ÉTAGE DES GNEISS METALLIFERES

Caractères de l'étage des gneiss métallifères. — Répartition du quartz dans cet étage. — Gisements aurifères à gangue de quartz. — Leur description détaillée et leurs caractères de filons. — Nombreuses substances minérales de l'étage des gneiss métallifères. — Leurs gisements. — Preuves de plusieurs métamorphismes distincts. — Roches dioritiques et euritiques en dykes ou épanchées sur le sol.

31. — L'étag-e des g*neiss métallifères est composé d'un g*neiss à grain fin etschistoïde. Il est caractérisé surtout par l'apparition de couches de quartzites g'renus intercalées et subordonnées au g^neiss. En outre, ce dernier est le plus souvent dépourvu des g-renats, dont l'abondance était, au contraire, si fréquemment caractéristique du g'roupe supérieur de l'étag'e des g-neiss non métallifères. Cetétag-e est remarquable par la facilité extrêmement g*rande de la décomposition des g*neiss sous l'influence des ag'ents atmosphériques et par sa transformation en arg"iles fortement roug-eâtres. Enfin l'un de ses caractères éminemment distinctifs est la présence de diverses substances métalliques, notamment de l'or, des pyrites et des oxydes de mang-anèse dans les filons qui le traversent. Des couches calcaires et plus fréquemment

des couches de laïcités compactes et surtout des micacites s'y montrent subordonnées.

L'étag-e en question dans lequel le g-neiss a une très-g'rande tendance à se charg*er de quartz, présente une puissance considérable, et ses couches redressées occupent la plus g-rande partie du plateau supérieur de Minas-Geraes, depuis le bord de la Mantiqueira, dont il compose le plus souvent la partie supérieure, jusqu'à la Serra dos Vertentes séparant les eaux des affluents du Paranâ, de celles du San-Francisco. Il occupe ég-alement la lig-ne de séparation des eaux du Rio Grande et de celles du Rio Doce et y constitue la série des chaînons formant les Altos das Taipas. Il s'étend ensuite dans le haut du bassin du Rio Doce. Au nord de la Serra dos Vertentes, il se montre de nouveau dans le haut des vallées du Paraopeba et du Rio das Velhas. Dans les escarpements de la Serra dos Vertentes, les g^neiss de l'étag-e inférieur se font voir sous la forme surtout de leptinites, de g*neiss leptinoïdes ou de peg-matites, et ils indiquent par leur composition et leur aspect qu'ils appartiennent au g'roupe supérieur de cet étag-e.

La zone occupée par l'étag^e des g*neiss métallifères et dont je viens de parler, n'est plus couverte de forêts comme la rég'ion des g-neiss inférieurs. Le sol s'y montre plus aride, et cela tient au caractère plus siliceux du terrain d'ailleurs fortement ondulé et creusé de vallées de 80 à 1 00 mètres de profondeur. Dans ces vallées, où se sont accumulées les arg'iles les plus meubles entraînées par les pluies, des lambeaux de forêts reparaissent ; mais sur les plateaux élevés couverts de g'alets quartzeux et de g-raviers parfois ag'g'lomérés par l'hydroxyde de fer et formant des cong*lomérats ferrug'ineux disséminés sur le sol, cong^lomérats dont j'ai expliqué antérieurement la formation, la vég'étation lig-neuse est raboug'rie et présente des caractères spéciaux sur lesquels je reviendrai ultérieurement en traitant de la distribution et de l'aspect de la flore du Rrésil. Des gTaminées, jointes à diverses espèces de plantes aromatiques, se montrent alors sur les points éle-

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vés et y forment ce que l'on appelle au Brésil les Campos- Geraes, expression destinée à caractériser à la fois le caractère de la vég-étation de ces zones et leur vaste extension.

Il existe dans le terrain dont nous parlons des couches immenses dans lesquelles le g'neiss est presque complètement dépourvu de quartz, et où la désag-rég-ation de la roche est arrivée à un deg-ré de puissance réellement extraordinaire. L'épaisseur désag'rég'ée ne peut être souvent évaluée à moins de 100 mètres, et le deg*ré de décomposition est tel qu'on reconnaît à peine la stratification primitive. Ces rég"ions sont celles où les éboulements, dont j'ai parlé, se produisent avec la plus g'rande intensité, et des vallées profondes de dénudation s'y sont établies. D'autres fois, dans ces masses désag'rég'ées, une partie des petites feuilles de mica est restée intacte et donne lieu alors à l'existence de puissantes couches d'arg'ile micacée. Les réglions ainsi décomposées sont les plus fertiles, mais, sur une multitude d'autres points, le feldspath du g*neiss s'était chargée d'une quantité plus ou moins g'rande de g-rains quartzeux. Ces parties se montrent alors quelquefois plus résistantes à la décomposition, en même temps que la roche constitue une arg'ile g-raveleuse très-dure. Dans ce cas le sol devient aride.

En g"énéral, les g-neiss de cette zone sont très-micacés, l'abondance du mica y est relativement supérieure à celle de l'étag'e des g*neiss inférieurs; et c'est à la facile décomposition de ce minéral, jointe à son abondance et à la quantité d'oxyde de fer dont il était chargée, que la plupart des arg'iles de cette rég*ion doivent leur couleur roug-e foncé, et la disparition des traces de stratification dans les couches supérieures, laquelle provient de la réduction complète en arg'ile des plans de mica par lesquels les strates étaient marquées. Dans les arg'iles micacés, les micas blancs oujaunâtres persistent de préférence ; et, sur plusieurs points, j'ai reconnu l'abondance des micas mag'nésiens moins décomposables que les micas alumineux. Les variétés blanches et jaunes

se montrent aussi dans ces derniers micas, mais les couleurs brunes ou noires y prédominent.

En certains points, le mica devient tellement abondant que les g-neiss passent au micacite, dont des couches plus ou moins décomposées sont intercalées dans ce terrain. Ces micacites se charg'ent quelquefois de quartz et passent ainsi au micaschiste feuilleté , mais le mica y est trop dominant pour pouvoir les reg-arder comme de vrais micaschistes. Le passag-e du g-neiss au micaschiste s'observe aussi quelquefois par suite de la substitution du quartz à une partie du feldspath, mais le feldspath reste g^énéralement aussi en trop forte proportion pour qu'on puisse reg^arder la roche comme un vrai micaschiste. Sur certains points où les g'neiss sont formés par des cristaux de feldspath empâtés dans le quartz, la décomposition de la roche donne lieu à un quartz carié dont les cavités sont remplies d'une matière arg*ileuse et ferrug'ineuse.

Certaines couches minces de g'neiss g-ris bleuâtre, à g-rain très-fin, faiblement micacé et résistant assez bien à la décomposition atmosphérique, se montrent aussi intercalées dans les strates de ce système. Leurs bords y forment, ainsi que les quartzites, des affleurements au milieu des couches voisines plus fortement décomposées.

Les bancs de quartzites sont quelquefois très-puissants et, accidentellement, vers la partie médiane et supérieure de l'étag'e, ils se charg'ent de tourmaline noire en quantité parfois considérable. Dans ce cas, cette substance, souvent distribuée uniformément dans la roche, peut par son abondance être considérée comme l'un des éléments constituants de celle-ci. En g-énéral les quartzites se montrent alors plus grenus et plus hyalins, et ils passent à la roche appelée par quelques litholog*istes schorlquartzite ou mieux hyaloturmalite. Le plus souvent, toutefois, les tourmalines noires se présentent en cristaux isolés ou en masses disséminées dans les quartzites, et elles y constituent des veines et des amas formés de cristaux entrelacés.

Sur d'autres points, les quartzites se charg-ent d'une quantité notable d'oxyde et d'hydrate de mang-anèse; et parfois ces substances s'isolent au point de constituer des couches considérables comme à Queluz, où existe un ensemble puissant de couches d'oxyde de mang*anèse siliceux de couleur noir foncé et formées d'un mélangée de bisilicate, d'oxyde et d'hydrate de mang-anèse.

Des g-neiss porphyroïdes, le plus souvent roug-eâtres et fortement décomposés, constituent toutefois en certains points des strates puissantes intercalées dans les g*neiss à g-rain fin. A la surface arg-ileuse des collines formées par cette variété en décomposition apparaissent de g-ros frag-ments ang^uleux de quartz souvent noirâtre, qui étaient interposés dans la masse, et des lames de mica blanc et rosàtre. Ces dernières couvrent le sol de paillettes brillantes. Quelquefois ces lames sont très-g'randes. Entre Rio-de-Pedras et Casa-Branca, sur la route d'Ouro-Preto à Sabarâ, se voit une colline dont la surface du sol est toute couverte de ce mica. Le même g*neiss que j'ai aperçu, montrant encore sa structure dans des coupes du terrain quoique son feldspath fût très-arg"ileux, existe en beaucoup d'autres points, et M. Pissis l'a aussi sig-nalé dans les strates supérieures des parties les plus occidentales de la Mantiqueira, dans la province de San- Paulo.

En d'autres points, par suite de la substitution du talc au mica, les g'neiss à g-rain fin passent à la protog*yne schisteuse, et celle-ci, par la division excessive des parties, se transforme en talcites feldspathiques, lesquels, aussi bien que les gmeiss, sont, au voisinag'e de la surface, dans un état de décomposition arg*ileux très-avancé, mais manifestent mieux que ceux-ci la direction des plans de stratification. Cette substitution du talc au mica existe surtout dans la partie supérieure de la série.

Des couches de talc ollaire ou talcite compacte se trouvent aussi parfois intercalées dans les couches supérieures de cet étag*e.

32, — Si, maintenant, d'une manière g*énérale, nous considérons la répartition du quartz dans cet étag-e, nous le verrons non-seulement pénétrer, sur certains points, les couches de g-neiss, sous forme de g-rains, afin de les faire passer à l'état de micaschistes ou de peg-matites ; mais encore nous le verrons les traverser sous la forme d'une multitude de petites veines de quartz compacte semblables à celles qui se montrent en si g'rand nombre dans les g-neiss de l'étag^e inférieur.

Gomme dans ce dernier étag'e, ces veines de quartz fendillé deviennent, partout où elles sont nombreuses, la source de la majorité des quartz disséminés soit sur le sol, soit dans l'intérieur de la couche vég-étale, et surtout accumulés au-dessous de celle-ci. Ces petites veines quartzeuses, ainsi que les couches de g"neiss proprement dit, ne sont nulle part métallifères, et elles paraissent être le résultat d'une sécrétion de la roche encaissante sous l'influence d'eaux chaudes ou acides, sécrétion probablement contemporaine des phénomènes qui ont amené le métamorphisme des couches de g*neiss. Il n'est même pas rare de voir des veines de ce g'enre présenter une épaisseur de 1, 2 ou 3 décimètres, et se montrer comme des filons assez rég-uliers soit intercalés dans les strates, soit les coupant sous des ang'les divers; mais les filons de cette nature sont ordinairement stériles de minerais, quand ils sont renfermés dans les g-neiss proprement dits.

Indépendamment des formes précédentes, le quartz se présente à l'état gTcnu et en couches épaisses subordonnées aux g*neiss. C'est dans ces couches de quartzites que se montrent particulièrement l'or et les minerais sulfurés. La tendance de l'or à s'y rencontrer est en proportion de la friabilité de ces quartzites, fait constant et parfaitement connu de tous les mineurs de cette contrée. Il y a là évidemment une différence essentielle avec les g^ang^ues ordinaires des minerais de filon où le quartz compacte et non le quartz g*renu se montre habituellement. Cependant le minerai reste toujours parfaitement contenu clans la strate quartzeuse, et

il ne s'écarte pas sensiblement de ses deux plans limites pour pénétrer dans les roches encaissantes; par conséquent l'exploitation doit se faire comme dans les filons rég-uliers.

33, — Le caractère que je viens d'indiquer pour les g'isements aurifères dans l'étag-e des g^neiss supérieurs, se contiime et se montre de la même manière dans l'étag'C des roches métamorphiques superposé à lui et consistant surtout en talcites phylladiformes et en quartzites subordonnés. L'or et les minerais sulfurés y g-isent dans des couches de quartzites g-renus intercalées dans les phyllades et sans sortir des couches de ces quartzites , exactement comme dans l'étag-e dont nous nous occupons ici. Il y présente tous les mêmes caractères dans ses associations minérales , et par conséquent il y a tout lieu de considérer son introduction comme contemporaine dans ces deux étag-es et comme postérieure au premier métamorphisme g*énéral du sol, auquel se rapportent, sans nul doute, les nombreuses couches et veines de quartz compacte et stérile traversant les g-neiss et autres roches subordonnées.

L'opinion précédente au sujet de l'introduction des minerais métalliques postérieurement au premier métamorphisme est corroborée par l'existence, au-dessus des deux étag'es aurifères dont je viens de parler, d'une autre série considérable de quartzites, de talcites, de roches phylladiennes, de g-rès arg-ileux et quartzeux, lesquels, formés après les terrains aujourd'hui aurifères, ne renferment aucune trace d'or, quoique les matériaux de transport avec lesquels leurs couches ont été constituées, aient été fournis par la désag'rég'ation des parties déjà soulevées des premiers terrains dont nous nous occupons. C'est ce que prouvent au reste les anag^énites dans lesquels on reconnaît des frag*ments de ces roches primitives. Postérieurement à cette grande formation ég'alement métamorphique, se montrent des terrains tertiaires en couches puissantes ég^alement dépourvues de toute trace aurifère; et il faut remonter jusqu'aux dépôts de cailloux roulés de l'époque quaternaire ou récente, lits de rivières anciennes

OU actuelles, pour découvrir l'or dans les terrains de transport.

Ce fait prouve incontestablement que l'or et les minerais sidfurés composant sa g'ang^ue métallique dans les quartzites des deux étag*es dont je viens de parler, y ont été apportés à une époque relativement récente et postérieure aux principales dislocations du sol. Celui-ci devait déjà posséder alors à peu près son relief actuel, et par conséquent l'introduction des minerais doit être postérieure aux phénomènes qui ont transformé en g'neiss ou roches cristallines la masse des terrains stratifiés présentant ce métamorphisme.

34. — Donc, incontestablement, les quartzites g'renus et cristallifères en question, interposés dans les g'neiss et les laïcités phylladiens, ne proviennent pas d'anciennes couches de sable aurifère solidifiées par le métamorphisme. D'ailleurs, la présence, dans ces quartzites, de sulfures métalliques cristallisés, les g-éodes de quartz tapissées de cristaux variés, et surtout la distribution particulière que l'or affecte dans les minerais sulfurés comme g^ang-ue, sont là pour attester que ces substances n'ont pas été apportées par les eaux, comme élément sédimentaire, conjointement avec des sables.

D'un autre côté, la puissance énorme de certains bancs de quarlzite métallifère, aussi bien que l'état g-renu de la g'ang*ue, s'opposent, dans la majorité des cas, à considérer ces bancs comme formés par de simples remplissag-es de fentes parallèles à la stratification. Il y a donc ici un phénomène complexe. Sans doute, on ne peut s'empêcher de considérer la masse de ces g-randes couches de quartzite comme faisant partie intégTante du sol primitif de la contrée, au même titre que les couches de g^neiss ou de phyllades auxquelles elles sont subordonnées; et ces couches de quartzite doivent représenter les couches de sable intercalées dans les arg*iles du terrain sédimentaire primitif, dont le métamorphisme a transformé les sables en quartzites et les argnles en g'neiss ou en schistes. Mais il faut reconnaître aussi une série de circonstances spéciales en vertu dé laquelle des phénomènes,

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tout à fait postérieurs au métamorphisme en question, ont introduit les minerais dans les couches des quartzites, à l'exclusion des couches environnantes; car celles-ci ne sont que lég*èrement et bien rarement pénétrées par ces substances métalliques, et cela uniquement aux lig'nes de contact avec les quartzites. Par suite de ces circonstances, sur lesquelles les détails d'observation et les considérations que nous allons présenter, vont jeter quelque jour, un grand nombre de quartzites se sont remplis de substances métalliques, et certaines couches fortement imprég^nées sont devenues de véritables filons parallèles à la stratification, et présentant en réalité, sauf la texture de la g-ang-ue quartzeuse, tous les caractères essentiels des fîlons-fentes et de remplissag'e les plus rég'uliers. Il y a là une classe spéciale de filons dont aujourd'hui les exploitations faites dans la rég-ion ont enseig'né les lois rég'ulières et constantes. Mais il est de toute impossibilité de la rapporter d'une manière complète aux diverses classes de filons étudiés jusqu'ici par les g'éolog'ues et les ing"énieurs, et décrits dans les ouvragées. Incontestablement, c'est avec les stockwerks que ce g-enre de filons a le plus de rapports; mais il en diffère par une limitation beaucoup plus rég'ulière aux surfaces de la couche contenant les veines et les amas, et aussi par une distribution en g^énéral beaucoup plus uniforme dans la masse de cette même couche, au point d'être, sous ce rapport, tout à fait assimilable aux filons rég'uliers.

35. — D'après la postériorité de l'introduction des substances métalliques relativement au métamorphisme même des roches des couches voisines de celles qui renferment ces substances, il serait évidemment tout à fait impropre de qualifier les g-isements brésiliens dont nous parlons, du nom de g'isements métamorphiques, comme on l'a fait dans la plupart des ouvrag-es g-éolog-iques traitant du sol du Brésil ou du gisement de ses minerais. On décrit souvent l'or comme disséminé dans toute l'épaisseur des terrains des rég'ions aurifères de ce pays. C'est une g'rave erreur propag*ée par les collections

de pierres réunies dans les musées. En effet, les quartzites aurifères peuvent se trouver intercalés dans les schistes argnleux ou les g-neiss, ou les talschistes, ou les itabirites (1), et comme les roches du toit et du mur du filon ont fréquemment été couvertes ou même un peu imprég-nées de minerais sur leurs points de contact avec les talcites, on trouve, dans les collections, des frag*ments de toutes ces roches présentant des paillettes d'or à vue ou des pyrites aurifères. Mais si on étudie sur les lieux, on constatera toujours la pauvreté considérable et relative de ces toits et murs du filon comparativement au quartzite voisin, et la disparition rapide du métal en s'éloig*nant du filon.

36. — Tandis que la g-rande épaisseur de certaines couches de quartzite métallifère, charg'é de sulfures et contenant de l'or disséminé, s'oppose à considérer ces couches, parallèles à la stratification, comme provenant uniquement du remplissag-e de fentes parallèles à cette stratification et ouvertes entre les couches encaissantes lors des dislocations et du redressement de celles-ci, les formes de ces couches quartzeuses, au contraire, tendent à conduire à l'opinion diamétralement opposée et à les faire considérer comme provenant du remplissag'e ultérieur de fentes préexistantes. En effet, les couches de quartzites métallifères ne forment pas des couches à faces parallèles^ comme les strates des roches encaissantes entre lesquelles elles sont intercalées. Le plus souvent, dans leur ensemble, les couches de quartzites en question offrent la forme de coins dont la partie la plus épaisse est vers le centre de la terre. De plus, par suite d'ondulations ou de plissements des strates encaissantes lors de leur redressement, les couches de quartzites montrent des parties étroites, d'autres renflées, soit en long-ueur, soit en profon-

(1) Dans les itabirites, comme nous le verrons plus loin, le gisement de l'or n'est pas toujours dans les quartzites intercalés , il est le plus souvent dans des filons spéciaux d'une substance argileuse nommée jacutinga, et composée de lithomarge mêlée de paillettes de fer oligiste et d'oxyde de manganèse (acerdèse). Les lois des filons de jacutinga diffèrent de celles des filons quartzeux. Nous y reviendrons plus tard^

deur, exactement comme le ferait une matière de remplissag'e qui se serait moulée sur les fissures des strates, et non comme une strate primitive solide dont les deux faces se correspondraient dans leurs ondulations; auquel cas la couche aurait g-ardé sensiblement la môme épaisseur dans toutes ses parties, malgré le plissement, comme, en effet, cela se voit précisément dans les strates des roches encaissantes. Sous ce rapport, la forme des couches des quartzites métallifères présente exactement toutes les particularités spéciales aux filons rég'uliers de remplissage, sensiblement parallèles à la stratification générale du terrain, et c'est là un point essentiel dont il importe de tenir compte.

La puissance de ces couches ou filons de quartzites métallifères varie beaucoup. Tantôt elle est minime, et se réduit à un mètre et même quelques décimètres seulement; d'autres fois, elle atteint un gn^and nombre de mètres, et à Pappa- Farinha, près de Sahara, j'ai vu une couche de cette nature déplus de 100 mètres d'épaisseur. Dans les filons épais, les étrang"lements dans le sens de la long^ueur et de l'épaisseur, étrang'lements provenant des plissements des couches métamorphiques encaissantes, n'arrivent pas généralement jusqu'à faire disparaître totalement le filon d'une matière temporaire ; mais il n'en est pas de même dans les filons minces, où ces mêmes étrang'lements dans les deux sens font souvent, quand ils existent, disparaître totalement la couche de quartzite. Dans ce cas, les parties renflées se trouvent isolées et constituent des blocs quartzeux aurifères, intercalés dans les strates contournées des g'neiss ou des schistes. Ces blocs portent dans le pays le nom de batatas (patates). A l'affleurement superficiel, ces mômes blocs ou batatas se montrent alignés sur le sol, et souvent, par suite de la décomposition des g^neiss ou schistes en argûle, ils sont comme libres au milieu des argiles et des terres. C'est cette particularité qui leur a valu leur nom, mais les g^ens du pays les regardent comme le signe certain d'une couche aurifère plus ou moins continue sous le sol. Effectivement, en creusant, on arrive à

trouver ces blocs intercalés entre les couches stratifiées, et à mesure qu'on enfonce, on parvient à des filons inférieurs continus, avec renflements et étrang'lements. Cette continuité dans la partie inférieure vient de la propriété, dont j'ai déjà parlé, et en vertu de laquelle les filons aug-mentent d'épaisseur avec leur profondeur dans le sol, de sorte qu'alors les étrang'lements par les roches encaissantes ne font pas entièrement disparaître leur continuité comme auprès de la surface .

37. — L'étude des filons fentes ou filons de remplissag'e, dans les divers pays, a appris que leurs matières constituantes ont été introduites par des actions dirig-ées les unes de bas en haut et ayant amené les matériaux métallifères et g-énéralement les parties cristallines des g-ang'ues; les autres de haut en bas, et celles-ci ont introduit des sables ou des arg"iles ou des frag^ments des roches encaissantes, lesquels ont été entraînés dans la faille primitive. Quand ces deux actions ont ag'i simultanément, on trouve alors ces derniers matériaux, ceux qui sont tombés dans la faille, soudés entre eux par les matières métallifères et leurs g-ang^ies émanées d'en bas et apportées soit en vapeur, soit en dissolution dans des eaux thermales, cas sans doute le plus fréquent. Trèssouvent, les parties non métallifères des filons, ainsi introduites par les eaux, spécialement les parties siliceuses, ont pu être amenées par une sorte de sécrétion des roches encaissantes, quand celles-ci contenaient beaucoup de silice, sécrétion due à l'action dissolvante des eaux, surtout de celles qui étaient chaudes ou acides. Mais l'état hyalin et compacte, et non l'état g-renu, caractérise les quartz introduits de bas en haut dans les filons ou amenés par une sécrétion des roches environnantes.

Dans les filons quartzeux métallifères du Brésil, au contraire, l'état gTenu est essentiellement prédominant et d'autant plus prédominant même, que le filon est plus métallifère. Ce sont de véritables quartzites passant même au g'rès, souvent très-friables, et dans lesquels le quartz hyalin et

compacte se montre seulement sous la forme de veines ou de zones traversant la masse et tapissant surtout des fentes et poches très-nombreuses g*arnies alors de mag'nifiques cristaux formés par le quartz hyalin lui-même ou par d'autres substances. Donc la masse du quartz de ces filons ne semble nullement avoir été introduite par l'action des eaux thermales, ni par fusion. Sa présence dans le filon paraît ainsi être due entièrement à une cause différente de celle par laquelle l'or et les autres matières minérales ont été amenés, bien que cette dernière introduction soit évidemment la cause de certaines transformations partielles de la masse en quartz compacte et en quartz hyalin cristallisé. Une sorte de sécrétion de cette masse elle-même, sous l'influence dissolvante des ag*ents par l'action desquels ces substances minérales étrang'ères ont été amenées, a été probablement la cause de ces transformations.

Si donc, conformément au défaut de parallélisme des surfaces des filons, à leurs étrang-lements et élarg*issements en relation avec les murailles formées par les strates plissées et contournées des roches encaissantes, nous considérons ces filons comme des filons de remplissag'e, nous devrions, du moins il le semble au premier abord, admettre que le quartz y aurait été amené de haut en bas sous la forme pulvérulente, c'est-à-dire, sous la forme de sables, lesquels auraient rempli la faille avant l'introduction des matières métalliques. Cellesci, au contraire, sont venues de bas en haut, conformément à ce qui a lieu dans les filons en g-énéral, et comme le prouve d'ailleurs leur accumulation beaucoup plus abondante au fond qu'à la surface.

Mais deux objections g'raves se présentent immédiatement relativement à l'introduction des sables de haut en bas dans la faille, postérieurement à l'ouverture de celle-ci.

La première de ces objections est fondée sur les étrang-lements sig*nalés plus haut, lesquels, pour les filons minces, peuvent arriver à faire disparaître totalement la continuité de ceux-ci dans leur partie supérieure, en formant les lignes de

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baiatas dont nous avons parlé au sujet de ces étranglements. Dans ce cas, évidemment l'ouverture de la faille s'est trouvée fermée plusieurs fois successives à des niveaux divers à sa partie supérieure; et dès lors, il devient très-difficile de concevoir comment les sables auraient rempli non-seulement les poches successives, mais encore la partie continue inférieure du filon. On comprend bien, dans ce cas, sans difficulté que des vapeurs métalliques, se g-lissant entre les strates, aient pu, en venant du fond, pénétrer dans la série de ces poches et y imprég-ner les sables amoncelés; mais il devient complètement impossible de concevoir comment ces derniers auraient pu g'iisser ainsi entre les strates rapprochées et presque soudées des couches encaissantes pour pénétrer en si g*rande abondance et parfois en gTains assez g*ros dans tout le volume des poches et de la faille inférieure.

La seconde objection non moins sérieuse consiste en ce que la désagTég*ation superficielle des roches encaissantes fournit de l'arg-ile en abondance, et les eaux pluviales auraient fait descendre cette dernière dans la faille, de préférence aux sables quartzeux dont la source est incomparablement moindre dans la désag-rég'ation de ces roches. Par conséquent, des arg-iles et non des sables auraient dû dominer dans un remplissag'e subséquent à la faille.

Ces deux objections doivent nous faire rejeter inévitablement l'idée que les failles se seraient remplies par des sables apportés d'en haut. Le remplissag'e par les sables poussés de bas en haut et intercalés dans les couches par une forte pression, n'est pas non plus admissible. En effet, dans ce cas, les sables auraient pu franchir les étrang-lements pour pénétrer dans les poches supérieures plus facilement que des sables descendant sous la simple action de la pesanteur, mais alors ils n'auraient pas pu disparaître totalement de ces étrang'iements, et en outre la masse inférieure n'offrirait pas les vides nombreux qu'elle présente, vides constituant la multitude des fours et poches à cristaux. D'un autre côté, les quart*

zites n'auraient pas offert l'aspect poreux et friable qu'on y remarque, car à coup sûr l'influence de la pression, réunie à celle de la chaleur dég-ag-ée par cette pression et par la cause de cette même pression, laquelle ne pouvait être à son tour qu'une g-rande chaleur intérieure, aurait fait disparaître inévitablement l'aspect g-ranulaire du quartz et l'aurait amené à un état compacte.

En somme donc, un remplissag-e par des sables ou g-rains de quartz n'a pu s'opérer ni de haut en bas, ni de bas en haut, postérieurement à l'orig-ine de la faille. Sans nier toutefois que, dans de nombreuses circonstances, les mouvements postérieurs des eaux dans celle-ci n'aient pu ajouter au sable préexistant de nouvelles quantités de sables venant soitde la surface, soit deg-randes profondeurs, on ne peut certainement expliquer ainsi le remplissag-e complet de la faille postérieurement à sa formation, du moins dans la majorité des cas. Par conséquent, le remplissag-e en question a été contemporain de l'ouverture de la faille elle-même, ou, en d'autres termes plus précis, les fentes se sont ouvertes parallèlement à la stratification et précisément sur des points où étaient intercalées des strates de sables meubles ou imparfaitement et faiblement soudés, strates dans lesquelles, en vertu de leur état poreux et de leur intercalation entre des couches plus imperméables et plus solides, les eaux s'étaient probablement accumulées, comme nous le voyons aujourd'hui pour les lits de sable compris entre les couches les plus imperméables des dépôts sédimentaires où les eaux pluviales se réunissent et forment de g-randes nappes aqueuses, réservoirs de sources jaillissantes.

38. — Cette conclusion, à laquelle le raisonnement appuyé sur les caractères principaux présentés par les couches des quartzites métallifères, vient de nous conduire, est incontestablement la vraie, et nous en trouverons à posteriori de nouvelles preuves en continuant l'examen des particularités présentées par ces couches. Mais avant d'entrer dans de nouveaux détails, faisons remarquer d'abord comment cette manière

d'interpréter les phénomènes explique d'une manière complète les faits déjà énumérés.

D'abord la puissance extraordinaire de certaines couches de quartzites métallifères de la région considérée, puissance hors de proportion avec l'épaisseur habituelle des fîlons-fentes ordinaires remplis par des g'ang-ues cristallines, se conçoit sans difficulté. Il en est de même de l'état g-renu et poreux de ces quartzites, si différent de l'état compacte et hyalin du quartz dans la plupart des fîlons-failles, dont la g-ang-ue est quartzeuse. En même temps, on comprend sans peine comment les masses de strates solides et imperméables soudées entre elles au-dessus et au-dessous de la strate sableuse^ commentées masses, dis-je, séparées par cette strate pulvérulente ou au moins très-friable et très-peu agTég^ée, de mode à pouvoir être reg^ardées comme deux masses distinctes, ont dû g-énéralement, lors de leur déplacement, se redresser d'une manière inég-ale, et se plisser et se contourner, pour ainsi dire, d'une façon indépendante, puisqu'aucun lien n'était établi entre elles par une couche réellement solide. De plus, et il ne faut pas perdre de vue cette considération, si un système de couches superposées horizontales vient à se redresser et à prendre une position inclinée sous l'influence d'une action provenant évidemment de l'intérieur, les couches supérieures ne peuvent se relever que par suite de l'efPort transmis par les couches inférieures. Donc, s'il existe deux systèmes de couches solides séparées par une couche molle ou moins résistante, celle-ci se trouve fortement comprimée du côté où le bord des couches se relève, parce que c'est de ce côté que la pression transmise est la plus forte. Par la même raison, si les couches s'abaissent vers l'autre bord, la couche supérieure s'enfonce uniquement à cause de l'affaissement de la couche inférieure. Par conséquent, il y aura pendant cet affaissement diminution de pression dans la couche molle intermédiaire. Ainsi donc, quel que soit le g-enre d'action effectuant le redressement des couches, soit que ce redressement ait lieu par voie de soulèvement ou

d'affaissement, soit qu'il ait lieu par les deux actions réunies, ag-issant comme un couple de forces aux deux extrémités des couches, la couche molle intermédiaire entre les deux couches plus solides sera toujours soumise à une pression plus gTande du côté du bord relevé que du côté opposé. Donc, elle devra tendre à s'amincir du côté relevé et à aug-menter d'épaisseur dans les parties restées profondes. En outre, l'action de la pesanteur dans la propre masse de la strate doit donner une tendance à un g-lissement de la matière dans le sens voulu pour aug'menter encore cet effet. L'accroissement d'épaisseur en question dans les parties profondes de la couche aurait lieu évidemment, d'après les considérations précédentes, quand même le redressement total des couches serait très-rapide et pour ainsi dire instantané, comme on l'admettait dans les anciennes théories sur le soulèvement des montag'nes. Mais il a lieu encore à bien plus forte raison quand le déplacement est lent et prog-ressif, comme aujourd'hui presque tous les g'éolog'ues l'admettent avec raison, et comme, d'après une multitude de faits observés dans tous les pays, paraît être réellement le mode g"énéral sous lequel se sont passés et se passent encore, en g'énéral, les phénomènes de cette nature. Dans le cas d'un déplacement lent, en effet, les matériaux des couches sableuses, soit sèches, soit, à plus forte raison encore, imprég-nées d'eau et pouvant même atteindre dans ce cas, au moins dans certaines parties, jusqu'à l'état de sables mouvants, doivent nécessairement descendre sous l'action de la pesanteur, et remplir incessamment le vide tendant à se produire en bas par suite de la séparation plus g'rande des couches.

Quelles que soient donc les circonstances du phénomène, soit que l'on fasse ou non intervenir l'action des eaux pluviales ag"issant pour entraîner les sables, soit que l'on suppose, comme cause du redressement des couches, des soulèvements ou des affaissements lents ou rapides, on arrive dans tous les cas au même résultat ; et une couche molle ou meuble interposée entre deux systèmes de couches plus solides, l'une

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inférieure à elle, l'autre supérieure, doit, après le redressement de l'ensemble des couches du système, se montrer plus épaisse dans sa partie inférieure que dans sa partie supérieure. En d'autres termes, elle doit précisément présenter, sous le rapport de sa variation d'épaisseur, la circonstance notable appartenant à toutes les couches de quartzites métallifères du Brésil, et constituant un de leurs caractères essentiels. Cette particularité, jointe aux plissements et ondulations des deux systèmes inférieur et supérieur des couches plus solides, plissements et ondulations indépendants dans les deux systèmes et provenant en g-rande partie des efforts latéraux lors de la rupture de ces couches, explique en même temps toutes les apparences de moulag*e de la couche molle sur les parois de la faille, et l'aug^mentation d'épaisseur de celle-ci avec la profondeur.

Ainsi donc, dans le cas présent, le remplissag*e de la faille par un quartz g-renu et moulé sur les parois est le résultat de la préexistence d'une couche de quartz pulvérulente ou sableuse interposée entre les couches métamorphiques dont aujourd'hui l'écartement offre l'aspect d'une faille postérieurement remplie. Evidemment, dans ce cas, il y a bien eu une faille de produite comme pour tous les filons rég*uliers, puisque l'écartement des couches métamorphiques encaissant le filon n'est pas ce qu'il était d'abord quand ce filon constituait véritablement une strate, et puisque le volume occupé par la matière de cette strate, c'est-à-dire le volume primitif de l'écartement des roches encaissantes, s'est g-énéralement aug*menté, phénomène d'où sont résultées les poches intérieures ultérieurement tapissées de cristaux.

39. — Ainsi réellement le phénomène préexistant ordinairement à la formation des filons, c'est-à-dire la faille, a existé comme pour tous les filons rég-uliers connus. Donc , les bancs de quartzites métallifères du Brésil doivent être classés dans les fîlons-fentes; mais ils s'en disting^uent en ce que la g-ang^ue quartzeuse, au lieu d'avoir été introduite de bas en haut ou de haut en bas, ou même par sécrétion des roches

encaissantes, est pro venue, pour la plus gTande partie du moins, d'une strate de sable ou de g-rès friable préexistante et marquant, déterminant pour ainsi dire d'avance, la zone du terrain dans laquelle devait se faire la future faille. Par conséquent, les fiions en question peuvent être désignés sous le nom de filons- fentes confondus avec une strate friable, et ils appartiennent complètement à la classe des filons rég*uliers. Ils diffèrent de ceux de ces derniers filons dont la g-ang^ie est quartzeuse, par la texture de la plus g'rande partie seulement de cette g^ang'ue, car ils montrent aussi du quartz hyalin et compacte en veines dispersées dans leur masse au milieu du quartzite grenu; et leur remplissag^e par les matières métallifères est tout à fait comparable à celui des filons-fentes remplis par des matières tombées dans la faille de haut en bas avant l'introduction des substances métalliques amenées de bas en haut. Au point de vue de la répartition métallique, ils diffèrent toutefois des filons dont le remplissag*e a été fait d'abord par des arg-iles; car la g'rande porosité des sables ou g'rès friables a permis aux émanations métalliques de pénétrer toute leur masse avec une g'rande rég-ularité; et dans les filons arg-ileux, au contraire, l'imperméabilité de la substance forçait le plus souvent les matières métalliques à s'arrêter dans les fractures de la masse d'arg-ile. Les dépôts quartzeux aurifères du Brésil se rapprochent donc, sous ce rapport, beaucoup plus des filons rég-uliers remplis par des matières frag*mentaires et bréchiformes , que de ceux dont des matières argnleuses ont formé le remplissag'e.

On voit ainsi comment disparaît la contradiction apparente entre, d'une part, la g'rande puissance des bancs et l'état de quartzite g-renu présenté par la majeure partie des g'ang'ues, et, d'autre part, la forme et la rég'ularité réelle de filonsfentes de remplissag'e présentés par les g-isements de quartzite métallifère interposés dans l'étag'e des g'neiss supérieurs du Brésil, et aussi dans la base de l'étag'e métamorphique supporté par eux et caractérisé par la prédominance des talcites phylladiformes. Un examen plus détaillé va maintenant véri-

fier d posteriori le mode de formation dont nons venons de donner à la fois l'indication et l'explication.

40. — Les quartzites se montrent parfois lég-èrement micacés, mais plus fréquemment talqueux et chloritiques. Or, dans les filons épais, il n'est pas rare de voir des traces de stratification dans une partie des bancs ultérieurement modifiés dans leur forme, comme nous l'avons dit, et imprég'nés de substances minérales et notamment d'or. Non-seulement une apparence très-schisteuse se montre quelquefois dans quelques-unes de leurs parties, par suite surtout de la présence du talc ou du mica; mais encore, dans des bancs trèsépais, on trouve accidentellement des zones variables par la g'rosseur des g^rains du quartz, sa plus ou moins g^rande friabilité, ou sa coloration. On y rencontre parfois aussi des couches plus charg'ées d'oxyde de fer. En g'énéral, une friabilité très-g'rande caractérise les régnons où ces faits se produisent. Quelquefois on voit des poches parallèles à la stratification ancienne, et placées sur la limite des deux zones. Ces faits, évidemment, prouvent qu'on a affaire à d'anciennes couches de g-rès friable et poreux plus ou moins comprmiées, ou écartées ou contournées. Par conséquent, sur les points où ce caractère se montre, le sable était déjà un g*rès solide, mais très-peu ag'rég'é et peu résistant, quand le système a été déplacé. Dans d'autres parties des couches, on trouve des masses sans stratification apparente, et formées de frag'ments bréchiformes, lesquels sont composés non-seulement de g*rès friable présentant un caractère feuilleté, mais encore de portions détachées des roches encaissantes, le tout réuni dans une pâte de g-rès friable, à gTain très-fin, remplie de cristaux pyriteux. Les pyrites se sont souvent fixées à la surface des frag'ments interposés, et même jusque dans leur intérieur. D'autres fois, c'est le minerai seul qui forme la g-ang-ue de ces parties frag-mentaires , ou bien elles sont empâtées par des quartz compactes et hyalins provenant évidemment d'une sorte de sécrétion des roches voisines ou de la masse ellemême. En g'énéral, c'est dans les parties où les roches en-

caissantes sont le plus contournées, le plus écrasées, que ces frag^ments bréchiformes existent, et surtout près de la surface. L'état schisteux des couches ne se fait g-uère voir non plus dans les parties métallifères , sinon à des profondeurs modérées; car en g'énéral, à de g-randes profondeurs, les sulfures ont tellement pénétré la masse quartzeuse et sont si abondants qu'ils font disparaître les traces d'aspect schisteux. Là, la roche devient plus compacte, non par l'excès du quartz, mais par celui des pyrites.

Evidemment, tout l'ensemble de ces faits ne peut pas laisser le moindre doute sur le mode précédent d'explication de la formation de ces filons. Ils nous apprennent de plus qu'en g'énéral les quartzites en question étaient, pour la plus g-rande partie de leur masse au moins, à l'état de g*rès poreux et friable, et non à celui de sables mouvants. L'état sablonneux, s'il a existé, s'est alors rencontré seulement dans de petites couches subordonnées à la masse, ou s'est produit dans le grès friable sous l'influence de l'écrasement. Les mêmes faits nous montrent, non moins clairement, comment les émanations métalliques sont venues d'en bas, et comment la stratification primitive des g'rès a même facilité à la fois leur passag-e et l'ouverture des poches dans lesquelles les cristaux se sont déposés.

Enfin quelquefois, dans lesg*rands bancs épais, des couches ou des fragments de couches minces, soit phylladiennes, soit calcaires, apparaissent au milieu des bancs ou filons épais. Les calcaires se trouvent alors cliang-és en dolomie, et l'importante mine de Morro-Velho présente un bel exemple de dolomie ainsi intercalée en amas lenticulaires. Ces faits sont encore de nouvelles preuves à joindre aux précédentes, car ces couches minces n'auraient pu rester suspendues dans la faille sans être soutenues. Ce phénomène pourrait être, il est vrai toutefois, expliqué par des failles successives et non simultanées. D'autres fois, les roches encaissantes se sont ellesmêmes fracturées jusqu'à une petite distance des filons, lors de leur redressement, dans les circonstances où l'écrasement

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a été considérable et où le banc de grès friable et de sable a été fortement aplati. Une faille irrég*ulière s'est ainsi formée et sa direction inég'ale et variable coupe le filon rég^ulier sans se correspondre, bien entendu, des deux côtés de celui-ci. Alors les matières quartzeuses pulvérulentes, accompag^nées de nombreux frag-ments des strates brisées, ont fait irruption dans la nouvelle faille et l'ont remplie de matériaux analog-ues à ceux de la couche première de g*rès friable, car celle-ci en a fourni la plus forte part. Dans ce cas, les matières métallifères ont pénétré à la fois dans les deux failles croisées et on a, en ce point, l'apparence de deux filons qui se coupent et se sont simultanément remplis de substances métalliques, quoique l'un semble avoir déjeté l'autre. Ce fait, toutefois, n'implique nullement un remplissag'e instantané de la faille formée dans les roches encaissantes. Le phénomène s'est fait lentement, comme le soulèvement lui-même, tantôt par des écarts lents et prog*ressifs des parties , d'autres fois par des soubresauts de tremblements de terre, mais répétés et dont le résultat final est celui probablement d'un gTand nombre de petits déplacements, les uns lents, les autres rapides. Mais, pendant le long' intervalle exig-é sans nul doute pour l'achèvement du déplacement total, les matériaux fracturés, introduits à chaque secousse dans le vide tendant à se former, se sont joints aux sables provenant de la désag-rég-ation facile du g"rès friable, non-seulement quand celui-ci était fracturé par la pression en question, mais encore sous l'influence des eaux pluviales entraînées dans ce vide. Sous cette action du temps, la faille ouverte dans les roches encaissantes s'est peu à peu remplie de matériaux empruntés à celles-ci et surtout à la couche quartzeuse friable interposée. A ces matériaux se sont mêlées plus tard, pour achever le remplissag'e, nonseulement les matières métalliques apportées de bas en haut, mais encore des matières siliceuses, les unes venues de la même manière, les autres empruntées à une sécrétion des roches voisines. Ces dernières ont cimenté le tout par une proportion très-notable de quartz hyalin compacte, laquelle

s'est répandue non-seulement dans les fractures de la couche quartzeuse primitive formant le filon proprement dit, mais encore dans les ramifications coupant la stratification des roches encaissantes ; lesquelles ramifications paraissent former parfois un frag-ment de filon coupé et déjeté par le filon principal. Après que la dénudation g-énérale par l'action atmosphérique sur les roches encaissantes a eu enlevé les parties supérieures, ces filons, aussi bien le principal que le transverse, ont alors fait saillie sur le sol, comme on le remarque souvent; et ceci provient de leur solidification sous l'influence des émanations postérieures siliceuses et métalliques, et de leur nature siliceuse les préservant de la décomposition par l'action atmosphérique à laquelle les roches encaissantes sont soumises.

En résumé donc, une étude soig-née des caractères présentés par les couches de quartzites métallifères établit avec certitude que ces couches ne sont pas simplement des strates primitives du sol imprég'nées postérieurement de substances minérales ; il y a eu, en plus, faille et déformation de ces strates lors de leur relèvement, très-fréquemment rupture et broiement de leurs éléments, puis introduction postérieure de quartz hyalin compacte, identique à la g-ang-ue des filonsfentes ordinaires, et ce quartz hyalin se montre en veines très-nombreuses et anastomosées dans la masse des quartzites. Tantôt il les fait passer à l'état de quartzites très-obscurément gTcnus, tantôt il s'en sépare complètement pour constituer des veines d'une texture très-distincte. De très-nombreuses poches se sont formées dans les couches de ces g'rès poreux primitifs, et sont devenues des fours à cristaux très-développés et très-remarquables. En somme, le quartz hyalin compacte, souvent obscurément g-renu par suite du mélang-e de g-rains du g-rès primitif, constitue dans la majeure partie des couches de quartzite une partie très-importante de la masse. Ceci explique l'aspect de certains spécimens pris dans ces filons, lesquels ressemblent à ceux des filons-fentes ordinaires ouverts dans des roches dures et non friables ; mais,

en réalité, dans tous les filons quartzeux métallifères de la réo-ion en question , les quartzites g-renus composent toujours la masse principale et attestent l'orig^ine indiquée.

41. — Les affleurements des filons en question peuvent être g-énéralement suivis sur une long*ueur de plusieurs kilomètres. Ceux des filons très-g-ros se montrent souvent sur une distance de plusieurs lieues, et ils accompag-nent toutes les inég*alités et tous les contournements du terrain, mais en suivant toujours la direction de la stratification. Les filons minces forment parfois de g-ros faisceaux parallèles composés d'un g-rand nombre de lig'nes séparées entre elles par des couches phylladiennes, lesquelles se réduisent parfois à de faibles lits. Souvent, comme je l'ai déjà expliqué, des lig'nes minces se transforment près de la surface du sol en des séries de renflements ou de blocs. Ce fait est plus rare dans les lig-nes d'une certaine épaisseur, mais il a lieu aussi ; et parfois même des amas assez considérables se montrent isolés et interposés dans les strates métamorphiques encaissantes.

Si, aux explications antérieurement données au sujet des petits amas alig-nés ou batatas^ on joint la remarque que dans les dépôts sédimentaires en g^énéral, les sables et les arg^iles ne se déposent pas toujours en couches uniformément épaisses de g-rande extension, mais forment souvent des bancs d'étendue limitée, à cause des courants dont l'intensité varie sur les divers points de leur parcours ; si on se rappelle de plus que, dans le cas même de dépôts primitivement uniformes, et souvent après leur dessèchement, les vents d'une part, les plissements du sol et les mouvements d'eau résultant de ceux-ci peuvent dénuder certaines parties, accumuler les sables dans d'autres, on apercevra évidemment mille causes d'inég'alité dans les couches primitives, indépendamment des autres inég^alités résultant de la dislocation postérieure et dont nous avons parlé. Cet ensemble de faits nous explique facilement les quelques exceptions aux lois de continuité que l'on peut remarquer, mais le plus souvent ces

exceptions sont seulement apparentes: ainsi un amas isolé, par exemple, se montrera sur une direction, et plus tard on découvre en bas une couche continue soit en long-ueur, soit en profondeur. Nous avons déjà expliqué ce fait pour les masses isolées nommées batatas. Toutefois au Brésil, comme dans toutes les régnons minières, à côté des filons présentant la rég-ularité théorique et absolue, se trouvent des amas plus ou moins isolés et pouvant être considérés comme des g*îtes irrég'uliers, quoique en réalité, le plus souvent, l'irrég^ularité soit probablement plus apparente que réelle, par suite de certaines relations de ces amas avec d'autres plus profonds ou même avec de g-rands filons n'atteig'nant pas la surface. Les mécomptes parfois survenus dans les travaux des mines d'or du Brésil tiennent en g"énéral à l'absence d'une bonne méthode de travail, résultat du manque d'une bonne étude de l'allure de ces filons, et surtout des caractères par lesquels on peut reconnaître leur valeur. D'après mes recherches, les irrég'ularités proprement dites me paraissent avoir eu une part bien minime dans ces mécomptes.

42. — Après le fer et le mang'anèse auxquels est due ordinairement la coloration des quartzites, parfois très-ferrug-ineux et renfermant toujours au moins des traces de ce métal, l'or est la substance métallique qui paraît avoir le plus g-énéralement imprég-né les filons quartzeux dont je viens de parler. On en rencontre des traces dans toute la masse du filon , même dans les parties les plus pauvres en substances métallifères, dans celles où on chercherait en vain des pyrites. Toutefois, où les dernières n'existent pas, l'or ne se montre g-uère en quantité exploitable. En revanche, c'est dans les quartz où la pyrite manque tout à fait, ou dans ceux où elle est très-peu abondante que des g-rains ou de petits cristaux d'or isolés apparaissent à vue dans les quartz. Parfois, on trouve même accidentellement des frag-ments de quartz assez charg-és de ces g'rains; ces fragniients, présentés comme spécimens provenant d'un g-isement, tendraient à faire croire à l'existence d'un filon très-riche. Mais en g*énéral

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au contraire, quand cette circonstance se présente, le rendement moyen de la roche du filon est très-minime et presque nul. Toutefois, et c'est un fait très-dig*ne de remarque, l'or ne se montre en g-rains ou paillettes visibles ou en pépites ou bien en cristaux quelque peu volumineux, que dans des quartz sans pyrites ou faiblement pyriteux ; et dans ce cas, cette substance est en réalité toujours peu abondante dans le filon, seulement elle a tendance à se réunir et à s'ag'g'lomérer sur des points limités. Au contraire, quand la pyrite est abondante, l'or à vue disparaît, et le métal constitue des g-rains ou des paillettes d'une finesse extrême disséminés dans celle-ci, et alors tout à fait invisibles; mais la quantité d'or devient notable et d'autant plus g*rande que la pyrite ellemême est plus abondante. Cette circonstance démontre que la pyrite est réellement dans ce cas la véritable g*ang'ue du minerai aurifère. Ces pyrites peuvent être de diverses espèces, mais la pyrite blanche et la pyrite arsenicale ou mispickel offrent en particulier une tendance manifeste à se charger de ce métal. Au reste la pyrite cuivreuse leur est très-fréquemment associée, ainsi que la pyrite mag-nétiquc et la pyrite jaune ordinaire.

L'abondance des pyrites, surtout celle des pyrites blanches et de la pyrite cuivreuse, est le sig-ne le plus certain de la présence de l'or dans les filons quartzeux du Brésil. Mais dans un même filon, ces pyrites ne sont pas uniformément réparties. On trouve, en suivant la direction longitudinale de l'affleurement, dés points où cette matière s'accumule, d'autres où elle se montre en quantité beaucoup moindre et même disparaît entièrement. Le plus souvent, près de la surface la pyrite est très-décomposée, mais elle y a existé, comme on le reconnaît par l'état caverneux du quartz, et par les enduits ferrug'ineux laissés par cette substance. Ceux-ci le plus g'énéralement sont accompag-nés d'enduits de reflets variés, couleur g-org-e de pig-eon, et dus aux dernières traces en décomposition de la pyrite cuivreuse. Parfois des efflorescences de sulfate de fer se font voir ég-alement. Les quartz

à pyrites décomposées sont très-aurifères, bien que l'or n'y soit pas visible et se trouve noyé en g*rains d'une finesse extrême dans des matières ocreuses et ferrug-ineuses remplissant partiellement les cavités du quartz et abandonnées par les pyrites en se décomposant.

Un certain nombre d'exploitations aurifères ont été établies sur des points où les quartz se montrent charg"és de pyrites dès la surface, ou, plus g-énéralement, cariés et caverneux, avec des traces de pyrites décomposées. Sur tous les points où ce dernier caractère s'est présenté, des pyrites intactes ont été rencontrées à une certaine profondeur, et la teneur pyriteuse, sur tous les points où les pyrites se sont ainsi montrées soit intactes soit décomposées à la surface, a été sans cesse en croissant à mesure que l'on descendait. Jamais, dans ces cas, aucun mécompte n'est arrivé, car la proportion d'or s'est toujours montrée proportionnelle à cette teneur en pyrite, et par conséquent aug^mentait avec la profondeur. La mine de Morro-Velho à trois lieues sud de Sabarâ et exploitée par une compag-nie puissante, est le filon pyriteux dans lequel les travaux ont été poussés à la plus g'rande profondeur. La profondeur de 400 mètres y a été atteinte, et dans le fond la proportion d'or était au-delà de quatre fois plus g-rande qu'à la surface, à ég-alité de poids de roche écrasée. En outre l'épaisseur du filon était considérablement plus g-rande. Ces caractères se sont montrés dans une multitude d'autres mines d'or pyriteuses; et, sans des travaux mal conduits ayant compromis la solidité, ou sans l'arrivée de l'eau par laquelle ont été arrêtées les exploitations en petit, aucune de ces mines n'aurait été abandonnée. La plupart d'entre elles peuvent être reprises, surtout celles où il suffirait d'établir des machines d'épuisement pour pouvoir continuer les travaux. Déjà quelques compag^nies ont recommencé le travail sur ces anciennes mines. En g-énéral, toutefois, la mauvaise direction des travaux anciens entraîne des frais assez considérables, à cause de la solidité compromise lors de ces premiers

travaux, faute des précautions suffisantes pour maintenir le poids des couches supérieures. Mais il existe beaucoup de points encore où des filons vierg'es peuvent être exploités, et incontestablement c'est la meilleure condition pour l'établissement de nouvelles mines.

43. — Les points où la stratification est le plus contournée, où le sol a été le plus tourmenté, sont ceux où, dans les filons quartzeux, se montre surtout l'abondance des pyrites et de l'or. Les filons situés dans les montag'nes formant l'orig'ine abrupte de vallées, particulièrement ceux près desquels ont eu lieu de gTandes fractures dans les roches encaissantes et où se présente l'aspect des filons croisés dont j'ai antérieurement parlé, sont surtout avantag-eux. Evidemment, en ces lieux, où les plus g-randes failles se sont ouvertes, où de g-randes ruptures ont dû avoir lieu à de très-g-randes profondeurs, les émanations métalliques ont été portées vers la surface, et il s'y est formé ainsi de g-randes cheminées par où les minerais montaient de l'intérieur vers la superficie du sol. Sur le môme filon, dans le sens horizontal, se présentent, entre les parties riches, d'autres parties pauvres où la pyrite disparaît presque entièrement et quelquefois même tout à fait, et où l'or ég*alement cesse d'apparaître ou se montre seulement en traces insig-nifianteset inexploitables. Mais sur tous les points riches à la surface, la continuité en profondeur est certaine, et même quand, par de petites fluctuations dans le rendement, celui-ci peut paraître un instant diminuer, l'expérience déjà acquise montre que ce rendement aug'mente de nouveau plus bas, et finit toujours, à une certaine profondeur, par devenir notablement plus g'rand que près de la surface du sol. Sous ce rapport, la loi assez g'énérale en vertu de laquelle les filons pyriteux dans tous les pays tendent à augunenter de richesse en profondeur, existe avec le même caractère au Brésil, et l'or y suit toujours exactement cette même loi.

Des mines ont plusieurs fois été établies sur des points où les quartz étaient peu ou point chargées de pyrites et sans tra-

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ces importantes d'anciennes pyrites décomposées, mais où de l'or s'était montré momentanément à vue avec assez d'abondance près de la surface du terrain. Dans ces exploitations, de g*rands mécomptes ont eu lieu souvent, et à moins d'avoir atteint des zones pyriteuses, ces mines ont dû être abandonnées, du moins pour la plupart. La dissémination de l'or dans les quartzites, indépendamment des pyrites, paraît incontestablement se rattacher à un ordre de faits distincts de celui de son introduction avec ces dernières, quoique les deux cas puissent se présenter simultanément et accidentellement dans le même filon . Peut-être même ce sont des phénomènes de deux périodes distinctes, et peut-être aussi la dissémination de l'or dans les quarzites est-elle contemporaine de celle de sa distribution dans les filons de jacuting-a dont nous parlerons plus loin. Mais ceux-ci n'appartiennent pas à l'étag^e des g-neiss métallifères, et se montrent dans les itabirites de l'étag'c métamorphique supérieur, lequel renferme aussi des filons de quartzites pyriteux aurifères présentant tous les caractères de ceux de l'étag-e des g-neiss métallifères. Quoi qu'il en soit au reste à cet ég-ard, l'or à vue apparaît surtout sur les lig-nes de contact des quartzites et des roches schistoïdes encaissantes. 11 existe aussi disséminé dans des portions isolées de la masse, au milieu d'autres parties qui n'en renferment aucune trace. L'or forme donc, si on peut s'exprimer ainsi, des g-îtes irrég'uliers même au milieu de filons quartzeux continus, et assez compactes.

Les mineurs brésiliens donnent g-énéralement le nom de caco à la partie supérieure des filons dans laquelle les pyrites se sont décomposées, et cette dénomination correspond à ce que les mineurs français appellent filons pourris. Le caco se compose le plus souvent de quartz carié rempli de matière ocreuse ou ferrug-ineuse et présente des enduits de toute couleur dus à de la pyrite cuivreuse en décomposition. Mais par extension aussi, le nom de caco est donné à la partie supérieure de la plupart des filons dont le quartz est saccharoïde et friable, à g-rain très-fin et renferme ég-alement des

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traces de pyrites en décomposition. Des parties d'apparence souvent schistoide et talqueuse composent fréquemment la rég'ion supérieure de filons très-riches en pyrites à une certaine profondeur. Les portions des filons qui, bien que profondes, sont peu charg'ées de pyrites et où le quartz se montre ainsi saccharoïde, le plus souvent blanchâtre avec des parties g-risâtres ou noirâtres dues à des pyrites très-fines, formant des zones parallèles donnant un aspect schistoïde à la masse, portent aussi le nom de caco. En somme, l'emploi de ce mot est assez vag'ue et il s^applique aux parties des filons qui, tout en étant aurifères, ne se montrent pas complètement imprég-nées de matières pyriteuses. Les parties pyriteuses portent alors le nom de formaçaô. Dans les filons quartzeux peu riches en pyrites, le nom de caco est ég'alement donné aux parties friables et saccharoïdes des quartz, tandis que les parties où le quartz est plus compacte ou bien celles où il est formé de g'rains noirs de quartz enfumé, eng-ag-és dans une pâte de g-rès saccharoïde friable, portent aussi le nom de formaçaô; ce sont celles, en effet, qui présentent de préférence l'or en g-rains visibles, et souvent ces quartz sont assez fortement charg'és d'oxyde de fer.

Les mêmes mineurs donnent le nom de capa à la partie supérieure des roches encaissantes du filon, c'est le toit des mineurs français. Ils appellent /«/;« la partie inférieure, le mur de nos mineurs. La capa et la lapa, c'est-à-dire le toit et le mur, sont souvent imprégniés de pyrites et renferment un peu d'or dans le voisinag'e immédiat du filon, mais ces parties en fournissent toujours incomparablement moins que ce dernier.

44. — Outre les filons quartzeux aurifères et pyriteux, et les puissantes couches d'hydrate et d'oxyde de mang'anèse antérieurement citées, diverses autres substances métalliques existent dans l'étag'e des guieiss métallifères et des micacites et talcites compactes et schisteux subordonnés. Ainsi la g^alène ou sulfure de plomb se trouve, sur divers points, mêlée avec l'or et les diverses pyrites dans des veines quartzeuses inter-

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calées dans des micacites. Ce cas se présente à Goyabeira, près de Gong-onhas do Gampo , où se trouvent ég-alement le plomb chromaté et chromé (Grocoise et Vauquelinite). Ges dernières substances se rencontrent dans une roche composée de quartz hyalin en g*rains et de kaolin blanc, et qui forme une couche ou mieux un filon dans des stéaschistes subordonnés au g-neiss. De nombreuses fissures, tapissées de cristaux de quartz, présentent dans ce filon des cristaux disséminés de plomb chromaté roug*e. Gette dernière matière forme, en outre, des espèces de veines dans la roche.

La g'alène apparaît aussi dans des filons traversant de puissantes couches de calcaires cristallins et saccharoïdes, entre Barroso et San-Joaô-d'El-Rey. Elle y est associée aux pyrites, et les calcaires passent à la dolomie près de ces filons métallifères.

Gertains filons quarlzeux aurifères contiennent des sulfures de bismuth en cristaux aciculaires, notamment ceux de Gatta Branca et de San-Vicente. L'oxyde de bismuth sous forme de poudre jaune et provenant sans doute de la décomposition de sulfures s'y montre aussi. Le bismuth tellurifère existe en outre dans la mine de San-Vicente et dans d'autres filons, notamment près de San-José.

Les micacites phylladiens de Goyabeira contiennent des amas de chlorite avec octaèdres de fer oxydulé. Le sidéroschisolithe se trouve ég'alement associé à la sidérose, près de Gong-onhas do Gampo, et tapisse les cavités d'une pyrite mag^nétique située dans les filons quartzeux. Dans ce même filon, près de Gong^onbas do Gampo et de Goyabeira, se montre aussi le quartz améthyste. On le trouve, au reste, sur une multitude de points de la zone des g'neiss, mais il est plus abondant dans l'étag-e des g'neiss métallifères supérieurs que dans l'étag'e des gnieiss inférieurs.

Le palladium natif accompag-ne l'or très-fréquemment dans les filons quartzeux. L'arg-ent se montre en petite proportion dans la g'alène et les pyrites cuivreuses. Des traces de platine et des minéraux de sa famille existent aussi asso-

ciés à l'or dans ses g^îtes. Le sulfure d'antimoine apparaît ég-alement, mais moins fréquemment que le sulfure de bismuth.

Les g-renats sont beaucoup moins abondants que dans la zone des leptinites de l'étag-e des g-neiss inférieurs. On en voit cependant quelquefois dans les quartzites, les talschistes ou les peg-matites subordonnés aux g*neiss, et plus fréquemment même que dans ceux-ci. La wavellite tapisse souvent les fissures du quartz compacte dans les veines constituées par ce dernier au milieu des talcites ou des quartzites talcifères. La néoctèse se montre ég'alement très-abondante dans les filons pyriteux ; et la barytine g*renue, la dolomie et l'arrag*onite y forment des amas parfois très-considérables. La barytine g'renue forme encore des amas dans des quartzites talcifères de Timbompeba (près d'Antonio-Pereira et d'Ouro- Preto. J'ai déjà cité la couche de dolomie intercalée dans le g'rand filon de Morro-Velho. Dans ce même filon, apparaissent des cristaux de sidérose verte lenticulaire et des cristaux de feldspath albite, parfaitement transparents et accolés avec l'hémitropie si fréquente dans cette espèce. La vivianite (phosphate de fer cristallisé) transparente et lég'èrement verdàtre, a été trouvée plusieurs fois dans ce filon. Il en est de même de la g-alène et du sulfure de bismuth.

Des frag'ments de serpentine en rog*nons se rencontrent aussi dans le même filon de Morro-Velho, surtout dans le voisinag*e des poches à cristaux, et dans une zone qui suit un plan de stratification des couches.

La serpentine se montre au reste sur de nombreux points dans l'étag-e des g-neiss métallifères. Près de Caethé, se trouve une puissante couche et de g-rands dykes de cette substance. On la rencontre aussi près de Pitang-ui, et même jusque dans l'étag-e des g-neiss inférieurs, où le banc des calcaires voisins de Pirahy et les calcaires du côté de Serrary se montrent traversés par elle. Elle a au reste été sig'nalée sur beaucoup de points du Brésil, et elle renferme souvent des nids d'asbeste filamenteuse (Serra d'Ibituruna).

J'ai déjà cité les couches de quartzites charg-és de tourmaline noire et passant à l'hyaloturmalite, couches intercalées dans les g-neiss, ou les micacites de rétag*e dont nous nous occupons. Ces strates sont parfois aurifères, et dans ce cas, elles contiennent de la pyrite arsenicale, laquelle joue le rôle de g'ang'ue métallique de l'or. Ce minerai de couleur noirâtre porte dans le pays le nom de carvoeira. La mine de Passag'cm de Marianna est une des plus remarquables sous ce rapport. L'or retiré de cette mine contient une très-forte proportion de palladium et constitue la variété nommée or palladié, ou porpézite quand elle contient une petite proportion d'arg-ent. Toutefois, les g'îtes tourmalifères existent plutôt en amas irrég-uliers qu'en filons.

Les tourmalines noires se montrent au reste dans beaucoup de couches quartzeuses non aurifères. Près de Sant-Antonio da Gasa-Branca, une couche de plus d'un mètre d'épaisseur, entièrement composée de tourmalines noires, se fait remarquer.

Des tourmalines vertes existent aussi surtout à Minas-Novas, où M. Glausen les sig-nale avec de l'améthyste dans les couches de micaschiste, lesquelles appartiennent évidemment à Fétag-e des g'neiss supérieurs.

Le titane anastase g-ît dans des micaschistes phylladiens à Arraial-Velho près de Sahara, à Brumado et sur divers autres points. On le trouve disséminé dans un disthène noir associé à une couche de quartz, au-dessus du filon aurifère du Pari, dans le municipio de Santa-Barbara.

Le titane rutile est aussi contenu dans des filons quartzeux de ce terrain, surtout dans les veines de quartz hyalin compacte. Il y forme parfois de g-ros cristaux disséminés et même on le trouve eng'ag'é en aig'uilles très-fines et très-Ion g*ues dans des cristaux de quartz hyalin transparents. Les filons contenant cette espèce renferment aussi g'énéralement du disthène.

Ce dernier minéral est très-fréquemment disséminé dans les veines quartzeuses traversant ces terrains, surtout dans

celles où le quartz se montre hyalin et compacte. Il s'y présente sous la forme d'aig'uilles dispersées à la surface des quartz ou sous celle de petites masses interposées. Sa couleur est g'énéralement bleuâtre, quelquefois, mais rarement, jaunâtre. Il se montre aussi accidentellement dans les g*neiss eux-mêmes et les micacites, surtout dans certains filons de g'neiss porphyroïdes et gTanitoïdes qui coupent les plans de stratification vers la base de l'étag-e, de la même manière que les filons semblables dans l'étag^e inférieur des g'neiss non métallifères. Le disthène apparaît aussi dans le voisinag'e de certains dykes dioritiques. Quelquefois il tombe en décomposition et laisse une matière pulvérulente jaunâtre.

L'hydrate de fer épig-ène apparaît disséminé dans des couches de quartz de cette rég'ion. Le fer oxydulé se présente en octaèdres non- seulement dans les chlorites, mais encore dans les couches minces de laïcités intercalées dans les g'neiss, ou reposant sur eux. On trouve alors souvent avec lui de nombreux cristaux de pittizite ou sous-sulfate hydraté de peroxyde de fer.

Le quartz enfumé, d'ailleurs très-fréquent dans les filons aurifères où il forme souvent des nodules nombreux et cristallins noyés dans un quartzite g'renu saccharoïde blanc à g-rain très-fin, et qui compose, sous cette forme de grès g-landulaire à g'ros g-rain, les filons de la ville de Pitang-uijde Roça- Grandeet d'une multitude d'autres points, se montre aussi en g'ros cristaux prismatiques pyramides dans des filons d'une arg'ile mag-nésienne, laquelle tantôt accompag'ne, tantôt coupe les plans de stratification. Il y est associé à des quartz hyalins jaunâtres en frag-ments et à des topazes jaunes et blanches, des tourmalines vertes ou noires, des euclases, du titane rutile et des cristaux isolés d'améthyste. Des nids d'une matière talqueuse blanche et pulvérulente renfermant des cristaux des mêmes substances existent aussi dans certaines parties des laïcités en contact avec les g'neiss. Ces matières paraissent être le résultat de la décomposition de roches amphiboliques, lesquelles auraient fait irruption dans les couches

en les brisant, et se seraient ensuite décomposées. Enfin des épidotes vertes se montrent quelquefois sur les ligmes de contact des g-neiss et des autres roches métamorphiques.

Des filons ou mieux des dykes amphiboliques se font voir au reste sur divers points. A. Gattas-Altas, il existe un de ces dykes constitué par une amphibole fasciculaire verte et traversant les laïcités phylladiformes. Des dykes d'amphibolite brune et verte apparaissent aussi près d'Ouro-Preto, et l'asbeste se montre sous forme de veines dans les quartzites talcifères de Timbompeba, près d'Antonio-Pereira et d'Ouro- Preto.

45. — J'ai trouvé près de Sabarâ un filon de quartz intercalé dans des talschistes phylladiens et contenant des veines d'amphibole asbestiforme mêlée de quartz fibreux. Cette amphibole se présente sur une multitude de points dans un état de décomposition particulier, et elle forme une matière jaune avec l'apparence d'une limonite terreuse et ocreuse. L'état particulier de cette substance mérite d'appeler l'attention ; car, comme nous le verrons plus loin, il peut jeter un g*rand jour sur les phénomènes métamorphiques dont toute cette rég*ion porte des traces si profondes.

En effet, la substance dont je parle, diffère de la limonite dans son essai chimique, parce que, tout en roug-issant et en se déshydratant, comme cette dernière, pour passer à l'état de peroxyde de fer anhydre, elle ne manifeste pas le phénomène de l'incandescence au moment de la déshydratation. De plus, elle n'est pas attaquée à froid par les acides les plus énerg-iques, et j'ai essayé en vain son séjour prolong-é pendant plusieurs jours dans les acides sulfurique, chlorhydrique et nitrique, sans aucun résultat. Au contraire, dans les mêmes acides bouillants, elle se dissout entièrement et la solution ne donne que la réaction du fer, sans laisser aucun dépôt g-élatineux de silice. La substance en question est donc bien un oxyde de fer. C'est, de plus, un hydrate de peroxyde de fer, car elle donne de l'eau en la chauffant dans un tube.

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et par cette perte d'eau elle se transforme en peroxyde de fer anhydre.

En pesant une certaine quantité de cette substance, et la déshydratant ensuite par l'action de la chaleur, j'ai constaté que la perte d'eau en poids était la moitié seulement de celle de la formule du peroxyde de fer monohydraté, lequel a reçu en minéralog*ie le nom de g-œthite. La formule de cette substance est donc (Fe'-Oy-HO, et celle de la g^œthile est Fe20^H0. Les diverses variétés de limonites renferment toutes plus d'eau que la g^œthite. Par conséquent, la substance en question ne peut être classée dans les g^œlhiles ou les limonites, et elle forme un sous-hydrate de peroxyde de fer non sig-nalé jusqu'ici dans le règ-ne minéral.

Toutefois ce sous-hydrate répondant à la formule (Fe-O'^HO a été produit dans le laboratoire par M. Pean de Saint-Gilles. Ce chimiste l'a obtenu en faisant bouillir plusieurs heures les hydrates de fer monohydratés, lesquels, se déshydratant partiellement, laissent un nouvel hydrate de fer avec deux fois moins d'eau. Or, ce nouvel hydrate présente précisément les caractères chimiques par lesquels mon attention fut appelée, c'est-à-dire la propriété de ne. pas devenir incandescent en se déshydratant, et celle de se dissoudre seulement dans les acides bouillants.

Ce mode d'obtenir chimiquement la substance en question mérite en effet d'autant plus d'appeler l'attention, qu'une action de ce g*enre agissant sur des hydrates de fer est tout à fait admissible dans la nature. On n'aperçoit g'uère d'autre moyen par lequel la g-œthite ou la limonite, dans laquelle la substance amphibolique a dû d'abord se décomposer sous l'influence atmosphérique, aurait pu être ainsi déshydratée, puisque l'action atmosphérique n'ag-it pas comme déshydratante sur les peroxydes de fer. Dans le cas présent, l'action de l'eau bouillante, ag-issant par un contact prolong-é pour déshydrater la substance, acquiert un certain degM^é de certitude, par suite de la disparition de la silice sur les points où la roche amphibohque montre cette décomposition. Or, la silice

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n'a pu être dissoute que sous l'action d'une eau à température élevée et peu acide, sans quoi le fer aurait formé un sel et non pas un hydrate.

Ici donc la décomposition de la substance amphibolique en question paraît avoir eu lieu sous l'influence d'eaux chaudes, et non sous celle de l'atmosphère, comme la décomposition actuelle des roches. C'est donc une indication d'action d'eaux thermales postérieure aux premières actions métamorphiques pendant lesquelles la substance s'est d'abord primitivement déposée sous son aspect fibreux.

Après avoir reconnu l'existence de la substance (Fe^O^/HO sur ce point, je l'ai trouvée ég-alement sur divers autres, nonseulement en nid dans des filons quartzeux, mais encore dans une condition fort différente, c'est-à-dire dans un filon calcaire g-alénifère àSete-Lag-oas. Ce filon contient des parties calcaires cristallisées, colorées en brun clair. Si on les dissout dans l'acide nitrique ou dans tout autre acide, il reste pour résidu une poudre insoluble, jaune orang'é. Cette poudre est la substance en question dont elle manifeste toutes les réactions. Cette substance , qui n'avait pas été jusqu'ici sig"nalée dans le règ-ne minéral, se présente donc dans des conditions assez variées dans la province de Minas-Geraes du Brésil, et elle y indique une action d'eaux thermales postérieure au premier métamorphisme g-énéral du sol , laquelle action a dû contribuer de nouveau à aug'menter encore sur une multitude de points le caractère profondément métamorphique de cette rég'ion. Je proposerai d'appeler cette nouvelle espèce minérale du nom de sabariie, nom rappelant celui de la localité où je l'ai d'abord découverte.

46. — La considération des particularités présentées par le filon de quartz avec veines d'amphibole asbestiforme dont je viens de parler, va nous servir, au reste, à reconnaître dans cette région l'ancienne existence d'une série d'actions métamorphiques successives.

D'abord le filon quartzeux dans lequel ces veines d'amphibole se montrent ainsi, n'est pas une couche de quartzite

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gTenu, mais bien un filon de quartz hyalin compacte. Il appartient à cette série de veines et fdons, g-énéralement non aurifères ou du moins contenant très-peu d'or, indiqués précédemment comme existant dans cette rég'ion à côté des g'rands filons de quartzites métallifères et aurifères; et ces filons non aurifères, d'après ce que nous avons vu, paraissent provenir d'une sorte de sécrétion des roches encaissantes, sous l'influence d'eaux thermales. La forme de ce filon, d'ailleurs, présente complètement le caractère de filon de remplissag-e. Il se moule sur les roches encaissantes, lesquelles sont très-plissées et contournées en ce point, et donnent lieu à des renflements et amincissements successifs du filon. Ainsi donc ce filon est postérieur à la série des actions par lesquelles les couches ont été relevées, séparées, plissées et contournées; et si nous considérons ce déplacement des couches comme répondant au moins à une seule et première action métamorphique, il est clair que l'introduction du quartz a déjà eu lieu lors d'une seconde action par laquelle des eaux chaudes ont ag'i sur ces couches soulevées.

D'un autre côté, la matière amphibolique se présente en veines disséminées dans ce filon quartzeux, et elle paraît avoir achevé de remplir les vides. Il y a donc lieu de supposer l'introduction de cette matière amphibolique postérieurement à celle du quartz, d'autant plus que les roches amphiboliques sont ordinairement des matières éruptives et ne paraissent pas, comme le quartz, être apportées par v^oie de dissolution dans l'eau. Par conséquent, on doit probablement considérer la matière amphibolique comme injectée à l'état de fusion, ou au moins à l'état pâteux, dans les fissures du quartz. Il est impossible de la reg'arder comme introduite simultanément avec ce dernier; car, dans ce cas, elle aurait été plus intimement mêlée avec lui, tandis que des parties assez épaisses de quartz séparent la plupart des veines amphiboliques des murailles du filon. Donc l'introduction de l'amphibole constitue une troisième action, de nature à avoir ag'i sur les roches pour les métamorphoser.

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Mais l'état asbestiforme dans les amphiboles n'est pas leur état primitif. Cette forme semble être, au contraire, le résultat d'une modification de la roche postérieurement à sa formation. Or, dans le cas présent, la chose est encore plus certaine cjue dans les circonstances où l'on trouve ordinairement ces substances asbestiformes , car l'asbeste en question est mêlée de quartz fibreux, surtout sur les points où elle est le moins décomposée; et cet état fibreux, incontestablement, n'est pas celui qu'aurait pu prendre une amphibole injectée à l'état pâteux par une chaleur sèche ou sous l'influence simultanée de l'eau et de la chaleur. Donc ici, sans aucun doute, la matière amphibolique n'est pas dans son état primitif, mais elle a été injectée de quartz postérieurement à son apport. Ce quartz a dû être apporté par des eaux très-siliceuses, lesquelles auraient alors transformé l'amphibole en asbeste, et déposé en même temps du quartz fibreux entre les filaments de cette substance. La transformation de l'amphibole en asbeste injecté de quartz fibreux représente donc alors sur ce même point une quatrième action de nature métamorphique.

D'un autre côté, une substance ne se décompose pas dans les conditions mêmes où elle se forme : donc l'asbeste n'a pu être décomposée en sabarite par l'action des eaux siliceuses qui l'ont injectée de quartz. Ce dernier effet a dû être le résultat de l'action d'eaux chaudes assez peu siliceuses pour dissoudre la silice au lieu de la déposer, et celles-ci ont enlevé à l'amphibole la silice et les diverses bases qui accompag-naient le fer. Donc cette transformation partielle de l'amphibole en sabarite représente une cinquième action métamorphique sur le point en question.

L'état si profondément cristallin du sol du Brésil, la disparition presque complète des fossiles antérieurs à l'époque quaternaire, disparition efFectuée sur une immense surface, sont des faits bien difficiles à expliquer, en supposant dans ces rég-ions une seule action métamorphique. Mais, du moment où sur certains points on peut, comme nous venons de

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le faire, constater que ce sol a été soumis, à des époques variées, à une série de circonstances propres au métamorphisme, ces faits se conçoivent plus facilement. Sans admettre pour toutes les rég-ions l'existence des cinq actions métamorphiques dont je viens de parler, il est clair qu'il n'a g"uère pu exister de points où l'une d'elles au moins ne se soit fait sentir, et, par là, l'état cristallin de la surfiace presque totale se conçoit aisément.

47. — De même que nous avons vu des filons et des dykes gTanitiques, dioritiques, euritiques ou porphyroïdes, se montrer dans l'étag-e inférieur des g'neiss non métallifères, de même des filons g'ranitiques, mais surtout des filons de roches pyroïdes, notamment de diorites, eurites, ou aphanites, se montrent dans l'étag'e des g^neiss supérieurs métallifères. Les diorites y afTectent même assez fréquemment le caractère d'épanchement en nappes. Elles se présentent, au reste, avec des caractères variés. Quelquefois elles sont à structure gTanitoïde, mais le plus souvent leur structure est porphyroïde. Je serais porté à considérer les diorites g'ranitoïdes comme des diorites ultérieurement devenues plus cristallines sous l'influence d'actions métamorphiques, peut-être sous celle d'eaux thermales.

Quoi qu'il en soit, les diorites forment des couches trèspuissantes dans la partie supérieure du bord de la Mantiqueira. Elles y montrent, près de Nascimento, comme l'a fort bien remarqué M. Pissis, deux variétés principales, l'une noirâtre, l'autre d'un vert jaunâtre et composée de feldspath blanc et d'actinote verte. On trouve souvent ces deux variétés en couches superposées et alternant. Leur inclinaison vers le nord est faible, et elles semblent s'être étendues en nappes à la surface. Toutefois elles paraissent avoir été relevées depuis leur dépôt, car sur quelques points l'inclinaison de ces nappes atteint jusqu'à 30 deg'rés, et sous de pareils ang-les elles auraient formé plutôt des coulées que des nappes. Elles ont été amenées par de g-rands filons courant sensiblement dans la direction perpendiculaire au méridien, comme j'ai

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pu le constater sur une coupe du sol. En quelques points de la Serra l'épaisseur de leurs couches dépasse 40 mètres. M. Pissis dit même les avoir vues avec le double de cette épaisseur. Ce dernier g-éolog*ue a ég-alement observé des filons de diorite sans délit dans la partie sud de la chaîne, c'est-à-dire dans la province de S. Paulo, et aussi des mamelons fournis par la même roche. « Les parties de g-ranite, ajoute-t-il, qui se trouvent en contact avec ces diorites sont altérées sur une assez g'rande épaisseur, et transformées en une arg'ile roug^e offrant de nombreuses fissures dont les surfaces sont tapissées de dendrides d'oxyde de mang-anèse. »

Dans toute la zone occupée par les strates redressées des g-neiss métallifères supérieurs, on rencontre souvent des blocs de diorite tantôt g-ranitoïde, tantôt porphyroïde. Ils paraissent avoir été injectés entre les strates des g^neiss, et forment quelquefois des lig^nes superficielles comme lesblocs quartzeux appelés batatas dont j'ai déjà parlé, en accusant ainsi des filons ou des dykes inférieurs, composés dans ce cas de la même diorite. Ces roches, d'ailleurs très-dures et sans délit, sont appelées pedras de ferro par les habitants du pays. D'autres fois les dykes dioritiques coupent complètement les plans de stratification, et on trouve accidentellement, surtout vers la partie inférieure de l'étag^e, des filons gTanitoïdes offrant le même caractère.

Quelques filons et dykes de syénite se font voir ég-alemenl. Près de Gaethé, sous les serpentines, existent des dykes considérables de cette roche. Des filons euritiques, parfois transformés en argûlolithe, se font ég'alement remarquer sur divers points, notamment dans la base deTétag-e; ils existent toutefois aussi dans la partie supérieure, mais en moindre nombre.

Certains dykes argnleux, coupant les plans de stratification et composés d'une arg'ile ferrug-ineuse, traversent ég'alement les couches. En certains points, cette matière s'est épanchée en nappe sur le sol, indiquant par là qu'elle a coulé à la

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surface; les nappes sont d'ailleurs en relation avec les dykes par lesquels la matière a été amenée. Ces substances paraissent provenir de la décomposition d'anciens trapps ou peut-être de certaines diorites. Parfois elles sont fortement colorées en noir par le mang-anèse et renferment de la chlorite. Près de Marianna et d'Antonio-Pereira, se trouvent des fdons de cette nature ég'alement épanchés en nappes à la surface, après avoir traversé les couches.

En g*énéral, dans le voisinag-e des diorites, les roches sont altérées, et souvent plus décomposées postérieurement par l'action atmosphérique qu'à une distance de quelques mètres de ces substances. Ces roches, et aussi les autres roches amphiboliques ettrappéennes antérieurement citées, et les dykes d'arg-ile chloriteuse, lesquels constituent le gisement principal de la topaze ou mines de cette substance, montrent en somme une action métamorphique notable exercée sur les roches du voisinag*e.

Dans la partie orientale de la Serra do Mar, du côté de la chaîne das Goitacazas, comme nous l'avons déjà dit, la nature du sol semblerait indiquer l'existence des g-neiss supérieurs métallifères. La présence de l'or dans le lit des rivières, et dans les dépôts de cailloux roulés de Cantag-allo, se trouve en faveur de cette manière de voir. A ce sujet, je ne puis me dispenser de citer une observation faite dans cette rég'ion par M. Pissis. Il y a observé des diorites formant une espèce de cirque autour de la petite plaine où coule le Rio das Beng-alas, affluent du Rio Grande. « On y rencontre, dit-il, des dioritines qui se délitent en couches concentriques, à la manière de certains basaltes des anciens volcans de France. » Ce dernier caractère et la forme en cirque ouvert d'un côté pourraient assez bien faire supposer en ce point un ancien cratère. Des g-rèsporphyroïdes redressés constituent la base contre laquelle s'appuient ces dioritines. Ils sont fortement inclinés et forment une série de pics aig-us sur le contour de ce cirque. La dénudation a sans doute enlevé la plupart des traces de cette ancienne action volcanique. D'à-

près M. Pissis, des diorites stratiformes, et par conséquent résultat d'un épanchement sous forme de nappes, se montrent aussi vers l'extrémité occidentale de la vallée de ce même Rio Grande, affluent de la Parahyba, et elles y forment une couche de 6 à 8 mètres d'épaisseur subordonnée à des leptinites, et contenant des pyrites et surtout beaucoup de fer oxydulé disséminé en petits gTains.

La nature de ces éruptions dioritiques, présentant tant de ressemblance avec celles que nous venons de sig^naler dans l'étag'e des g^neiss métallifères supérieurs, doit tendre à les faire reg'arder comme contemporaines de celles-ci. Elles ont donc dû y produire des fractures et des redressements aux mêmes époques, et par conséquent elles ont favorisé la formation ultérieure de filons métallifères identiques. Au reste, ces roches, dont l'action pour briser et soulever les terrains plus anciens est manifeste, ont elles-mêmes des relations avec l'introduction de certaines espèces métalliques ou de certaines g'cmmes cristallisées, telles que les topazes. Nous venons de voir les diorites épanchées sur les g-neiss supérieurs. Par conséquent elles sont postérieures aux dépôts de ceux-ci. Elles se montrent au reste encore dans l'étag'e métamorphique supérieur à ces g'neiss eux-mêmes, et par conséquent aussi elles lui sont postérieures. Leur aspect décrit par M. Pissis, près du Rio das Reng^alas, ne permet g-uère, au reste, de leur attribuer une très-haute antiquité.

Je ne dois pas nég^ig'er de mentionner ici que du soufre natif m'a été donné comme provenant de la Serra d'Espinhaço. M. Burton le sig-nale aussi au pic d'Itatiaia, dans la Mantiqueira, où, dit-il, existeraient deux anciens cratères. Je n'ai pas vu ce pic, mais j'ai constaté la présence de l'amphibole en cristaux dans les fragniients de ses roches^ rapportés par M. Glaziou, et cela me fait croire à la présence de dykes ou de filons dioritiques dans le voisinag-e. Quelques caractères analog^ues à ceux de la vallée du Rio das Beng^alas peuvent sans doute exister sur ce point, mais on manque à cet ég'ard d'observations précises.

48. — Enfin, en terminant cet aperçu g-énéral sur l'étag-e des g-neiss supérieurs, il importe d'appeler l'attention sur les nombreuses cavernes creusées dans quelques puissantes couches de calcaires cristallins, intercalés dans cette zone et dont les couches sont fortement redressées. Des cavernes de ce g-enre existent à Garandahy, où je les ai visitées. Il y en a ég*alement près de San-Joaô-d'El-Rey, et on m'en a sig'nalé dans la Serra d'Ibitipoca. Nous retrouverons ces cavernes en beaucoup plus g-rand nombre dans des terrains supérieurs aux gMieiss, et alors nous exposerons nos observations au sujet de la cause par laquelle elles ont été produites. Nous parlerons en même temps de leur remplissag^e et des nombreux ossements de la faune quaternaire qu'elles ont conservés au milieu du terrain de transport répandu sur leur sol.

49. — La puissance réelle de l'étag-e des g-neiss métallifères supérieurs ne me paraît pas pouvoir être estimée à moins de 2000 mètres, car j'ai pu observer des concordances de stratification sur près de 3000 mètres d'étendue dans des couches redressées sous des inclinaisons de 30 à 45 deg'rés, La g-rande bande calcaire de Garandahy paraît y exister dans la partie supérieure, aux deux tiers de la hauteur à partir des couches les plus profondes. Il en est de même des calcaires voisins de l'Ibitipoca.

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