CU AUGES PAR MILLIMÈTRE CARRÉ QUI ONT ÉCRASÉ DE PETITS CUBES DE FONTE

Fonte grise et douce 1001 Reynolds.

Idem, idem 110 Hennie.

Idem coulée horizontalement, poids spécifique, 71 13. ... lit- Id. /denicoulécdebout, ayant un poids spécifique moindre, 7074. 125 Id.

Fontes btauches 125, 150 et 180 Id.

Lorsque la fonte est moulée en pièces ayant une hauteur un peu plus grande que le côté de la base, ces pièces se rompent en se déchirant transversalement, suivant une surface dont l’inclinaison sur le plan de la base varie en raison des qualités de la fonte, de *8° à

58°, et sous des charges, par millimètre carré, qui ont été déterminées par M. Uodgkinson comme suit :

Fonte de Buffery. . .

. . n° 1 au vent froid. . . .

Idem

. n” 1 au vent chaud. . .

Fonte de Coed-Talon,

. n° 2 au vent froid. . . .

Idem

. n” 2 au vent chaud. . .

Fonte de Carron. . .

. n°2 au vent froid. . . .

Idem

. n” 2 au vent chaud. . .

n” 3 au vent froid. . . .

Idem

. n° 3 au vent chaud. . .

Les auteurs français, qui ont reproduit ces résultats , n’ont pas remarqué que les charges indiquées ici ne sont pas rapportées à la section S du solide perpendiculaire à son axe, mais bien à la section S

réelle de rupture , inclinée de l’angle a, variable de 48" 5 58”,

cos. «

sur le plan de la base.

Lorsque, au contraire, les pièces de fonte reçoivent des hauteurs L, qui excèdent 30 fois le côté D de leur base ou leur diamètre D, elles se rompent, mais en pliant, et sous des charges totales K, qui sont exprimées par les formules suivantes de M. Hodgkinson , dans lesquelles j’ai tout transformé en mètres et en kilogrammes.

Ces formules sont l’expression directe de l’expérience.

X 2 739 024 000 kilog., lorsque le support est plein;

K= — — — X 2 750 188 500 kilog., lorsque la colonne creuse

a D pour diamètre extérieur cl d pour diamètre du vide.

On trouverait, en faisant l’application de la première formule, qu’une colonne pleine, de 0m.12 diamètre et de 4 mètres de hauteur, romprait infailliblement par flexion sous une charge de 125* par millimètre carré de section transversale, ou une charge totale K = 1400000* en nombre rond.

Pour les colonnes plus courtes, qui rompent à la fois par déchirement transversal et par flexion, on peut prendre avec assez d’approximation pour le poids W qui détèrmincra la rupture.

K+iK-

K étant comme ci-dessus la charge qui romprait le support s’il ne cédait que par flexion, et R’ celle qui le romprait par déchirement transversal, sans le faire fléchir.

Les colonnes renflées, dont le diamètre au milieu est une fois et demie ou deux fois celui de leurs extrémités, offrent une résistance

plus grande de ; à J que les colonnes cylindriques de même fonte, de même poids et de même hauteur.

Résistance de la fonteà la rupture par extension. Les pièces cylindriques en fonte au charbon de bois, essayées, en 1815, par MM. Minard et Desormns , ont rompu sous des charges par millimètre carré de section, qui ont varié de 8k.5t à 14". 3. On remarque dans leur tableau que les moindres résistances correspondent en général à une température extérieure de 6° au dessous de zéro, et les plus fortes à une température de -f- 5» ; toutefois, dans une expérience où la fonte a été portée à 60°, la rupture a eu lieu sous une charge de 1 lk.39. La moyenne générale de ces essais = 1 lk.3G. Des barreaux cylindriques de fontes du Rhin au charbon de bois, ont donné pour moyenne 1 3k 34.

Des barreaux carrés de fonte anglaise au coke ont donné à G. Rennie 13k.l et 13k.7, suivant qu'ils étaient coulés horizontalement ou verticalement. Enfin , le résultat moyen des essais de Brown sur d'autres barreaux carrés est de 14k. 2, et les résultats extrêmes ltkct 16k.

Résistance de la fonte d l’allongement et à la compression. Aucune expérience directe ne parait avoir été faite ; les allongements indiqués dans quelques tables sont déduits d’une théorie peut-être contestable (Voy. Résistance des matériaux).

Résistance de la fonte à la rupture par le choc. Je ne connais aucune expérience sur la résistance des fontes à ce mode de rupture; voici les résultats de quelques essais que j’avais commencés ; sur un cube de fonte de plus de 0ro.40de hauteur, et dès-lors inflexible, j’ai disposé deux couteaux ou appuis, ayant chacun la forme d’un prisme triangulaire isocèle, dont la section verticale était un triangle ayant 0ra.04 base et 0".04 hauteur; les sommets des triangles sur lesquels posaient les barres à essayer étaient un peu arrondis, et ces couteaux étaient invariablement placés de manière que leurs arêtes supérieures fussent parallèles horizontales et distantes de 0m. 16.

Sur ces couteaux on plaçait des barres carrées de fonte de 0™.20 de longueur, et on laissait tomber sur ces barres un boulet de 12 kilog. ; les premiers barreaux de fonte de Framont ayant été limés et dressés jusqu’à ce que l’épaisseur et la largeur aient été chacune réduite à 0m.04, ils ont été placés sur les couteaux , et j’ai laissé tomber le boulet successivement sur chacun d’eux ; voici ce qui est advenu :

1" barreau — résiste à une chute de 0n,.50, casse au second coup sur la même face, sous une chute de 1 2n,e barreau, résiste à une première chute de 0m.60, casse au second coup sur la même face, sous une chute 0”.70. Les barreaux, n°* 3, 5, 6, 7, 9, 10, cassent tous au premier choc, à une hauteur de 0m.50 ; mais les n°» 7 et 10 présentent des soufflures. — Les barreaux, n°» 4, 8, 11, résistent

tous à la première chute de 0m.50; ils cassent tous au second coup sur la même face, dù à une chute de 0“.60.

Des barreaux de même dimension en bois d’aulne, de sapin, de chêne, de hêtre, de charme, d’acacia, de frêne, ont résisté beaucoup plus que les barreaux de fonte.

J’ai essayé douze autres barreaux de fonte de Niederhronn, d’une section un peu plus forte et = (0.042)*. Le n° 1 résiste à une chute de 0m 50, et casse au second coup sur la même face, sous une chute de 0™.60. Les barreaux n«» 2, 5, 6, 7, 8, 9, 11 et 12, cassent tous au premier coup, sous une chute de O"1. 50; le n° 3 résiste sous 0“.50, et casse au second coup sur la même face, sous 0.55 ; le n° 4 résiste au premier coup sous 0.50, je le retourno sens dessus dessous, il casse au second coup, sous O”. 50. Le n° 10 résiste an premier coup sous O^.SO, je le retourne sens dessus dessous, et, au second coup, sous 0“.50, il se fend sur presque toute son épaisseur: la rupture s'achève en le laissant tomber lui-même d’une faible hauteur.

Ou peut donc admettre que, en général, des barreaux de bonne fonte grise au charbon de bois, de(0m.04),à (0n>.042)1 d’équarrissage, et de 0ra. 16 entre les appuis, résistent tout au plus au choc d’un boulet de 12 kil. tombant de 0m.50sur leur milieu.

Résistance de la fonte à la flexion. Le barreau de fonte est posé horizontalement sur deux appuis distants de L; la charge Q, appliquée au milieu de cette distance, donne au barreau une flèche/'; la largeur du barreau est/, son épaisseurs.

Fonte française au char-

! ro.

bon de bois, grise. . .

Rondelet.

Douce

Id.

Grise

Id.

Douce

Id.

Fonte anglaise au coke.

Grise douce

Trcdgold.

Autre

Id.

La mémo pièce. . .

Id.

Fonte moins douce. . . .

Id.

La même

Id.

Flexions successives. Je donne ci-dessous le résultat moyen d’un assez grand nombre d’observations que j’ai eu l’occasion de faire sur des barreaux de fonte solidement encastrés par une extrémité , et portant des poids successifs posés avec beaucoup de douceur dans un plateau de balance suspendu à Feutre extrémité. Tous ces barreaux avaient (0.026)1 d’équarrissage, la suspension était à 0m.775 de l’encastrement, et les flèches ont été mesurées au-dessus du point de

suspension. La fonte était de bonne qualité, grise et obtenue au charbon de bois.

Poids successifs. . 0

flèches correspondantes 0

Arrivé à ce point, il suffisait habituellement d’attendre un quartd’heurc ou une demi-heure pour que la rupture eût lieu. J’ai quelquefois décidé la rupture immédiate sous la charge de 124 ki I . , en mouillant le barreau d’eau froide lorsqu’il avait été expose au soleil pendant l’essai.

, Résistance de la fonte à la rupture par flexion. L est la distance des appuis, l la largeur du barreau, e son épaisseur verticale. K le poids qui, appliqué au milieu dcL, a déterminé la rupture, est la flèche de rupture.

Rondelet.

lit.

Fonte grise

Foute douce

id.

La même

id.

La même

id.

Fonte grise

id .

id.

La meme

id.

Fonte douce

id.

La même

id.

G. Rennie.

Barre carrée

Idem , idem

La moitié de cette barre. .

id.

Barre posée diagonalement

id.

La moitié de celte barre. .

id.

Barre de même section. .

Idem même section. . . .

Moitié de la même. . . .

td.

id.

Barre de même section. .

Moitié de la même. . . .

id.

Prisme triangulaire équilatéral de même section :

L’angle à la concavité. .

L’angle à la convexité. .

Fairbaim.

Barre carrée, fonte n* 2 au vent froid , n’a rompu

qu’au bout de 37 jours.

Idem fonte n° 2 au vent

chaud

J’ai cassé bon nombre de barres solidement encastrées par une extrémité, en chargeant peu à peu de poids successifs un plateau de balance suspendu à un couteau portant sur l’autre extrémité de la barre à une distance de l’encastrement désignée par L. Il est rarement arrivé, malgré les précautions extrêmes prises pour éviter les secousses, que la rupture ait eu lieu à l’encastrement même ; presque toujours elle s'opérait entre la charge et l’encastrement, quelquefois au delà, à une distance de celui-ci, que je désigne par ip A; le signe — correspond au cas où la rupture s’opérait entre l’encastrement et la charge, et le signe -j- au cas où la rupture s’opérait au delà de l’encastrement, de sorte que l’on a K (L + A) pour le moment de la charge de rupture. Enfin, je n’ai presque jamais vu la fracture s’opérer suivant un plan; la section de rupture présentait très-généralement en profil la forme d’une courbe tournant toujours sa concavité vers le côté de la charge, l’élément supérieur de cette courbe était normal à la face convexe de la barre, et la courbe se raccordait avec la face concave à peu prés tangentiellcment à celle-ci.

Voici quelques-uns des résultats que j’ai obtenus :

Fonte au bois de F ramont

Idem , idem

Idem au vent chaud, 2e fusion (a cassé en trois

morceaux à la fois). . .

Fonte de seconde fusion.

Idem , idem , idem

Idem , idem , n° 2 (a cassé

suivant un plan)

Fonte de Villerupt en seconde fusion, blanche

cristalline

Idem , idem, idem. . . .

Fonte de Framont, 2* fu-

sion, vent froid, n° 2. .

Idem vent chaud, n° 2. . .

Influence de la température. Il semble résulter d’expériences anglaises. que la résistance de la fonte à la rupture par flexion atteint son maximum à la température zéro; qu’elle décroît sensiblement depuis zéro jusqu’à cent degrés, pour croître de nouveau de 100 à 300°, et diminuer ensuite à mesure qu’elle se rapproche du rouge sombre où elle ne perdrait que 0.12 de la ténacité qu’elle avait à son maximum.

Résistance de la fonte à la rupture par torsion, d est le côté de la section de la barre, lorsqu’elle est rectangulaire, ou son diamètre lorsqu’elle est ronde ; s est sa section, / est la distance du point d’encastrement de la barre au point où l'effort de torsion s’exerce, M le moment qui a déterminé sa rupture, ou le poids en kilug. qui l’aurait rompue en agissant à 1 mètre de distance.

Barreau carré

llankü.

Idem, rond

Dunlop.

Idem, idem

Idem.

Idem , idem

Idem.

Idem, idem

Idem.

Idem, idem

Idem.

Idem, idem

Idem.

Idem, idem

Idem.

Idem, idem

Idem.

Barre au carré, coulé horizontalement

Ilennie.

Idem, verticalement. . . .

id.

Idem.

Idem, horizontalement. .

id.

Idem.

Idem, idem

id.

Idem.

Idem, idem

id.

Idem.

Idem, verticalement.. . .

Idem.

Idem, idem

id.

Idem.

Idem, idem

id.

Idem.

Idem, idem

id.

Idem.

Idem, horizontalement. .

Idem.

Idem, idem.

Idem.

Idem, idem

Idem.

Barreau carré

Bramnli.

Idem, idem

Idem.

Règles pratiques relatives à l'emploi de la fonte. On admet assez généralement dans la pratique, 1° que la fonte employée d’une manière quelconque dans les constructions ne doit pas y être soumise à un effort plus grand que le quart, ou même le cinquième de celui qui déterminerait sa rupture instantanée, mais à la condition que la construction ne soit pas exposée à de fortes secousses; 2° que le

Idus grand allongement qu’elle puisse subir, sans que son élasticité ongiludinalc soit altérée, est 0m. 00068 par mètre, chiffre que les expériences de Tredgold élèvent même à 0nl. 00083. Cet allongement correspondrait, d’après la théorie, à un effort longitudinal — 10k par millimètre carré ; 3° la rupture instantanée par extension s’opérant sous un effort d’environ 13k par millimètre, on se conformerait à la première règle en limitant dans la pratique les efforts d’exten-

siun à 3k ‘25 par millimètre carré, effort qui répond à peu près à un .allongement de 0“. 00023 au plus par mètre; 4° on admet, en effet, qu’en deçà de la limite d’extension pour laquelle l’élasticité est altérée, les allongements sont proportionnels aux efforts; 5° on admet encore que, tant que l’élasticité n’est pas altérée, les fibres de la fonte résistent à la compression comme à l’extension ; mais cette hypothèse , née du besoin de simplifier la théorie, doit être absolument rejetée par les praticiens. La résistance à la compression dépasse considérablement la résistance à l'extension, ainsi que l’ont prouvé les expériences récentes de M. Hodgkinson; et, dès lors, les pièces de fonte exposées à des flexions doivent recevoir toujours des formes telles que la plus grande masse du métal soit portée du côté de la convexité, cl la plus petite du côté de la concavité. De deux poutrelles en fonte identique, coulées dans le môme moule, dont la section avait à peu près la forme d’un T» l’une disposée ainsi Xj a exigé, Pour élre rompue, une charge supérieure, en son milieu, de 9 quintaux ; l’autre placée ainsi T a rompu sous une charge de 2 quintaux

Au reste , ces règles pratiques, acceptées depuis longues années, se modifient tous les jours par suite des nombreuses expériences faites récemment en Angleterre ; et, déjà, les ingénieurs prudents réduisent au A ()e l'effort qui produirait instantanément la rupture par flexion les charges permanentes des pièces en fonte soumises dans les constructions à ce genre d’efforts. Encore est-il à craindre que eelle réduction au ~ ne suffise pas dans les cas fréquents où il importe que les pièces ne se déforment pas avec le temps; on peut voir, en effet, dans les nombreuses expériences de M. Hodgkinson, que des barreaux do fonte ont conservé une déformation permanente, et peut-être atteint dès-lors leur limite d’élasticité, après avoir été soumis à des efforts de flexion qui n’ont été que les 0.0341, 0.0338, 0.0308, 0.019, et même les 0.0t2 de ceux qui produisirent la rupture instantanée. Enfin, nous verrons ci-dessous qu’il ne semble plus permis de douter que la durée d’un môme effort suffise seule pour accroître les déformations , durée dont la théorie n’a tenu aucun compte jusqu’à présent.

Résistance du fer à l'écrasement. Les petits cubes de fer forgé s’écrasent sous une charge de 50 kil. par millimètre carré. Lorsque le fer est forgé en colonne cylindrique pleine ayant au moins trente diamètres, la colonne rompt par flexion sous une charge Ken kilogrammes, qui est, d’après M. Hodgkinson ,

D et H étant le diamètre et la hauteur en mètres. Ainsi, toutes

choses égales d’ailleurs, la résistance des colonnes en fer forgé est à celle des colonnes en fonte pleine environ, comme 1745 à 1000.

Je remarquerai , avec M. Hodgkinson, que les résistances a la rupture des colonnes semblables ne croissent pas comme les cariés de leurs dimensions homologues, mais comme les puissances 1 .865 de ces dimensions. Ce même résultat s’applique aux colonnes ou piliers en fonte.

Résistance du fer A la rupture par extension. Les poids en kilogrammes expriment la tension par millimètre carré de section transversale.

Fer anglais laminé

Idem. . . . martelé

Fer russe

Id. suédois

Id. français, fabriqué au charbon debois et au marteau de 0“014X 0.006 tout

nerf. • •.

Le même avec un tiers de grain. • • • • Le même avec plus de moitié de grain. . Fer français de 0.009X «-«09 :

A gros grain sans nerf.

A grains moyens sans nerf. ....

' A grains lins sans nerf.

A gros grains moitié nerf. ....

A grains moyens moitié nerf. . . .

Tout nerf.

Grain moyen brillant

Le même, les morceaux soudés. . . • ■ Même fer, échantillon un peu plus forl.

Fer grain (in gris-bleu

La même barre

Idem chauffée au blanc avant l’épreuve.

Morceaux corroyés et étirés

Les mêmes

Les mêmes chauffés au blanc cl trempes

dans l’eau froide • • ■

Fer rond provenant du corroyage de rognures detôle au laminoir deGuérigny.

Fer à câble de Itigny

Chaises à chaînons elliptiques sans

étais, fer de 0m.012

Idem , idem , avec étais. ........

Tôles tirées dans le sens du laminage.

Idem dans l’autre sens. . . .

jdem daus le sens du laminage.

Idem. .... dans l’autre sens

Poids.

Allonpemcnl par mètre, lors

le la rupture.

tn.

Brunei.

Lamé.

Rennie.

Rondelet et

Souftlol.

Idem.

Minard et

Résonnes.

Idem.

E. Martin.

Idem.

Brunei.

üarlow.

de 36 à 45

Navier.

de 33 à 39

Mitis.

Idem.

Fils de fer anglais de £ de millimètre. Idem. . . . russes de £ à de millim.

Idem. ... de Bourgogne de 1 millim.

Idem. . . . idem, recuit

Idem. ... de Besançon de 0m.0006..

Idem. . . . d'Allemagne, non reçut'. .

Idem. . . . idem, recuit

Poids.

Allongement par mètre, lors

de 1s ruptnre.

de 57 à 68

de 95 à 143

Telford.

Lamé.

Seguin.

Idem.

Brix.

Idem.

Résistance des fers àVtxtension. P. Barlow a déduit les résultats suivants des expériences qu’il a entreprises vers 1838, dans le but d’éclairer la question de rétablissement des chemins de 1er.

L’élasticité des bons fers n’est point instantanément altérée tant qne Pclfort d’extension ne dépasse pas 14 à 15 kil. par millimètre carré de section transversale.

A cette extrême limite, l’allongement de la barre est à très-peu près de 1 millimètre par mètre, soit 0,001.

Tant que cette limite n'est pas atteinte, l’allongement est proportionnel aux efforts et peut dès lors être considéré comme égal à 0™. 000066 66 par mètre, pour chaque kilogr. d’effort par millimètre carré de section.

D’après M. Natter ce dernier chiffre ne serait que 0.00005166, et pour les fils de fer en particulier, M. Vicat a trouvé 0.0000579 au plus. Je donne ci-dessous les allongements par mètre observés par M. Barlow, sur une barre carrée detO.OÎSÏ)2 et une longueur de 3™. 04, ainsi que ceux observés par M. Bornet sur une barre ronde de O™. 0495 diamètre. La première colonne indique les charges par millimètre carré qui ont produit les allongements. On peut remarquer que la proportionnalité entre les allongements et les efforts n’est nullement confirmée par ce tableau au delà des plus faibles charges.

Charges par millimètre carré.

Bore et.

Allongement par mètre.

Bari

L’allongement p de

ir mètre a tarié

ru.

Charges par millimètre carré.

Bornet.

Allongement par mètre.

Barlow.

Allongement par mètre a varié

ni.

(*) L’élasticité est altérée, les barres ne rc-

viennent plus à leur longueur primitive à partir de ce dernier allongement 0“.OOH3. Il

semble qu'il en ait été de même pour la barre

de M. Bomet, lorsqu'elle a atteint le mémo

rupture.

allongement.

Résistance des fers à la flexion. J’emprunte les résultats suivants aux expériences de P. Barlow, etje les traduis en mesures françaises.

— I est la largeur de la barre, e son épaisseur verticale, L la portée, Q le poids qui agit au milieu, f la flèche correspondante à ce poids.

— Les lettres E A signifient que l’élasticité do la barre est altérée, c’est-à-dire que, le poids Q enlevé, la barre ne reprend pas sa forme primitive.

Bon fer anglais. . . .

id.

id .

id.

td.

id.

Bon fer anglais. . . .

id.

Bon fer anglais. . . .

id.

Hait ii double renfle-

inent, pesant3l kil.

le mètre

id.

Nota. J’ai choisi, dans

id.

U série des expériences

id.

sur les rails, celle qui a

id.

donné les plus fortes lie-

id.

ckes.

id.

Sous le passage d'une locomotive, dont le poids porté par les roues tirantes était 5880k, un rail à renflements égaux supérieur et inférieur, du poids de 30k au mètre, de 0m.1016 hauteur, les coussinets étant à O™. 914 de distance, accuse des flèches qui ont varié de 0“.00t0 à 0.0036, qu’on peut cependant évaluer communément à 0m.0015. Lorsque les rails consécutifs ne sont pas de niveau, la flèche de courbure d’un rail, sous le passage d’un train, peut s’élever au double de celle qui serait produite par une égale charge au repos.

Résistance des fers d la rupture par flexion. Je ne connais point d’expériences relatives à ce mode de rupture, et elles sont même presque impossibles sur la plupart des bons fers au bois qu’on ne parvient pas toujours à rompre par flexion, même après les avoir entamés à la tranche. Les fers à grains seuls pourraient être soumis à ce mode d’essai; quant aux fers nerveux, j’en ai pliés et dépliés six fois sur eux-mêmes sans les rompre, l’une des moitiés de la barre décri vantainsi, chaque fois, un angle de 1 80° autour de l’autre moitié sur laquelle on la ramenait ensuite par un mouvement inverse.

Résistance des fers à la rupture par torsion. Je n’ai trouvé sur ce mode de rupture que les expériences suivantes dues à G. Rennie. M est ici le moment qui a produit la rupture ou le nombre de kilogrammes qu’on peut supposer avoir agi à l’extrémité d’un levier de 1 mètre, s est la section de la barre.

Fer forgé anglais 0

Idem de Suède 0

Acier 0

id.

Résistance des fers à la torsion. L est la longueur de la barre comptée de son encastrement au point d’application de l’effort de torsion , d est le diamètre de la barre ou le côté de sa section si elle est carrée, a. est l’angle de torsion en degrés sexagésimaux et fractions décimales de degré; le moment de torsion M est constant pour toutes ces barres el= 10k X 0m-32 soit 3k.2 appliqués à un bras de levier de 1 mètre. Les expériences sont de M. Duleau.

ni.

ns.

remploi des fers. On admet

dans la pra-

Fer rond du Périgord.

Idem.

idem.,

anglais. . . . .

de PAriégo. . .

idem

du Périgord. . .

idem

anglais

du Périgord.. .

idem

de l’Ariége. . .

Fera carrés anglais. . . .

Idem. . . . idem

Idem. ... du Périgord.

Idem. . . . idem

Fer plat anglais

Idem. . idem.

Idem. . du Périgord.

Idem. . anglais.

nente à des efforts plus grands que le { ou même le de ceux qui détermineraient leur rupture instantanément. Il est peut-être à craindre, qu’en se conformant à ce précepte, on ne fasse point une part assez large à l’influence de la durée des efforts.

Influence de la durée des efforts. Le plus grand nombre des expé-

riences entreprises jusqu’ici sur les fontes et les fers soumis à l’extension et à la flexion, semblent prouver que les allongements et les flèches croissent avec le temps, sous des efforts constants môme trèsinférieurs à ceux qui détermineraient la rupture instantanée. Des expériences délicates de M. Vicat ont montré, par exemple, que le fer en fils soumis au i de l’elfort qui en produirait la rupture par extension, et soustrait à tout mouvement d’oscillation et de trépidation, continuait encore à s’allonger môme après plusieurs années d’expérience. M. Fairbaim , de son côté, a soumis un barreau de fonte à un effort de flexion peu supérieur à la moitié de celui qui l’aurait rompu, et la flèche a été constamment en croissant pendant quinze mois. L’influence de la durée des efforts sur les accroissements des allongements et des flèches est encore plus sensible lorsque ces efforts se rapprochent de ceux qui produiraient la rupture instantanée.

Considéré au point de vue de la chimie, le fer est un corps simple gris bleuâtre dont le poids spécifique est 7.788 au maximum. Trèsmagnétique à froid, il perd cette qualité à la chaleur blanche, et même au rouge vif, d’après Faraday. — Il s'oxidc à froid au contact de l’eau et de l’air humide, et il décompose l’eau à la chaleur ronge eu formant un oxide particulier, l’oxide magnétique ; — il décompose aussi l’acide carbonique à une haute température , et s’oxide en s’emparant d’nne partie de son oxygène; à celle môme température, l’oxide de carbone réduit complètement scs oxides.

On connaît quatre oxides de fer : 1° le protoxide, 2° i’oxidc des battitures ou deutoxidc, 3° l’oxide magnétique qui provient de la décomposition de l’eau, 4° le peroxidc. Voici leurs compositions:

Fer 77.23 74.50 71.78 69.34

Oxigène 22.77 25.50 28.32 30.66

100.00 100.00 100.00 100.00 protoxide. deutoxide. ox. magn. peroxidc.

Les minerais de fer se trouvent dans tous les terrains. La métallurgie n’exploite que les oxides et les carbonates. Le carbonate de fer pur contient :

Acide carbonique 38.53

Carbonate de protoxide de fer. . . . 100.00

On trouve, page 32, les méthodes ordinaires pour analyser les minerais de fer; j’aurais désiré ajouter ici quelque procédé sûr pour l’analyse des fontes, des fers et des aciers, j’ai le regret de n’en connaître encore aucun ; entre tous ceux qui ont été proposés , il n’en

csl pas deux quelconques qui conduisent à des résultats approximativement semblables.

FILONS et COUCHES ( Planche LXXI ). Gîtes de minéraux utiles compris entre deux nappes plus ou moins ondulées, habituellement peu distantes et sensiblement parallèles, encaissés dans la masse des roches stériles à travers laquelle ils courent, et parfois se contournent et se ramifient sans se confondre avec elle.

La distance moyenne des nappes terminales est l’épaisseur ou la puissance moyenne de la couche ou du filon; cette dimension, trèsvariable d’ailleurs, est toujours très-faible comparativement aux deux autres dimensions du gîte, lesquelles dépassent souvent plusieurs centaines et même plusieurs milliers de mètres, au moins dans un sens. Le plus puissant filon en cours d’exploitation est le filon argentifère de la Vela-Madre au Mexique. Sa puissance varie de 30 à 45 mètres; il a été suivi, dans l’autre sens, sur une longueur de plus de 12000 mètres, et les travaux dépassent 400 mètres en profondeur. Comme autredimitc de puissance, on peut citer certains filons d’étain dont l’épaisseur varie de 0m.01 à 0m.03.

Lorsque les filons ou les couches s’étendent à travers des terrains stratifiés (fig. 1 et 3), ils peuvent en recouper les assises sous toutes les inclinaisons possibles, depuis le parallélisme jusqu’à la perpendicularité.

On affecte plus particulièrement le nom de couches , de bancs ,de lus, de veines, à ceux des gîtes (fig. 3) dont le plan général est sensiblement parallèle à celui des assises des roches stériles encaissantes, et l’on réserve le nom de filons (fig. 1) aux gîtes qui recoupent ces assises.

On rencontre en couches la houille, et souvent, avec elle, le fer carbonaté lithoïde, l’anthracite, le plâtre, le sel gemme, le fer oxidé hydraté, le fer en grains, etc.

Presque tous les autres minerais se rencontrent en filons.

Les filons différent encore des couches en ce qu’ils traversent parfois plusieurs terrains différents, et aussi en ce que les matières qui les constituent le plus souvent sont à l’état cristallin plus ou moins parfait.

Tous les minéraux utiles ne se trouvent point nécessairement en couches ou en filons dans le sein de la terre. Il en est encore qui s’y disposent en agglomérations de formes indéterminées qu'on désigne sous le nom d’ama». Ainsi, le gypse et le sel gemme qu’on trouve souvent en couches , se rencontrent aussi en amas. Certains amas semblent être le résultat d’une dissémination do la matière métallique dans les nombreuses fissures des roches encaissantes, et même d’une sorte de pénétration ou d’imbibition deces roches elles-mêmes; on les désigne alors sous le nom de stockwerk. Le célèbre gîte de

Rancié (Ariége), qui alimente plus de soixante forges depuis plusieurs siècles, est un stockwerk. Les amas et lesstockwerks présentent souvent des masses métalliques plus riches que dans les filons, mais on les regarde comme plus facilement épuisablcs que ceux-ci. Il est encore une classe de gîtes qui ne contiennent de substances métal» liques que dans le voisinage du sol, véritables amas sans étendue et sans profondeur que les praticiens désignent sous le nom caractéristique de coureurs de gazon. Ceux des géologues dont les coureurs de gazon troublent les théories en contestent l’existence.

Définitions techniques. Quelle que soit la dénomination d’an gHc , la nappe terminale supérieure qui le recouvre en est le toit (fig. 1), la nappe inférieure en est le mur; le toit et le mur prennent le nom commun d 'Epontes. Il arrive fréquemment que, aux éponles, le gîte est isolé des roches encaissantes par des matières différentes tant de celles du gîte que de ces roches elles-mêmes. Ces couches étrangères, lorsqu’elles existent , se nomment salbandes. Les salbandes sont formées quelquefois de plusieurs couches distinctes ; leur ordre de superposition au toit est toujours inverse de celui qu’on retrouve au mur. Enfin, lorsqu’un gîte vient couper le sol et y montrer sa tranche, cette tranche prend le nom A' affleurement (fig. 1). Ce sont, dans la très-grande généralité des cas, les affleurements seuls qui ont décelé l’existence des gîtes minéraux.

Direction d’un gîte. Imaginez un plan tangent T en un point Z du toit d’un gîte. Faites passer par ce même point un plan méridien M dirigé vers le nord ; recoupez ces plans T et M par un troisième plan horizontal H passant par Z, l'angle plan horizontal, formé par les intersections do II sur T et M, est la direction du gîte au point Z. Elle se compte toujours à partir du méridien nord où elle est zéro, jusqu’à 1 80°, soit vers l’est, soit vers l’ouest, ce que l’on a soin d’indiquer par les signes respectifs E ou O. Elle s’évaluait souvent autrefois en heures à la manière allemande -, l'heure n’est ici rien autre chose qu’un angle de 15 degrés; cilcsecomptealors de 0 heuresà 12 heures, soit vers l’est E, soit vers l’ouest O, et toujours en partant du méridien nord. Ainsi, dire qu’un filon est dirigé sur 8 heures E, c’est dire que sa direction est 120° E; ou bien encore 4 heures O ou 60° O, si l’on veut éviter l’emploi des angles obtus.

Le méridien pris pour plan de départ est d’ailleurs le méridien vrai, ou le méridien magnétique donné par l’aiguille. Dans le premier cas, on a la direction vraie; dans le second, la direction magnétique. Cette dernière est la plus usuelle et la plus incertaine, on la ramènerait facilement à la première si la déclinaison de 1’ aiguille aimantée était connue et fixe.

L’inclinaison en un point Z d’une couche ou d’an filon, est l’angle aigu compris entre le plan T tangent à la couche en ce point, et le

plan horizontal H passant par cc môme point. On indique, avec l’inclinaison en degrés, vers lequel des points cardinaux a lieu la plongée ou le pendage du filon. Des directions et inclinaisons prises en un nombre de points d’une couche d'autant moins grand qu’elle est moins contournée, on conclut la direction et l'inclinaison moyenne ou générale du gîte.

Origine des filons. Comment les filons se sont-ils formés? comment ont-ils été remplis de matières minérales distinctes des roches encaissantes? Tel est le problème qui occupe encore quelques géologues modernes, et dont la solution semblerait avoir été déjà cherchée antérieurement au temps de Pline. Les hypothèses de l’antiquité ne sont pas toutefois parvenues jusqu’à nous, et il faut redescendre la série des âges jusqu’àAi/n'co/a, pour retrouver le germe d’une théorie, assez confuse d’ailleurs, de la formation des filons (de Re melallicâ) .

A partir de celte époque (xvie siècle) les filons sont successivement considérés, d’abord comme une simple transformation de la roche, — puis comme des fentes ouvertes par le haut, et postérieurement à leur formation remplies de matières minérales. — Lassius ou Lassus, émet enfin l’idée que , aux temps géologiques, les eaux, chargées de dissolvants et surtout d’acide carbonique, se seraient emparées des parties métalliques et terreuses do la masse des roches, se seraient ensuite infiltrées ou déposées dans les fentes et les fissures du sol; puisque, par l’arrivée de quelque précipitant, elles auraient abandonné dans ces crevasses les principes constituants de la matière des filons. Plus lard , il y a environ un siècle , Wemer adoptant en partie les hypothèses de scs prédécesseurs, les étendant et les complétant à l’aide de nombreuses et consciencieuses observations qui lui étaient propres, crée ou développe la théorie neptunienne- Dans ce système, les couches des montagnes originairement humides et recevant sans cesse de nouveaux dépôts, se seraient affaissées et auraient glissé lorsque l’accumulation aurait été trop grande, et ces mouvements auraient produit les fentes qui sont devenues les gîtes des filons. D'après Wemer, le retrait que la masse des couches aurait éprouvé en se desséchant pourrait aussi être considéré comme la cause première de la formation des fentes et des fissures. Les gîtes ouverts, il fallait les remplir. Il y pourvut par la précipitation des matières dissoutes dans les eaux qui recouvraient alors les terrains où les fentes s’étaient formées. Le calme dont les eaux jouissaient dans ces cavités avaient d’ailleurs, par un effet bien connu, favorisé la cristallisation des précipités ; les druses qu’on rencontre dans les filons avaient pris naissance dans les parties qui n’avaient pas été entièrement remplies; enfin la présence des galets, des pierres arrondies qu’on y trouve parfois, celle du sable, du limon, les empreintes de corps organisés pétrifiés, prouvaient cnèore

que les filons avaient été remplis de haut en bas, du sol vers l’intérieur, de la circonférence vers le centre. Werner appuyait sa théorie d’une foule de faits carieux et qui Ini survivront; il signalait la formation actuelle de crevasses, tantôt par l’effet d’une humidité prolongée, tantôt à la suite de tremblements de terre, etc., etc... Les objections ne manquèrent pas toutefois. On demanda comment les eaux s’étaient chargées de principes métalliques? comment, ainsi chargées, ne les avaient-elles précipités que dans les fentes , sans laisser souvent aucune trace de ces mêmes principes nidans la masse, ni à la surface du terrain qui contient le filon? Comment des crevasses de plusieurs milliers de mètres en direction et de plusieurs centaines de mètres en inclinaison, quelquefois très-peu obliques à l’horizon, avaient pu rester béantes un seul instant, ouvertes qu’elles étaient dans des matières molles, sans que la masse supérieure, en s’affaissant, eût comblé la cavité? Comment, dans certains filons, se rencontraient d’énormes fragments des roches encaissantes complètement isolés de celles-ci dans tous les sens, et ayant dû dès lors flotter dans le sein du liquide métallifère beaucoup moins dense que ces fragments? Pourquoi les filons ne présentaient aucun indice de stratification horizontale, s’ils étaient le produit d’une action sédimentaire? pourquoi les matières métalliques y étaient souvent disposées dans un ordre inverse de leurs poids spécifiques? pourquoi, etc., etc.? Wemer cl son école répondirent plus ou moins heureusement à quelques-unes de ces objections; toutefois, l'insuffisance de son hypothèse à expliquer la formation d’une classe nombreuse de Glons devint de plus en plus évidente à mesure que les observations se multiplièrent , et la grande masse des géologues se jeta dans la théorie platonique ou vulcanique de Ilutton.

JlaUon, géologue écossais, se basant sur l’hypothèse d’un feu central , attribua à l’incandescence intérieure de la terre et la formation et le remplissage des filons à la fois. Dans ce système, les métaux et les terres fondus, ou même réduits en vapeur par l’excessive température intérieure du globe, auraient, par leur force expansive, fendu çà et là son enveloppe solide, et en auraient en même temps rempli les crevasses du bas, vers le haut, du centre vers la circonférence par injection et par sublimation ; et le refroidissement postérieur aurait été la cause de la cristallisation plus ou moins confuse de la matière des filons.

Mais le système huttonien ne souleva pas moins d’objections que la théorie de Wemer. Le feu central, base générale de cette hypothèse, est-il lui-même autre chose qu’une hypothèse? Si l’on doit admettre que le globe terrestre ait été originairement fluide et même gazeux, n’est-ce pas par son centre et non par sa surface que la solidification a plus vraisemblablement commencé (Voy. Chaleur terrestre)7 En supposant que l’inverse ait eu lieu, que la solidification

sc soit propagée de la surface vers le centre, comment dans un même filon rencontrc-t-on des matières distinctes en contact immédiat, et telles cependant que, si elles avaient jamais été en fusion, elles n’auraient pu manquer de se combiner entre elles, vu leur grande affinité? Comment certaines combinaisons, au contraire, s’y trouventelles intactes, alors qu’une température relativement très-faible suffit à leur décomposition dans nos laboratoires? Comment les filons cuivreux, de prétendue origine ignée, contiennent-ils parfois de l’oxide noir de cuivre, qui ne peut éprouver une température élevée sans passer à l’état de protoxidc? Comment l’argile, qu’on rencontre si fréquemment dans les filons, pourrait-elle avoir une origine ignée? Comment la silice, qui s’y trouve fort répandue et en présence de bases énergiques, ne s’est-elle point combinée avec celles-ci, comme cela a lieu dans les fourneaux de l’industrie? Comment ces injections métallifères du bas vers le haut, de l’intérieur vers l’extérieur, comment ces sublimations n’ont-ellcs pas toujours laissé à la surface du sol, et au moins dans le voisinage des affleurements, les traces d’un excédant de remplissage, des matières en excès condensées ou épanchées autour des cratères, à la manière des volcans? Les forces d’expansion centrale se sont-elles donc exactement proportionnées aux espaces qu’elles avaient à remplir, etc.?

De systèmes en objections nous arrivons aux théories modernes. L’une, encore fort vague, tendrait à attribuer la formation des filons à l’influence des courants électriques, aux décompositions énergiques et môme aux transports de matières que nous les voyons opérer dans les laboratoires de la science ; cette théorie n’est cncoroqu’à l’état de conjecture. L’autre, enfin, depuis long-temps admise dans l’enseignement, n’est, au fond, que la conciliation de tous les systèmes que nous avons passés précédemment en revue. Je ne saurais la résumer plus fidèlement que par la reproduction du te-xto même des maîtres de la science. « Quelques filons ont été remplis '< de matières fondues qui y ont été injectées; d’autres filons parais- « sent avoir été remplis par des matières sublimées ou entraînées « par un courant gazeux ; d’autres, enfin, paraissent avoir été rem- « plis par des matières tenues en dissolution dans des eaux qui ,

« peut-être, étaient à une haute température. » C’est avec cette réserve que s’expriment MM. Dufrenotj et Elie de Beaumont , dans l’introduction à l’explication de la carte géologique de la France.

Je me serais dispensé de résumer ces diverses spéculations dans un ouvrage comme celui-ci, si les conséquences qu’on en a déduites n’étaient imposées au praticien, non pas seulement comme des vérités irréfragables qu’il ne peut ignorer, mais surtout comme des guides infaillibles de l’art d’exploiter les filons, et, de plus, journellement citées comme un exemple des services que le géologue peut rendre au mineur.

FILONS ET COliCllES. 763

Voici donc ces conséquences : lorsqu’un iilon a été rempli de baut en bas, par voie aqueuse, par sédimentation, son étendue en profondeur est nécessairement limitée, et il ne s’enfonce généralement qu’à une faible profondeur. Les filons, au contraire, qui ont été formés par voie ignée, par injection du bas vers le haut, par la sublimation des matières vaporisées au foyer souterrain , doivent jouir et jouissent dès lors d’une continuité indéfinie dans la profondeur. Le principe de la continuité indéfinie dans la profondeur de ceux des filons qui ont été formés par voie ignée , est un dogme géologique que la science , je le répète, ne permet pas à l’art de mettre en doute, « sous peine de s'anéantir lui-méme. » Les travaux de recherche sur cette classe de filons que la science, du reste, ne nous enseigne pas à distinguer toujours nettement des autres, seraient donc bien simplifiés. « Plus de ces puits rapprochés et irrégu- « liers, plus de ces galeries sinueuses des anciens dont la disposition « atteste encore leur ignorance complète des conditions de conli- « nuité des gites en direction et en inclinaison {Traité de l’exploita- « lion des minéraux utiles ). On ne croyait alors à l’existence du mi- « neraique lorsqu’on le voyait (p. 110). Aujourd’hui, on peut cal- « culer à l’avance à quelle profondeur, à quelle distance, on ren- « contrera un filon par un puits ou une galerie pratiqués dans le « terrain qui le renferme (p. 110) ; malgré les irrégularités des filons, « toutes les fois qu’on aura constaté la direction et l’inclinaison de « l’un d’eux, un travail fait pour aller le recouper en profondeur. « sera toujours certain et ne sera exposé qu’aux chances ordinaires « des variations de puissance ou de richesse, sans que la suppression « en profondeur soit jamais à craindre (p. 125). »

A Dieu ne plaise que nous prétendions discuter le principe de la continuité indéfinie des filons formés par voie ignée , puisqu’il est un article de foi; nous ne pouvons cependant nous dispenser de faire remarquer combien, fût ce dogme inattaquable, il contribue peu à assurer notre salut, à nous hommes de pratique, cl combien cette révélation géologique est au moins stérile si on ne l’envisage qu’au point de vue de l'exploitation qui doit être le nôtre. Ainsi que l’a déjà démontré M. Pernolletj dans un excellent Mémoire inséré aux Annales des mines de 1847, et où il s’est montré le digue organe des ingénieurs exploitants, ce qu’il importe à ceux-ci n’est point du tout de savoir si un filon s’étend indéfiniment dans la profondeur, mais uniquement s’il y est indéfiniment exploitable , s’il fournira dans la profondeur du minerai en quantité et en qualité telles que les frais d’exploitation soient au moins couverts. Là, et là seulement est la vraie question, cl nulle théorie géologique ncl’a jusqu’à présent résolue. Que si, sur ce point capital, nous demandons au praticien les lumières que le géologue ne saurait encore nous donner, il nous répond, avec prudence, que les filons ne sont pas.

moins bizarres et capricieux que les couches; que trop souvent le calcul de la distance à laquelle un percement devait atteindre un gîte, a été déjoué ; que les profondeurs ne tiennent pas toujours les promesses des affleurements; que les indices superficiels, que les premiers travaux d’exploration eux-mèmes, n’apprennent rien sur la valeur commerciale d’un gîte, la seule à considérer; qu’il faut dès lors que ces travaux d'exploration aient été déjà bien multipliés et bien étendus, avant qu’on puisse songer raisonnablement à l’établissement des grands ouvrages d’avenir qui assureront l’économie de l’exploitation ; que la méthode des anciens, qui consistait à marcher pas à pas, est encore celle que préféreront les ingénieurs soucieux du bon emploi des capitaux qu’on leur confie; et qui sait si , avec M. Pemollet, il n’ajouterait pas encore que l’application de la géologie à l’art d’exploiter les mines n’existe pas, et que, bormi les failles, les géologues n’ont pas jusqu’ici résolu un seul problème d'exploitation, même par approximation. Le paragraphe qui suit confirmera peut-être en partie ces conseils de la pratique.

Accidents des filons. Les filons, aussi bien que les couches, présentent parfois dans leur allure générale, dans leur richesse, dans le mode de distribution des matières utiles , des variations, des écarts, des irrégularités que l’on caractérises, en général, par le nom d'accidents. Des couches planes et horizontales se plissent et se renversent en zigzags comme les couches de houille des environs de Mons, fig. 4, elles se contournent en selles, elles se relèvent en dressons, formant ainsi ce que l’on appelle dans certains districts, fond de bateau, fig. 4. Les filons ne sont pas exempts de ces irrégularités; le filon de pyrite dcSaint-Bcl esquissé, fig. 5, en offre un exemple. Les filons, comme les couches, sont encore sujets à des renflements et à des amincissements, tant dans le sens de la direction que dans le sens de l’inclinaison ; lorsqu’il y a série de renflements et d’amincissements, l’allure est dite en chapelet. Parfois, l’amincissement croissant progressivement, le toit et le mur arrivent au contact, et la couche ou le filon est momentanément supprimé. Cet accident prend, dans le nord, le nom de crain ou de coufflée. On croit avoir remarqué que les crains étaient plus fréquents dans les couches puissantes que dans cellesqui ne dépassent pas un mètre. On retrouve assez fréquemment la couche après une interruption plus ou moins longue, en suivant attentivement la séparation parfois assez bien indiquée du toit et du mur. J’ai ainsi perdu, puis retrouvé la puissante couche de fer spathique d’Usteleguy, après dix-sept mètres de cheminement en direction dans le grès, en 1847. On donne encore, dans certains districts, le nom de crains hcc que l’on appelle plus généralement des failles (fig. 3). Ce sont des espèces de fissures qui traversent le terrain encaissant le gîte, et disloquent celui-ci en rompant sa continuité; lorsque la faille est puissante, que ce qu’on

pourrait appeler son toit et son mur sont assez distants, les matières comprises entre ceux-ci sont fréquemment formées de blocs anguleux mêlés et embrouillés, qui a fait donner à l'accident le nom de brouil lœge ifig. 5); enfin, les filons sont souvent recoupés par d’autres filous, parfois stériles, qu’on appelle filons croiseurs ( fig . 2). Les failles, les brouillages et les croisements donnent presque toujours lieu à des rejets du filon croisé y on a essayé dans les fig. 2 et 4 d’offrir une idée de ce genre important d’accidents, en vertu duquel le filon ou la couche peuvent être rejetés à droite, à gauche, en haut ou en bas, à des distances parfois très-considérables. La grande couche de houillecxploiléc hNewcaslle, par exemple, présentc.en allant du sud vers le nord, un rejet qui la relève d’abord de 3“.76, puis un second qui la relève de 10m.97, puis un troisième qui l’abaisse de 27m.20, puis un quatrième qui la relève de 73m.16, puis un cinquième qui l’abaisse de 20m.ll, puis un sixième qui l’abaisse de 265 mètres. Comme rejet dans le sens horizontal, on peut citer celui du filon de Vêla grande au Mexique par le Glon de San Diego. Bien que ces filons ne se coupent pas sous un angle très-aigu, la distance horizontale qui sépare les deux portions du filon croisé est de 241 mètres. L’école enseigne, d’après Schmidt, que, dans ce genre de dislocation, il y a eu le plus souvent glissement du toit du filon croiseur sur son mur suivant la ligne de plus grande pente ; elle déduit de cette règle des méthodes plus ou moins faillibles pour retrouver le filon croisé. On prétend aussi que la partie rejetée d’un filon croisé se retrouve le plus souvent du côté de l’angle obtus formé par l’intersection des plans qui se croisent.

Les filons présentent encore parfois de grandes irrégularités dans le sens de leur direction. On citera comme exemples pouvant complètement fourvoyer un exploitant sans défiance les filons de Poullaouen, de Huelgoat, ceux de Clauslall et de Zcllerfeld, ceux de Veta grande au Mexique.

Les filons peuvent aussi offrir de grandes irrégularités dans le sens de l’inclinaison.

On cite les filons d’Andreasberg (pi. XVI de l’atlas de la Richesse minérale). Si, en vue d’aller rejoindre le Gnade-Gotles par un puits vertical, à 150 mètres au-dessous de la traverse mm, on s’était basé sur la pente régulière des 80 mètres situés au-dessous, ou aurait pu descendre indéfiniment sans rien rencontrer. On citera encore, entre autres : 1° le filon exploité dans la mine du prophète Jonas, en Saxe, qui d’une pente de 65 à 70° près du jour, passe à une pente voisine de 90° dans la profondeur; 2° la pente do filon principal de Lorenlz-Gegcntrüm, en Saxe, qui varie tellement que, d’apres Jars et Duhamel, on ne peut la déterminer.

Les explorations partielles, suivant la pente du gîte, sont donc

généralement préférables; elles donnent du minerai et révèlent ces déviations.

Comme irrégularités en direction et en inclinaison à la fois, Jars et Duhamel citent le filon de Beschert-Gluk.

On ne peut donc déduire avec certitude l’allure d’une portion inconnue d’un filon de l’allure de la portion connue, quelle que soit l’étendue de celte dernière.

Si les filons s’cnricliissent quelquefois dans la profondeur, ils s'appauvrissent non moins souvent.

On citera, d’après M. Burat, le gîte argentifère dePotosi qui, dans les affleurements, offrait une richesse moyenne au-dessus de 0.0015, laquelle s’est réduite à 0.0001 dans la profondeur. A la Sierra Almagrera, d’après M. Pemollet, les travaux n’avaient pas atteint la profondeur de 150 mètres que la richesse du minerai était déjà réduite dans le rapport de 3 à 1 . Ainsi que le remarque fort sagement cet ingénieur ; un degré d’appauvrissement de plus dans l’un ou l’autre de ces gîtes, et le minerai ne serait plus que de la roche sans valeur; il aurait disparu dans la profondeur pour l’exploitant, sinon pour le géologue. Par conséquent un puits, pousse tout d’abord à la profondeur correspondante, aurait eu le double inconvénient d'induire en erreur sur la valeur intrinsèque du gîte, et de retarder la réalisation des produits.

Ces variations de richesse ont souvent lieu aux passages d’un filon, d’un terrain dans un autre. — Ainsi les filons de plomb du Cumberland, riches dans le calcaire, s’appauvrissent en entrant dans le grès, et deviennent presque stériles dans le schiste.

On prétend assez généralement que les points où les filons se renflent,se bifurquent en plusieurs branches, sont ceux qui sont les plus avantageux, non-seulement en raison de la quantité de minerai, mais en raison de l’élévation de son titre.

La matière des filons, et même des couches, change parfois de nature daus la profondeur. — Ainsi, des carbonates s’y transforment en sulfures, des oxydes de fer sont remplacés par des pyrites, le schiste bitumineux se substitue à la houille; beaucoup de filons du Cornwall, exploités autrefois comme mines d’étain près de la surface, le sont aujourd’hui à de grandes profondeurs comme mines de cuivre; ainsi, aux oxydes d’étain de la surface succèdent les pyrites de cuivre dans la profondeur.

Enfin, il y a des exemples de tentatives infructueuses pour retrouver des minerais à certains niveaux.

On citera entr’autres l’ensemble des filons de plomb et argent de Hummelfurst (pl. Xllldc V Atlas de Héron de Villefosse). Avant 1815, les travaux avaient atteint la profondeur de 300 mètres; le massif principal faisait défaut dans les cent derniers mètres, les massifs latéraux avaient manqué à une profondeur moindre encore. Depuis

1815, le niveau moyen des exploitations est arrive entre 300 et 400 mètres sans amélioration de cette mine importante, « et il pa- « rail bien prouvé, d’après M. Pemollet, que ce n’est pas seulement « en un point que le minerai semble disparaître, mais que c’est bien « réellement sur toute l’étendue du développement horizontal de « 4000 mètres que les filons de Hummelfurst présentent. »

Evaluation pratique des chances de succès d'une exploitation naissante.

En Saxe, d’après d’ Aubuisson , sur plusieurs centaines de filons traversés dans la partie sud du district de Freybergj il n’y en a peutêtre pas deux assez riches en métal pour suffire aux frais d’une exploitation.

Un demi-siècle avant l’époque où d’ Aubuisson écrivait. Jars et Duhamel avaient constaté que, sur 193 mines exploitées dans ce même district, et 31 dont le travail était suspendu , 11 seulement donnaient des produits supérieurs aux dépenses, 19 étaient au pair, toutes les autres étaient en perte, fait dont on déduit ~ pour la probabilité de bénéficier, pour la probabilité de ne pas perdre.

Passant en revue tous les filons de cette même localité qui, depuis six siècles, ont, à différentes époques, donné des produits notables, M. d' Aubuisson n’en trouve que 42 sur 900; d’où, en supposant que ces produits aient donné eux-mêmes des bénéfices, ~ pour la probabilité de gagner.

Dans le Hartz, Jars trouvait que, sur 50 mines qui étaient exploitées vers 1776, on u’en comptait que 2 qui fussent en bénéfice, et 1 qui payait ses frais; d’où probabilité de bénéficiera:^, et probabilité de ne pas perdre

En France, sur près de 500 gîtes reconnus ou exploités à différentes époques pour plomb, cuivre, argent ou or, sans parler des autres métaux, 25 au plus subsistent aujourd’hui : les autres ont été abandonnés après avoir donné lieu à des dépenses plus ou moins considérables; d’où —• pour la probabilité de gagner, en supposant encore que les 25 gîtes exploités donnent des bénéfices.

Si, comme le remarque M. Pemollet , on était disposé à attribuer l’abandon de ces gîtes à l'ignorance prétendue des anciens , aux guerres civiles ou h d’autres causes étrangères à la valeur intrinsèque des gîtes, il suffirait de remarquer que, pendant ces vingt dernières dhnées, sur 50 concessions obtenues après rapports favorables des ingénieurs de l’Etat, 2 seulement donnent des produits, savoir : Pont-Gibaud dans le Puy-de-Dôme, et Lacoste dans le Gard ; d’où — pour la probabilité de bénéficier sur l’exploitation des gîtes de plomb, cuivre, argent ou or. ,

Résumé. Sur vingt et un filons qu’on s’est décidé à fouiller, un seul a été profitable !

768 FILTRATIONS.— FLOTS de fond. — FLUORURES.

FILTRATIONS. Voyez Infiltrations.

FLOTS DE FOND. M. !c colonel Emy a désigné sous ce noin des masses d’eau en forme de segments qui s’avanceraient sur le fond de la mer conduites par les oscillations de sa surface.

Les flots de fond ne se produisent que lorsqu’il y a un ressaut du fond. Conduits par l'ondulation jusqu’à la limite de la mer, ils s’avanceraient sur la grève avec toute la vitesse qu’ils ont acquise par la pression continuelle des ondes supérieures.

C’est à des flots de fond que M. le colonel Emy attribue la cause de ce jet majestueux qui enveloppe le phare d’Edystone, et le dépasso de plus de 25 mètres pendant la tempête, et celle de plusieurs phénomènes du même genre.

Les flots de fond seraient encore la cause d’un elTel bien connu des habitants des côtes, sans qu’on en ait donné d’explication satisfaisante. La mer j dit-on, rejette tout ce qu'elle a englouti, c’est que les flots de fond, en roulant sur le fond de la mer, se succèdent continuellement, et agissant toujours et toujours dans le même sens, draguenj et entraînent tous les objets mobiles qu’ils rencontrent et les poussent au rivage, même lorsque la marée descend.

A l’appui de sa théorie des flots de fond, M. Emy cite encore les faits suivants :

Si, pendant que la mer baisse, on y jette deux sphères de liège , l’une d’elles étant chargée en son centre d’un noyau en plomb d’un poids suffisant pour la faire couler à fond, on verra, pourvu qu’il y ait des ondes bien formées et un brisement au rivage, la plus légère sphère surnager et obéir au seul mouvement d’ondulation, sans s’éloigner ni s’approcher sensiblement de la terre, tandis que la sphère plombée et coulée à fond est roulée sur le lit de la mer et poussée au rivage.

Dans les parages où les plus fortes ondes ne peuvent point atteindre les ressauts du fond pour former les flots de fond, les objets coulés restent éternellement submergés. Partout ailleurs, dès qu’il y a des flots de fond, les objets naufragés sont infailliblement rejetés à la côte, à moins que leur forme ou leur poids n’empêche les flots de fond de leur faire remonter des ressauts trop élevés contro lesquels ils sont alors arrêtés. Voyez l’explication de plusieurs autres phénomènes intéressants au traité du Mouvement des ondes de M. le colonel Emy. •

FLUORURES. Un moyen facile et certain de reconnaître les plus petites quantités de fluorures métalliques à l’état solide, consiste à verser dessus de l’acide sulfurique concentré, et a chauffer le tout dans un creuset de platine; il se dégage alors de l’acide hydrofluorique dont les plus petites traces se décélent par l’action corrosive qu’elles exercent sur le verre.

FLUX ou FONDANTS. 769

FLUX ou FONDANTS. Réactifs qui facilitent la liquéfaction des gangues dans les essais par la voie sèche, ou dans le traitement en grand des minerais, et qui permettent ainsi au métal de se séparer, en vertu de son plus grand poids spécifique, des matières étrangères auxquelles il est associé.

La soude, lu potasse, !a chaux, leurs carbonates, le borax et quelques flux complexes sont les fondants les plus employés dans les essais en petit.

Les carbonates alcalins, destinés à ces essais, doivent être préalablement calcinés, puis réduits en poudre et passés au tamis de soie; on les conserve à l’abri de l’humidité dans des flacons bien bouchés.

La proportion des fondants à employer dans les essais en petit est, pour une partie de gangue à liquéfier, de moitié environ de son poids de carbonate de soude ou de potasse, et les \ de ce poids si le fondant est le carbonate de chaux. En général, ou ne doit pas redouter un excès de fondant.

Les anciens chimistes faisaient un grand emploi de (lux plus ou moins complexes; les docimasistes modernes n’en ont guère conservéqueleflux blanc e t le flux noir, dont je rappelle la préparation :

Flux blanc. Faire détonner un mélange intime de deux parties de nilrc et une partie de crème de tartre, le résidu est le flux blanc; c’est un carbonate de potasse, contenant quelques centièmes de carbonate de chaux, provenant du lartrate de chaux que le tartre renferme toujours, d’après M. Berlhier.

Flux noir. Mélanger entièrement deux parties au moins de crème de tartre et une partie de nitre; — placer le mélange dans un vase de fer; — y mettre le feu; — laisser brûler tranquillement; — le résidu est le flux noir ; — on le broie ; — on le passe au tamis de crin serré pendant qu’il est encore chaud, et on le conserve, pour l’emploi, dans un flacon bien bouché, à l’abri de l’humidité. — On fait un grand usage de ce flux dans les essais de plomb et de cuivre. Ce ne serait, d'après M. Berthier, que du carbonate de potasse mêlé à quelques centièmes de carbonate de chaux et de charbon extrêmement divisé.

Le carbonate de chaux, sous le nom de castine, ou la chaux en nature, sont, parmi les fondants ci-dessus, les seuls que leur bas prix permettent d’employer dans les grandes opérations métallurgiques. La théorie de l’action des fondants est encore trop obscure pour pouvoir guider la pratique avec sécurité, et dans le travail des hautsfourneaux surtout, ses prescriptions, quanta la nature et quant à la proportion des fondants, no doivent jamais prévaloir contre les anciens usages. Que si quelque notable économie devait résulter d’une modification dans le dosage d’un fondant, ce ne serait que par des essais dans le haut-fourneau même, qu’ellcdcvraitêlre tentée; et eu conduisant ces essais avec prudence et une sage lenteur, ils ne pré-