quartz. Trouver de la pyrite dans un filon ne veut pas dire qu'il n'y a pas d'or ; cela veut dire qu'il faut chercher plus finement.

Réduire la pyrite à une imitation ratée de l'or est une injustice minéralogique. Elle produit certaines des cristallisations les plus géométriquement parfaites du règne minéral, au point que les cubes de Navajún, en Espagne, sont si nets et si brillants qu'on les prend régulièrement pour des pièces manufacturées. Ils sont pourtant strictement naturels, formés dans une marne du Crétacé.

Les localités emblématiques sont bien identifiées : Navajún en La Rioja espagnole pour les cubes isolés sur matrice, Huanzala et Quiruvilca au Pérou pour les pyritoèdres et les associations avec quartz et sphalérite, l'île d'Elbe en Italie pour les cristaux historiques, le bassin houiller de Sparta dans l'Illinois pour les fameux « soleils de pyrite », disques rayonnants aplatis entre deux strates de schiste. En France, les mines de fer de Batère dans les Pyrénées-Orientales ont livré de beaux spécimens.

Un point de vigilance conditionne toutefois toute collection de sulfures : la maladie de la pyrite. En présence d'humidité et d'oxygène, le FeS₂ s'oxyde en sulfates de fer, la pièce gonfle, s'effrite, dégage une odeur acide et finit en poudre blanchâtre qui attaque les étiquettes et les pièces voisines. Le phénomène est irréversible une fois lancé, mais parfaitement évitable : nous lui consacrons un guide complet sur la maladie de la pyrite et sa conservation.