VEINES MINÉRALES

Opinion de Werner, d'après laquelle les veines minérales seraient des fissures remplies d'en haut. — Veines de ségrégation. — Veines métallifères ordinaires, ou filons. — Leur coïncidence fréquente avec des failles. — Preuves qu'elles ont pris naissance dans des fissures traversant des roches solides. — Veines croisant d'autres veines. — Leurs parois polies, ou slicken-sides. — Coquilles et galets au sein des filons. — Preuves d'élargissements successifs et de réouvertures des veines. — Observations de Fournet, en Auvergne. — Dimensions des veines. — Pourquoi le renflement et le rétrécissement alternatifs de certaines d'entre elles?— Fiemplissage des filons par sublimation venant d'en bas. — Action chimique et électrique. — Age relatif des métaux précieux. — Filons de cuivre et de plomb en Irlande, plus anciens que l'étain de Cornouailles. — Filon de plomb dans le Lias, en Glamorgan. — Or en Russie, Californie et Australie. — Connexion entre les sources chaudes et les veines minérales. — Conclusion.

Le mode de distribution des substances métalliques au travers de la croûte terrestre, et, plus spécialement, le phénomène de ces masses presque verticales et tabulaires de minerai, appelées veines minérales, qui fournissent la majeure partie des métaux utiles à l'homme, ce sont là des sujets d'une très-haute importance pratique pour le mineur et d'un intérêt capital, au point de vue de la théorie, pour le géologue.

Les idées que l'on avait adoptées d'abord sur les veines métallifères ont subi des modifications, ou plutôt ont éprouvé une révolution presque complète à partir du milieu du siècle dernier, époque où Werner, directeur.de l'École des Mines de Freyberg en Saxe, essaya le premier de généraliser les faits jusqu'alors connus. Ce savant enseigna que les veines minérales ont été originellement des fissures béantes, plus tard graduellement envahies par des matières cristallines et métalliques; que grand nombre d'entre elles, après avoir été une première fois remplies, se sont ensuite

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de nouveau élargies et ouvertes. Il fit ressortir aussi cette circonstance particulière, que les veines ne se rapportent pas toutes à une seule et même période, mais sont d'âges géologiques différents.

Ces opinions, dont il existait déjà quelques germes dans des ouvrages plus anciens, n'avaient cependant pas encore été généralement adoptées; du moment qu'elles furent émises par une autorité aussi puissante et d'une expérience si consommée, elles firent époque en géologie. Néanmoins j'ai démontré, en traçant avec détail dans un autre livre l'histoire et les progrès de la géologie, que Werner avait été depuis longtemps devancé par d'autres géologues, pour sa théorie des roches volcaniques, et qu'il fut de beaucoup en retard sur son contemporain Hutton, quant aux spéculations sur l'origine du granité (1). Suivant Werner, les formations plutoniques, ainsi que les schistes cristallins, auraient été des substances précipitées d'un fluide chaotique, à l'époque de certaines conditions premières ou naissantes de la planète ; les métaux, par suite, étant étroitement liés avec les formations précédentes, auraient partagé cette origine mystérieuse. D'après le même auteur, les roches trappéennes seraient résultées de dépôts aqueux, et les dykes de porphyre', de greenstone et de basalte indiqueraient des fentes ayant reçu d'en haut leurs matériaux divers. Conséquent à ces premiers principes, Werner admet que les veines minérales ont tiré leurs éléments constituants d'un océan sus-jacent, plutôt que d'une source souterraine; que ces éléments ont été d'abord dissous dans les eaux existant au-dessus, au lieu de s'élever, par la sublimation de matières ignées, formant audessous des lacs ou des mers.

Mais l'hypothèse d'un fluide primordial ou menstrue chaotique commença à perdre faveur en présence des conceptions nouvelles, et les géologues ne tardèrent pas à partager un même avis sur les véritables rapports existants entre les

(1) Principes de Géologie, cliap. iv.

Ch. XXXVIII] DIFFÉRENTES SORTES DE VEINES MINÉRALES. 5 39

roches volcaniques et trappéennes; on comprit enfin que les phénomènes des veines minérales pouvaient s'expliquer par des causes connues, c'est-à-dire par les actions chimique, thermale ou électrique qui s'exercent encore de nos jours dans l'intérieur de la terre. Le lecteur saisira mieux les arguments favorables à cette conclusion lorsque nous aurons décrit et commenté les faits mis à découvert par les travaux de mines.

Sur les différentes sortes de veines minérales. — Les géologues connaissent tous parfaitement ces veines de quartz qui, abondantes au sein des couches hypogènes, y forment des masses lenticulaires d'une étendue limitée. Ces veines traversent aussi quelquefois les grès et schistes. On observe des bandes semblables, composées de carbonate de chaux, au sein de roches fossilifères, surtout calcaires. Elles paraissent avoir été jadis des fentes, ou cavités étroites, produites, comme les crevasses dans l'argile, par le retrait de la masse passant de l'état fluide à l'état solide, ou simplement baissant de température. La silice, le calcaire et parfois les métaux ont pénétré ensemble ou isolément le long de ces espaces vides, après s'être échappés de roches environnantes par exfiltration, ou, comme on dit, par ségrégation. Mêlés à l'eau ou à la vapeur, les minerais ont dû passer d'abord au travers d'une gangue pâteuse, avant d'arriver jusqu'à ces réceptacles formés par le retrait, et donner naissance à ces assemblages irréguliers de veines auxquels les Allemands donnent le nom de Stockwerks, par allusion aux différents étages suivant lesquels on dirige alors les travaux de mine.

Les veines les plus ordinaires, ou régulières, s'exploitent habituellement sur bandes verticales; évidemment elles furent jadis des fissures produites par action mécanique. On les voit traverser toutes sortes de roches, hypogènes et fossilifères, et elles se prolongent, intérieurement, à des profondeurs indéfinies ou inconnues. On peut présumer qu'elles sont d'origine semblable à celle des fentes produites de temps à autre parles secousses de tremblements de terre. Les veines

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métallifères, que Ton peut rapporter au même genre d'action, ont parfois quelques millimètres de large, mais plus communément 0m,90 ou lm,20 du même diamètre. Elles poursuivent leur marche d'une manière continue, suivant une certaine direction qui prévaut sur plusieurs kilomètres ou même sur des lieues de longueur, passant à travers des roches variables par leur composition minérale.

Les veines métallifères ont été des fissures. — Des mineurs fort intelligents n'ont pu parvenir, même après une étude attentive des veines métallifères, à faire cadrer plusieurs des caractères de celles-ci avec l'hypothèse des fissures ; je commencerai donc par établir les arguments qui militent en faveur de cette hypothèse. L'un des plus convaincants peutêtre est la coïncidence d'un nombre considérable de veines minérales avec les failles, c'est-à-dire avec ces dislocations de roches qui sont incontestablement dues à la force mécanique, comme nous l'avons démontré ci-dessus (t. I, p. 199). Il existe, à travers presque tout district minier, des preuves d'une succession de failles par lesquelles les parois opposées de fentes, aujourd'hui remplies de substances métalliques, ont subi des déplacements. Par exemple, supposons que a,a (fig. 762) indiquent un filon d'étain du Cornouailles (on donne le nom de filon, en anglais Iode, aux veines qui contiennent des minerais métalliques). Ce filon, qui court est et ouest, est large de 0m,90 environ, et se trouve coupé par un autre filon de cuivre, bb, de la même épaisseur.

La première fente a,a a été remplie par divers matériaux, en partie d'origine chimique, tels que quartz, spath fluor, peroxyde d'étain, sulfure de cuivre, pyrite arsenicale, bismuth et sulfure de nickel, et en partie d'origine mécanique, comme argile et fragments angulaires ou débris des roches coupées. Le quartz et le minerai sont, en quelques places, parallèles aux parois verticales du filon, et séparés l'un de l'autre par des bandes alternantes d'argile, ou plutôt de matière terreuse. Parfois le minerai est disséminé en petites masses le long de la gangue du filon.

Ch. XXXVIII. ] ORIGINE DES VEINES METALLIFERES.

Il est clair qu'après l'introduction graduelle de l'étain et des autres substances, la seconde fente bb s'est ouverte par une deuxième fracture accompagnée d'un déplacement des roches le long du plan bb. Cette nouvelle solution de eon-

Fig. 764.

Coupes verticales de la mine de Huel Peever, Redruth. Cornouailles.

tinuité s'est remplie de minéraux dont quelques-uns ressemblent à ceux de a, a, par exemple de spath fluor (fluorure de calcium) et de quartz ; d'aulres sont différents : le cuivre devient abondant, l'étain au contraire diminue, ou même ne s'y trouve plus qu'extrêmement rare.

Qu'une secousse de tremblement de terre vienne maintenant bouleverser ce gisement, brisant et poussant pêle-mêle tous les débris le long de la ligne ce (fig. 763) : la fissure, ne présentant que 0m,15 de large, se remplira seulement d'argile, dérivée, probablement, du frottement des parois de la lente, ou résultant peut-être aussi d'une infiltration venue

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d'en haut. Ce nouveau mouvement soulèvera la roche de manière à interrompre la continuité du filon de cuivre bb, et, en même temps, à faire glisser latéralement, suivant la même direction, une portion du filon d'étain qui n'avait point été d'abord brisée.

On voit, par la figure 764, qu'une quatrième fente dd, également remplie d'argile, a traversé la veine mince d'étain a,a, et l'a haussée légèrement vers le sud. Les divers changements que représentent ces trois figures ne sont point purement imaginaires, ils existent de fait dans une coupe fournie par des travaux depuis longtemps abandonnés d'une ancienne mine du Cornouailles, appelée Huel Peever, paroisse de Redruth; cette coupe a été décrite par M. Williams et M. Carne (1). Le mouvement principal dont il est ici question, ou celui de ce (fig .764,) s'étend sur une longueur qui n'a pas moins de 25 mèlres ; mais, pour ce cas comme pour les trois autres, les traits géographiques de la contrée située au-dessus, d, c, ô, «, etc., n'ont été affectés par aucune des dislocations, ainsi que le démontre la puissante dénudation qui a raviné le sol postérieurement aux failles (voy. ci-dessus, t. I, p. 110). On admet vulgairement dans le Cornouailles qu'il existe en cette contrée huit systèmes distincts de filons, appartenant à autant de mouvements ou fractures successives ; et les mineurs allemands des montagnes du Harlz parlent aussi de huit systèmes de filons correspondant à autant de périodes différentes.

Outre les preuves qu'elles fournissent de l'action mécanique, ainsi que nous l'avons déjà établi, les parois opposées des filons sont souvent admirablement polies et comme vernies; fréquemment aussi on les voit striées et traversées de sillons et de saillies parallèles, telles qu'en produirait un frottement continu sur des surfaces d'inégale dureté. De telles faces polies ressemblent au plan d'une roche sur laquelle un glacier aurait progressé (voy. fig. 128, t. I, p. 225) ; elles sont

(1) Geol. Irans., vol. IV, p. 139. — Trans. Roy. GeoL Society, Comwall, vol. II, p. 90.