L'or natif est une espèce minérale naturelle, corps simple métallique, rare de formule chimique , correspondant principalement à l'élément chimique or noté Au. L'or appartient à la classe minéralogique des éléments natifs, en particulier il s'agit d'un métal natif. Ce métal précieux et noble peut être pur ou associé à d'autres métaux, comme l'argent, le cuivre, le palladium, le mercure, le fer...
Il se présente le plus communément en paillettes et micro-grains dans les veines hydrothermales primaires, par exemple insérés dans le quartz, ou disséminés dans les anciens dépôts sulfurés, y compris ceux des exhalaisons volcaniques ainsi que, de manière secondaire, dans les principaux placers fluviaux ou marins, ou gisements alluviaux actuels ou fossiles, dits aurifères. Ses principales impuretés sont l'argent, le cuivre et le fer.
Historique de la description et de l'appellation L'or natif, corps simple métal mou et très malléable, très dense et très peu abondant avec un clarke estimé à ), est pourtant connu depuis la Préhistoire. Ce métal peut être travaillé avec une main ferme, des pierres et du bois. Un collier ou un bracelet d'apparat en or natif peut être réparé par son porteur.
Le mot français provient du mot latin neutre aurum, i. Il s'agit d'un terme polysémique. Il signifie en premier la matière minérale "or brut" ou "or fin", en second tous objets, ustensiles ou vaisselles d'or, en troisième l'or monnayé ou monnaie d'or (nummus aureus), enfin la richesse en général, notamment transposable en or ou en argent, comme dans l'expression montes auri, "montagnes d'or". Les termes roman, latin ou celte paraissent apparentés à l'ancienne langue indo-iranienne ou au sanskrit hari signifiant jaune, alors que les termes germaniques, l'allemand gold, le néerlandais gülden, l'anglais gold... proviennent de la racine *gelwa, "jaune brillant ou jaune d'or, jaune lumineux ou solaire (qualifiant notamment un métal)"Notons encore le breton aour (or). Les adjectifs latins aurulentus, aurōsus qualifient effectivement la couleur d'or, et le mot aurūgo définit un ictère (jaune), une jaunisse..
Des procédures de descriptions méticuleuses, à la suite des travaux classificateurs du minéralogiste suédois Wallerius, ont été mises en œuvre dans la minéralogie européenne du . L'or natif pouvait alors être décrit par une nomenclature pointilleuse relative à la forme, la couleur ou à l'aspect. Ainsi l'or peut être : en régules dit or cristallisé (Aurum regulinum cristallisatum octaëdrum), à cristaux saillants de type octaédrique ou cubique agglutiné en régules dit or informe (Aurum informe regulinum, à cassure jaune et grenue pour les agrégats...) ce qui rappelle de rares et différents faciès cubiques, plus ou moins détritiques et plus ou moins déformés en cristaux alias Aurum nativum octaëdrum en lamelles, plaquettes, lames, plaques alias Aurum nativum lamellatum en poudre ou pulvérulent alias Aurum nativum pulverulentum en granules ou grains alias Aurum nativum granulatum en paillettes alias Aurum nativum paleatum en filaments ou capillaires alias Aurum nativum filamentosum ramuleux ou diversement arborescent, en végétation alias Aurum nativum vegetatum en masse c'est-à-dire en solide cohérent alias Aurum nativum solidumL'or natif en petite masse sans gangue ou en pépites roulées ou aplaties des placers est parfois décrit à l'époque, par exemple par le traité de minéralogie de l'abbé Haüy, en "or amorphe" parce que sa structure cristalline est évidemment invisible. gauche|vignette|Or natif à cristaux octaédriques bien formés et aigus presque demi-centimétriques, Mine Colorado, district Whitlock, comté Mariposa, Californie.
Le géotype n'est pas définissable, car les gisements et surtout la connaissance de cette espèce sont anciens, pour ne pas dire connus depuis l'Antiquité la plus lointaine. Toutefois deux topotypes sont reconnus à titre indicatif en Amérique du Nord par l'IMA ou association internationale de minéralogie sont représentés par les mines et placers du champ minier des montagnes de la Sierra Nevada, mais aussi de Nome en Alaska aux États-Unis.
L'eau charriant des alluvions aurifères peut être déplacée sur une surface plus ou moins étendue et inclinée, cela permet par lixiviation de séparer les grains ou particules d'or, plus denses que les autres alluvions. C'est ce que fait à échelle humaine par le maniement de sa bâtée l'orpailleur expérimenté...
La couleur de l'or natif très pur est jaune d'or profond. Mais cette couleur de base devient plus ou moins vive selon les impuretés. L'or rouge ou orangé contient déjà des traces significatives de cuivre. Les variétés pâles, comme l'or blanc naturel contiennent des traces significatives soit séparément d'argent, de platine, de zinc ou de nickel, soit en partie ensemble ou en totalité. Ces alliages ont un effet durcissant connu également depuis l'Antiquité. gauche|vignette|Cristal cubo-octaédrique étroit de 5 mm posé comme une tête sur or et quartz, partie grossie d'une pièce centimétrique extraite de Meekatharra, Australie Occidentale.|180x180px
Les alliages d'or argentifère tendent à être plus clairs. L'électrum, qui est une dénomination d'une variété d'or natif à partir d'un minimum de en masse, en moyenne , est jaune pâle argenté.
Les amalgames formés naturellement par l'or avec le mercure sont tenaces à froid, mais facilement dissociables à la chaleur.
Il existe différents alliages naturels, comme l'or cuprifère contenant environ de Cu, ou encore la porpézite ou perpézite à 5 à de Pd.
Cristallographie et cristallochimie gauche|vignette|Fil d'or tenace en forme de bougie ou de fouet de 5,7 cm de long, Comté Eldorado, Californie|469x469px La maille de son système cristallin est cubique à faces centrées. Les cristaux observables bien formés sont très rares. Ils sont cubiques et surtout le plus souvent octaédriques (octaèdres réguliers), parfois dodécaédriques. Il existe encore des petits cristaux dendritiques.
Il existe aussi des formes massives, granulaires, tabulaires (plaques et plaquettes) ou fibreuses, soit en inclusion dans la roche filonienne, soit en dispersion de taille variable après désagrégation, altération et érosion de la matière rocheuse. Il existe ainsi des lamelles planes, parfois plus rarement des fils et des feuilles, par exemple avec zones d'accroissements triangulaires. Ces agencements peuvent engendrer au niveau macroscopique des agrégats dentritiques, des formes arborescentes, squelettiformes plus ou moins planes, fréquentes : elles expliquent souvent la continuité des filons aurifères. Les structures purement filiformes, en cheveux d'ange, sont plus rares.
vignette|Or natif dendritique reposant sur sa gangue de quartz, échantillon d'or de Californie à la galerie de Minéralogie et de Géologie du Muséum national d'histoire naturelle, à Paris.|gauche|320x320px
Le minéral fait partie du groupe du cuivre, rassemblant des éléments natifs métalliques de même groupe de symétrie. Ce groupe du cuivre ou de l'or se limite souvent pour les anciens minéralogistes au cuivre natif Cu, à l'or natif Au, au plomb natif Pb, à la maldonite (bismuthure d'or), et à l'argent natif Ag.
Mais il s'agit précisément de l'or, l'argent, le cuivre, le plomb Pb, l'aluminium selon la classification de Dana ou de l'aluminium, du cuivre, du plomb, de l'or, du nickel et de l'argent dans la classification de Strunz. vignette|Or natif dendritique en petit arbre de Noël, origine californienne. Taille 1.7 x 1.6 x 0.3 cm Il forme des séries ou solutions solides continues de l'or avec l'argent et le palladium. vignette|Or natif de forme réticulé de taille centimétrique, Papouasie-Nouvelle-Guinée, collection Bill Forest
Propriétés physiques et chimiques, toxicologie Ce métal jaune, remarquablement stable, quasi-inaltérable dans les principaux produits chimiques, est noble et dense. La couleur est plus ou moins vive selon les impuretés. La couleur jaune d'or est d'ailleurs définie par ce métal naturel. L'or fibreux est rare et magnifique.
Chauffé au rouge vif au-delà de sous le chalumeau, il fond facilement en produisant de petites billes brillantes.
Il s'agit d'un métal très malléable et très ductile, bon conducteur de la chaleur et de l'électricité. Le pouvoir réflecteur est élevé surtout dans le spectre proche du rouge, il s'approche alors de la réflectance lumineuse de l'argent natif. Il montre un pouvoir réflecteur encore plus élevé dans l'infrarouge.
gauche|vignette|Placage d'or natif en couches denses et espacées de cristaux, l'éclairage latéral génère déjà une lueur verdâtre. Roşia Montanã, Verespatak, région transylvaine d'Alba, Roumanie. L'or est légèrement moins mou que le plomb. Il montre une grande résistance à la corrosion. Il conserve bien et sa couleur et son éclat. Il ne ternit pas à l'eau et à l'air. Le mythe de son inaltérabilité peut être mis en doute, quand de simples bactéries digèrent l'or, mentionne ici le rôle de l'or dans les couples d'oxydo-réduction maîtrisée par la vie microscopique..
Des feuilles très minces peuvent être obtenues par un martelage rudimentaire. De très longs fils peuvent être obtenus par tréfilage. À la coupe la matière est véritablement infime au point qu'il est possible d'observer de la lumière (essentiellement bleue et verte) par transmission. En général, les fines lames minces d'or laissent passer une lumière verdâtre. L'épaisseur peut facilement atteindre . Une once d'or fin ou peut être étiré à plus de 50 miles anglo-saxons ou . Un gramme d'or peut être étiré en un fin fil de ou aplati à une épaisseur régulière pour constituer une feuille d'un mètre carré de surface.
Du fait de son déficit relatif en électron de valence (mer de Fermi sans marée attractive) et de l'existence généralisée d'orbitales resserrées impliquant un fort potentiel d'ionisation, l'or corps simple métallique est assez inaltérable et surtout inerte à l'oxygène, reste une matière peu dure de couleur jaune éclatante, dense, molle et malléable (les plans atomiques peuvent aisément coulisser ou se déplacer du fait de l'adaptation et de la mobilité des rares électrons impliqués dans les liaisons de valence).
Ce corps simple métal est insoluble dans les alcalis et les acides forts, à l'exception de l'eau régale.
Il réagit également par complexation avec les cyanures. Il s'amalgame facilement avec le mercure.
Analyse, distinction
L'inaltérabilité aux acides forts permet de distinguer l'or des différents sulfures jaunes plus ou moins dorés, aux reflets métalliques trompeurs. Les minéraux assez semblables que sont la pyrite ("or des fous"), la chalcopyrite, la marcasite se distinguent par des traits généralement noirs, une densité moindre, une plus grande dureté, et surtout une quasi-absence de ductilité et de malléabilité (bien observable si l'or est pur, moins évident avec grains agglomérés avec granules d'impuretés dures et grossières).
Une observation attentive au niveau de la densité et des propriétés chimiques permet de distinguer l'or natif, en grains fins, lamelles ou paillettes, des lamelles de biotite altéré et jaunâtre, fréquentes dans les sables.
La détection chimique, par attaque chimique, peut être coûteuse et laborieuse. Les méthodes de caractérisations physiques sont plus pertinentes, par exemple par spectres d'émission UV ou par fluorescence X.
L'or natif de la plage de Porthcurnick en Cornouaille anglaise, récolté en grains ou paillettes, est composé à en masse d'or, de de cuivre et de d'argent, avec un reliquat par ordre d'importance de Fe, Pb, Ti, Sb, Hg, V, Bi, Mn, As, Sn, Zn, Pd, Pt, Cd...
Toxicité
Les sels d'or sont toxiques. La plupart des composés de l'or, mis à part certains complexes, sont assez instables.
Gîtologie, occurrences et gisements