CHAPITRE PREMIER

(f ) Nous nous proposons de faire connaître les divers procédés techniques qui constituent ce qu'on appelle Vart de Fexploitalion des mines, dont l'objet est la recherche, l'extraction et la prépara* tion, soit pour la vente directe à la consommation, soit pour une élaboration ultérieure, des différentes substances minérales utiles qui existent à la surface ou dans le sein de la terre.

Le sujet est vaste, et il mérite à plus d'un titre d'attirer l'attention.

Au point de vue économique, l'art des mines constitue une industrie de la plus haute importance, soit à cause de la valeur des produits annuellement créés, soit à cause de leur nature qui en a fait, pour beaucoup d'entre eux, des objets de première nécessité. 11 en a. été ainsi dés le moment que les hommes ont cessé de vivre à 1 étal sauvage, qu'ils se sont bâti des demeures fixes, et qu'ils ont commencé à se fabriquer des outils.

Au point de vue scientifique, on peut dire que Part des mines a été, en quelque sorte, l'occasion directe de la naissance et des I i

s COURS D'EXPLOITATION DES MINES.

progrès de plusieurs sciences naturelles, notamment de la minéralogie et de la géologie.

Enfin, au point de vue technique^ on constate que c'est à l'exploitation des mines et aux difficultés matérielles, souvent considérables, contre lesquelles le mineur doit lutter, que sont dus beaucoup de procédés ingénieux, hardis, puissants, qui sont passés ensuite dans le domaine public de l'industrie.

Il nous suffira de rappeler qu'au moyen âge, c'est pour les mines qu'ont été faits les premiers travaux d'aménagement des eaux motrices et qu*ont fonctionné les premiers récepteurs hydrauliques rationnellement établis ; que, depuis un siècle, c'est encore pour les mines qu'ont fonctionné les premières machines à vapeur, et que les premiers chemins de fer ont été établis ; que ce sont enfin les nécessités de l'exploitation et de la préparation qui ont fait établir et multiplier les appareils de ventilation et ceux de triage, de classement, etc., etc., dont Tindustrie générale a fait ensuite son profit. .

Encore aujourd'hui, malgré les progrès réalisés par l'industrie dans tant de directions diverses, une grande mine en pleine activité, avec ses appareils d'extraction et d'épuisement, ses moyens de ventilation, ses machines pour descendre et monter les ouvriers, ses appareils de préparation mécanique, offre un des spécimens les plus remarquables de l'activité humaine et de son triomphe sur la matière.

(IS) Tel est donc, en résumé, le champ très-étendu que nous avons à parcourir.

Le premier pas à faire dans notre étude est dé définir les gttes^ ou gisements^ dans lesquels se trouvent les substances utiles que le mineur vient y chercher pour les approprier aux besoins de la société.

La loi française du 21 avril 1810, qui régit en France et en Belgique la propriété minérale, et qui la régissait naguère dans les provinces rhénanes delà rive gauche, débute de la manière suivante :

« Article 1*'. — Les masses de sîAstances minérales ou fossiles ren^ fermées dans le sein de la terre ou existantes à la surface^ sont classées^

DÉPimnORS ET «0TI0H8 PRtLlMINAIRES. i

rdativement aux règles de Fexploitalum de ehaeunê d^ettee^ eou$ les trais qual^ieationi de mineêy mmUreê^earrièreê.

a Art. 2» — ^Seront considérées comme mines celles connues pour contenir en filons^ eti couches ou en amas : de for^ de Vargentf du platincy du mercure^ du plomb^ du fer en filonê ou couches, du ouivrcy de Vitainy du ^ne« de la calamiM^ du himuthy du cobalt^ de Var- 4emCj du manganèse^ de Pantimome^ du molybdène, de la plombagine^ ou autres matières mékdli^ies^ du soufre^ du charbon de terre ou de pierre, du bois fossile, des bHumes^ de Vaiun et des sulfates à base métdlique.

Art» 3. ^-* Les minières comprennent les minerais de fer dits d'aïluvion, les terres pyriteuses propres à être converties en sulfate de fer, les terres alumineuses et les tourbes.

Art. 4. — Les carrières renferment les ardoises^ les grès, pierres à bâtir et, autres, les marbres^ granités, pierres à chaux, pierres à plâtrcy les poujBzolanes, le trasj les basaltes, les laves^ les marnes, craies, sables^ pierres à fusUj argUes, kaoUn^ terres à foulon, terres à poterie^ les substancee terreuses et les eaUloux de toute nature^ les terres pytiteuses regardées comme engrais; le tout exploité à del ùuioert ou avec des galeries souterriàneSé »

(8) Cette classification eùmines, minières et carrières (dans laquelle ma a omis les gisements de sel gemme, classés ultérieurement dans les mines), est, on le voit, relative à la nature de la matière que fournit le gîte, et elle entratnet pour Id propriété de ce gîte, des fégimes différents.

Une mine ne peut être exploitée qu^en vertu d'un acte de conces- -aion délibéré en conseil d'État, acte qui régie les^ droits des profriétaires de la surface sur le produit de la mine ccmcédée.

Les minières appartiennent au propriétaire du sol ; mais ce propriétaire est tenu de les exploiter, de manière à satisfaire, autant que faire se peut, aux besoins des consommateurs ; k son défaut ceux-ci peuvent être autorisés à exploita à sa place. Le prix de Tente, dans le premier cas, et la redevance, dans le second, sont réglés de gré à gré ou par des experts^

Cependant les tourbières ne peuvent éUe exploitées que par 1^9

propriétaires du terrain, ou de leur consentement. La mise en exploitation de ces tourbières ne peut avoir lieu, même par un propriétaire, qu'après une déclaration à l'administration, et sous la condition de se conformer, dans la conduite des travaux, aux conditions locales imposées par un règlement d'administration publique, dans rintérét général du bon aménagement du gîte.

Pour les carrières, elles appartiennent entièrement au propriétaire du sol. Lorsqu'elles sont à ciel ouvert, elles peuvent être exploitées sous la simple surveillance de la police et avec l'observation des lois ou règlements généraux ou locaux. Sont-elles souterraines, elles sont soumises à la même surveillance administrative que les mines, principalement au point de vue de la sûreté des hommes et des choses.

Ce système, un peu complexe, est comme la résultante de deux courants d'idées auxquels obéissaient les législateurs à qui l'on doit la loi de 1810 : d'un côté, le désir de rester dans les conditions du Code civil, qui dit expressément que la propriété du sol emporte la propriété du dessus et du dessous ; d'autre part, en présence d'une propriété superficielle morcelée comme elle l'est en France, et de subdivisions établies sans aucun rapport avec la disposition d'un gite dans le sein de la terre, la crainte de voir des gisements importants rester inexploités, par suite soit du morcellement excessif du sol, soit de l'impuissance financière ou de l'indifférence des propriétaires de la surface.

On n'a donc laissé à la Ubre dUposHion de ceux-ci que les substances abondantes et communes, pouvant être habituellement mises en exploitation sans grands frais, et qu'on ne peut craindre de voir rester partout inexploitées. On a au contraire réglementé, comme il a été dit plus haut, celles de ces substances déjà plus rares, dont les détenteurs sont en nombre limité dans une localité donnée, et dont il importe d'assurer l'exploitation et Taménagement. Enfin, on a enlevé au propriétaire du sol, en ne lui laissant qu'une part à déterminer sur les produits, fous les gîtes relativement rares ou d'une exploitation coûteuse, dont la mise en valeur importe à l'intérêt public, et qui a été jugée dépasser en général les facultés de ce propriétaire ; on en fait une propriété nouvelle, distincte de celle

DÉFINITIONS ET NOTIONS PRËLIlilNÂIRGS. 5

du sol, délimitée d'après Tallure du gîte et les convenances de son exploitation future, et sans égard aux divisions arbitraires de la propriété superficielle. Cette propriété nouvelle est donnée à un concessionnaire qui a justifié de moyens financiers suffisants et qui accepte un cahier des charges déterminé.

Nous n'avons pas ici à nous occuper plus amplement de ce système, qui ne concerne que le régime de la propriété à' un gîte donné, et n'a point de rapport déterminé avec la manière d^être de ce gite dans le sein de la terre^ ou avec ce qu'on appelle son allure^ d'où devront résulter les conditions techniques de son exploitation. C'est au point de vue de ces dernières conditions que nous devons chercher une classification des gîtes, et nous en trouvons le point de départ dans la loi elle-même, qui distingue, à l'article 2 précité, les masses de substances minérales sous les noms de filons^ de couches ou d'amas.

Il est essentiel de bien préciser le sens de ces trois mots ; il en résultera une sorte de définition géométrique de ces différents gisements, définition qui servira de point de départ, soit pour les travaux de recherche que l'on peut avoir à faire sur ces gisements, soit pour les travaux d'exploitation.

Pour arriver à cette définition, il est nécessaire de rappeler les idées qui sont généralement admises par les géologues sur les diverses phases par lesquelles a passé le globe terrestre depuis Torigine des temps géologiques. Nous le ferons aussi succinctement que possible.

(4) La terre semble avoir été primitivement tout entière à l'état de fluidité ignée, formant une sorte de magma, plus ou moins piteux.

On explique ainsi sa forme sphéroidale, un peu aplatie vers les pôles et renflée à l'équateur par suite de son mouvement de rotation ; sa densité moyenne, notablement plus grande que celle des corps qu'on observe à la surface, conformément aux lois les plus simples de l'hydrostatique; l'augmentation de température constatée à mesure qu'on s'enfonce au-dessous de sa surface, augmentation' qui est sur le pied d'environ V par 30 mètres et qui persiste jus-

6 OOimS DinFLOlfAnOR DES MIRKS.

qu'aux plus grandes profondeurs atteintes par rhomme ; Texislenee de sources thermales dont la température s'élève parfois, au point d'émergence, presque à la température de rébullltion de l'eau.

Allant plus loin, on suppose môme que cette fluidité ignée existe^

encore aujourd'hui, et que notre terre n'est ainsi qu'une masse en

fusion recouverte seulement d'une croûte solidifiée d'une certaine

épaisseur. Cette épaisseur est même supposée très-^faible relative-

/ment au rayon terrestre.

Il ne faudrait, en effet, descendre qu'à un petit nombre de my^ riamètres, pour trouver, en supposant que la loi d'accroissement de température se maintint sur le pied de 1* par 30 mètres, une cha«leur qui suffirait pour fondre la plupart des corps que nous eoûr naissons. D'ailleurs la présence aetueUe des roches fondues à Tinté* rieur de la terre est manifestée par les phénomènes volcaniques, qui amènent ces roches au jour dans un état liquide plus ou moins pai^ fait, et avec une densité moyenne plus grande que les roches ignées d'origine plus ancienne, venant d'une moindre profondeur.

Admettant donc cette hypothèse que la terre a été primitivement un globe tout entier à l'état de fluidité ignée, et qu'elle y est en-*^ core, sauf une croûte relativement mince (de quelques myriamè* très seulement d'épaisseur), on pourra en quelque sorte reconstituer l'histoire des phases successives par lesquelles elle a dû passer.

(5) A l'origine des temps, lorsqu'elle était encore très^diaude h la surface, Teau n'y pouvait exister à l'état liquide ; elle était donc entourée d'une atmosphère épaisse, qui, à en juger par la profondeur moyenne et par l'étendue des mers, devait exercer une pression supérieure, de plusieurs centaines de fois, à la pression atmos-> phérique actuelle. Sous cette énorme pression, les matières de lu surface étaient entretenues à l'état fluide, à la fois par la chaleur et par l'action de l'eau qui, sous Vinflu^ice combinée d'une haute température et d'une forte pression, agissait comme un disssolvant énergique.

/ La température de la surface allant en diminuant avec le temps* les matières les plus réfractaires ont commencé à se solidifier ; ces masses solidifiées se sont peu à peu étendues^ soudées les unet

aux autres, et ont fini par former une croûte à peu près continue. Mais cette croûte se contractant par le refroidissement, pltis rapide alors à la surface qu^à Vintérieur de la terre^ a exercé une pression de plus en plus forte sur la masse fondue sous-jacente. La croûte s'est fendue sous la réaction de cette masse, et par une sorte de rochage, la masse a traversé les fissures et est venue s'épancher à la surface, en formant les premières montagnes qui aient apparu à la surface du globe ; montagnes qui se distinguent par leurs formes mamelonnées et tuberculeuses, comme sont, par exemple, les montagnes formant le massif primitif central de la France.

Ces premières inégalités du sol une fois produites, dès que la température de la surface a permis à l'eau d'y exister à l'état liquide, un nouvel ordre de phénomènes, qui persiste encore aujourd'hui, a commencé à se produire, celui de la sédimentation. Les eaux tombant en pluie à la surface ont commencé à raviner les terrains, à entraîner ces détritus dans leur cours et à les déposer au fond des lacs ou des mers, où elles venaient se verser.

Il faut comprendre seulement que ces effets de ravinement étaient alors incomparablement plus puissants qu'aujourd'hui, puisqu'un refroidissement atmosphérique accidentel de quelques degrés qui produit des pluies dont l'importance se mesure aujourd'hui par des hauteurs d'eau de quelques millimètres ou au plus de quelques centimètres, pouvait correspondre alors à des différences de pkh sieurs atmosphères dans la force élastique de la vapeur.

Sous cette action puissante et probablement à peu près continue» les terrains sédimentaires devaient augmenter rapidement d'épaisseur, et comme l'accroissement de température en s'enfonçant audessous du sol était alors beaucoup plus rapide que de nos jours, les couches profondes se trouvaient bientôt dans des conditions de pression et en même temps de température qui expliquent ]e faciès spécial et les nombreux métamorphismes que nous présentent ces premières roches sédimentaires, sur les points où nous pouvons les observer.

A un premier épanchement dés roches éruptives, qui avait diminué la pression intérieure, succédait une période de repos pendant laquelle les crevasses se fermaient, la croûte terrestre augmen-

tait d'épaisseur, continuait à se refroidir et recommençait à se resserrer siir la masse liquide. Elle produisait sur elle une pression croissante, jusqu'au moment où une seconde éruption devenait nécessaire pour rétablir l'équilibre.

Cette deuxième éruption venait changer le niveau relatif des diverses parties de la surface ; tel point qui était au-dessous de l'eau se trouvait émergé, tel autre au contraire, qui était d'abord à sec se trouvait submergé. Le phénomène de la sédimentation était ainsi, ou pouvait être, interrompu en un point donné; mais il était continu sur V ensemble du globe, tant que les mouvements produits par une de ces ruptures d'équilibre amenaient ou laissaient des parties de terrain au-dessus du niveau général des eaUx.

(6) Telle fut l'histoire de la terre, tant que l'écorce terrestre encore chaude alla en se refroidissant, par le rayonnement dans l'espace, plus rapidement que Tintèrieur du globe par sa conductibilité.

Mais il arriva un moment où l'équilibre se fit entre la chaleur que perd par le rayonnement la surface de la terre, et celle qu'elle reçoit d'un côté par le soleil, et de l'autre par le flux de chaleur que lui envoient les masses intérieures encore chaudes.

Dès lors la croûte terrestre cessa de se contracter; la masse intérieure continuant de se refroidir, et par conséquent de diminuer de volume, le mécanisme des soulèvements périodiques se trouva radicalement changé. La croûte terrestre, au lieu de se fendre sous la réaction des masses intérieures, tendit, au contraire, à s en isoler et à rester comme suspendue au-dessus d'elles, dans une sorte d*équilibre instable, jusqu à la production de plissements ou de fentes rompant cet état d'équilibre et permettant à la partie solide de venir chercher de nouveau un point d appui sur la masse sousjacente.

De là de nouvelles formations de montagnes, essentiellement distinctes des précédentes par le mécanisme de leur formation, et remarquables, en général, par leurs grands alignementset par la rareté 1 relative, quelquefois par l'absence complète des roches d'éruption apparentes à la surface.

Cer* phénomènes de plissements et de cassures se sont reproduits

h diverses époques, accompagnés de dénivellations qui ont changé le lieu de la sédimentation, et amené des discordances ou des intermittences de stratification.

Un des grands problèmes de la géologie, celui à la solution duquel M. E. de Beaumont s*est si heureusement consacré, est la classification de ces diverses chaînes de montagnes par ordre d'ancienneté, et leur correspondance ou leur synchronisme avec la classification que les études stratigraphiques ont fait introduire dans la série des terrains sédimentaires.

On peut concevoir qu'à mesure que la croûte terrestre devient phis épaisse et plus solide, ces phénomènes de rupture d'équilibre doivent devenir plus rares^ mais probablement aussi plus intenses quand ils viennent à se manifester après un long temps de repos.

Rien ne dit que de semblables phénomènes ne soient pas appelés à se reproduire ; le contraire est même infiniment plus probable, pour ne pas dire certain. En se représentant, parla pensée, la grandeur des phénomènes diluviens que pourrait amener Tapparition d une grande chaîne de montagnes, comme les Alpes ou comme les Andes, qui viendrait à changer brusquement la position des mers, et en considérant, d'autre part, Tapparition si récente de l'homme à la surface de la terre, on est conduit à se demander si Thistoire de l'humanité n'est pas destinée à être comprise tout entière entre deux de ces grands cataclysmes périodiques que nous constatons dans le passé, et dont nous devons prévoir le retour.

(7) Sans insister sur ce dernier ordre d'idées, nous résumons comme suit les conséquences de ce que nous venons d'exposer.

L'observateur, étudiant les terrains qui composent Técorce terrestre, parviendra facilement à les distinguer en deux grandes catégories essentiellement différentes par leur origine.

L'une comprend les terrains S origine ignée, ou terrains plutoniques^ Auptifs, cristallins (tous ces mots sont équivalents), qui appartiennent à la première croûte du globe solidifié, ou qui sont arrivés au jour, ou près du jour, à diverses époques, par suite des phénomènes de soulèvement qu'a produits l'un ou l'autre des mécanismes indiqués plus haut.

10 COURS D'EIPLOITATIOIV DBS MIHES.

L'autre catégorie comprend les terrains d'origine aqaeme^ dits aussi terrains nepiunien$j sédimentaires, stratifiés^ dont la série, sur l'ensemble du globe, est essentiellement continue, depuis que les eaux ont commencé à raviner la surface inégale du sol, et qui se produisent encore aujourd'hui.

Les terrains d'origine ignée se distinguent par leur structure

massive, cristalline ou subcristalline, et par les actions qu'ils

ont souvent produites au contact des roches entre lesquelles ils

sont venus s'intercaler à l'état de roches fondues ; enfin leur carac*

tëre essentiel est labsence de véritable stratification. Les terrains d'origine aqueuse, formés principalement (mais non

uniquement, comme nous le disons plus loin) de détritus plus ou

moins roulés par les eaux, dont les éléments ont les dimensions les

plus variables, constituent des séries de couches^ ou assises^ d'argiles

ou de schistes, de sables ou de grès, de poudingues plus ou moins

agglomérés, etc., etc., dont le caractère essentiel est au contraire

d'être stratifiés, par suite de la tendance qu'ont les eaux agitées à

niveler constamment leur fond.

(8) Ces divers terrains, ignés ousédimentaires, ont été en général plus ou moins dérangés de leur position primitive par les actions mécaniques dont nous avons parlé. On peut même dire que tel est le cas habituel, et en quelque sorte normal des terrains sédimenfoires que nous pouvons observer à la surface du sol, puisque, ces terrains s*étant essentiellement formés sous Veau, tandis que nous les observons hors de Veau^ il y a pour ainsi dire présomption qu'ils ne sont plus en place et qu'ils ont été plus ou moins relevés.

Ces changements de niveau se sont produits sur la plus grande échelle, puisqu'on trouve des terrains stratifiés avec des coquilles marines jusqu'aux sommets des plus hautes montagnes. Une conséquence de ces soulèvements qui n'avait pas échappé aux premières observations des géologues, a dû être la production d'un certain nombre de cassures affectant, soit les roches ignées, soit les roches sédiraentaires ; cassures subordonnées suivant les cas, soit à un centre, soit, plus souvent, à un axe de soulèvement. Ces cassures ou fentes, provenant de ce que les divers points d'un terrain donné

DÉFINmONS ET KOnOIVS PRÉUSHRAIBES. il

ont é'6 sollicités par des forces de soulèvement inégales, sont

généralement accompagnées de dénivellations qui font que, sur les

I deux parois de la cassure, les points qui coïncidaient avant la pro-

I duction de cette cassure* cessent d'être en regard l'un de Taufre.

Le plus souvent ces cassures sont simplement remplies par des débris de roches encaissantes ; elles reçoivent alors les noms de /atUet , de r^ets ou de eraim.

Mais comme elles ont été produites par des forces venant de Tin* térieur de la terre, il peut se faire qu'elles aient traversé, au moment de leur formation, l'épaisseur totale de la croûte terrestre et qu'elles se soient trouvées[ainsi mises en relation, parle bas, avec la masse interne de la terre encore à l'état de fluide. Cette masse a pu s'y injecter sous l'action de forces analogues à celles qui produisent les phénomènes volcaniques, et former ce qu'on appelle proprement un dyke. Ou bien exposée d'une manière plus ou moins directe et facile aux agents atmosphériques, cette même masse a pu donner lieu, au contact de l'eau et de l'air, à des réactions chimiques di* verses, et par suite à la production de matières spéciales qui sont venues, soit à l'état de vapeur, soit à l'état de dissolution, se déposer dans les fentes ou même s'épancher jusqu'à la surface du sol, et dont la nature est essentiellement différente de celle des roches encaissantes.

Les sources thermales, que nous observons surtout dans les points du globe où la présence de semblables cassures est présumable, n'est que la représentation très-affaiblie de ces phénomènes d'épanchement qui avaient lieu lorsque les fentes venaient de s'ouvrir.

Ces sources étaient alors beaucoup plus minéralisées qu'aujourd'hui, et cette minéralisation reparaîtrait sans doute, si ces fentes se rouvraient, ou s'il s'en produisait de nouvelles.

(B) Acceptant ce qui précède comme une conséquence naturelle, presque nécessaire, et en tous cas d'accord avec l'ensemble des observations, de rhypolhëse fondamentale faite sur l'état primitif du globe, nous sommes en mesure de définir ce qu'on app^Je im filon et ce qu'on appelle une ewehe.

Un filon, c'est une de ces fentes ou cassures produites dans un

terrain (qu'il soit igné ou sédimentaire) par les ruptures d'équilibre auxquelles Técorce du globe a été périodiquement exposée, et remplie, au moment même de sa production, ou bien postérieurement, par des matières spéciales venues de Tintérieur de la terre, soit à Tétat de matière fondue injectée, soit à l'état de sublimation ou de dissolution.

Une couche^ c'est une des assises d'un terrain sédimentaire donné, produite soit par la sédimentation simple, soit, en outre, par quelque phénomène spécial, mais essentiellement contemporain du terrain dans lequel on la trouve encaissée, c'est-à-dire une assise postérieure à l'assise sous-jacente et antérieureà l'assise qui la recouvre.

Au point de vue purement géométrique, c'est-à-dire en ne considérant que sa forme, un filon, s'il est dans sa position primitive^ est une sorte de grande lentille ayant deux dimensions en quelque sorte indéfinies relativement à la troisième, et plus ou moins rapprochée de la verticale. Au même point de vue, une couche, si elle est, comme Je filon, dans sa position primitive ou dans une position approchée, présente la même forme générale d'une grande lentille, avec cette différence qu'elle est placée horizontalement. Elle a, ou peut avoir, dans le sens horizontal l'étendue même du terrain sédimentaire dont elle fait partie, et dans le sens vertical une dimension limitée.

Un amas est un gisement qui, par son origine, se rapproche plus ou moins nettement ou d'un filon ou d'une couche, mais qui en diffère en ce qu'il ne satisfait pas à la définition géométrique qui vient d'être donnée, celle d*une masse lenticulaire ayant deux dimensions très-grandes, et comme indéfinies relativement à la troisième. La masse est postérieure au terrain encaissant dans le cas d'un filon, elle est contemporaine dans le cas d'une couche.

Ces définitions générales ont besoin d'être complétées, pour arriver à donner une idée suffisamment précise de ces divers genres de gites.

(to) Disons d'abord quels sont les éléments au moyen desquels on définit leur allure, et leur disposition dans le sein de la terre. Assimilant les filons ek les couches à des espèces de grandes len-

DÉFlNITIOiNS ET NOTIONS TRÉUHINAIRES. IZ

tilles qui traversent indifféi^emmmt les terrains ignés et les terrains sédimentaires, s'il s'agit de filons, ou qui sont nécessairement dans un terrain sédimentaire et parallèles à la stratification, s'il s*agit de couches, nous distinguons dans chacun de ces gîtes : 1p îcit, le mur y la puissance^ Yaffieurement, le chef ou la Uiej la direction et Vinditiaison.

Le toit et î;^ mur sont les surfaces géométriques qui séparent le gîte des terrains dans lesquels il est encaissé ; le. toit est la surface supérieure au gîte, le mur la surface sur laquelle il repose. Ces mots de toit et de mur s'appliquent aussi aux roches mêmes qui se trouvent directement au-dessus ou au-dessous du gtte. C'est dans ce sens qu'on dira, par exemple, qu'une couche a un bon ou un mauvais toit^ selon que ces roches sont solides, ou qu'elles ont besoin d'être soutenues par des boisages.

Le toit et le mur prennent le nom collectif d'épontes, lorsqu'il s'agit d'un filon ; ce nom n'est pas en usage pour les couches, mais il pourrait être d'un emploi commode pour abréger le discours.

On remarquera que lorsqu'une portion de couche a été soulevée de plus de 90^ (ce dont on a de fréquents exemples) et qu'elle est ainsi dans une position renversée, le toit prend la place du mur et inversement. On devra donc dire, en parlant du toit ou du mur d'une telle portion de couche, si on la prend dans sa position actuelle, ou si l'on a égard à son renversement ; il conviendra généralement de s'exprimer dans cette seconde hypothèse, c'est-à-dire de parler du vrai toit et du vrai mur de la couche.

La puissance n'est autre chose que Tépaisseur, c'est-à-dire, en un point donné, la distance du toit au mur, mesurée normalement à ces surfaces considérées, sur une petite étendue, comme des surfaces planes parallèles.

L'affleurement est la suite des points par lesquels le gite se présente à la surface du sol. [

Le chef ou la tête est un affleurement recouvert, postérieurement à la formation du gite, par un terrain plus moderne. Ce mot est particulièrement usité dans les houillères du Nord et du Pas-de- Calais, où le terrain houiller est recouvert par des terrains stériles* ou mortS'terrains^ appartenant aux terrains crétacés.

U COURS D*BXiPL0ITÂTI01C DBS MINSS.

Assimilant par la pensée un gisement quelconque» une couche de houille, par exemple* à une simple surface se confondant sensiblement avec celle du toit ou celle du mur, on dira géométrique' ment que Taffleurement d'un tel gisement est son intersection avec la surface du sol, et que son chef ou sa tête est son intersection avec la base du terrain stérile qui le recouvre.

La direction d'une couche ou d'un filon, dans le même ordre d'idées géométriques, s'obtiendra en coupant la surface du gîte par un plan horizontal, et considérant la tangente à la courbe d'intersection (fig.i)*

Uindinaison s'obtiendra en coupant le gtte par un plan vertical perpendiculaire à la direction, et considérant la tangente à la courbe d'intersection.

Ces deux définitions peuvent être comprises dans un seul énoncé, en disant que l'on considère, en un point donné du gîte, le plan tangent à sa surface, et qu'on prend Thorizontale de ce plan tangent pour la direction du gîte en ce point, et pour son inclinaison l'angle que fait la ligne de plus grande pente de ce plan avec le plan horizontal.

L'orientation de la ligne de direction est donnée par l'angle qu'elle fait, soit avec le méridien vrai, soit avec le méridien magnétique. On prend habituellement l'origine des angles du côté du nord, et il est clair que pour représenter une direction quelconque il suffit de faire venir cet angle de 0 à 90^, si on le prend indifféremment à l'ouest ou à l'est du méridien. On le fera varier de 0 à 180^, $i, selon l'usage, on ne le compte que d'un seul côté, du nord vers le sud en passant vers Test.

On définit numériquement la grandeur de l'inclinaison par l'angle aigu que le plan tangent au gtte fait avec le plan horizontal ; mais, pour en définir en outre le sens, on convient de prendre l'inclinai^ son en descendant, et on la représente graphiquement par une r flèche perpendiculaire à la direction, dont la pointe est supposée dirigée vers le bas. '

On comprend que l'on peut, par une notation unique, définira la fois l'inclinaison et la direction, en convenant de mesurer langle , que fait cette flèche, considérée dans le sens de la pointe, avec It ' ligne MS, cet angle pouvant varier de 0 à 360^.

DÉFimnONS ET ROTIONS PBÉUIIINAIRES. ih

Ainsi un gîte dontd la irection ferait, par exemple, un angle de 35* vers l'est avec la ligne NS, et qui plongerait à Touest sous un angle a, pourrait être défini complètement, quant à son orientation, en disant qu'il a une inclinaison a orientée surTangle de 270 + 55 = 305% ou graphiquement en traçant une ligne F^P^ perpendiculaire à h direction MM', marquant par une flèche le sens de la plongée de cette ligne, et indiquant la valeur de son inclinaison a (voir fig. 1 et fig. 2).

En considérant les divers éléments ci-dessus dans leur ensemble, on dit qu'une couche ou un filon a une allure réglétj ou bien réglée^ lorsque ces éléments ne varient pas, ou ne varient que trèsgraduellement d'un point à un autre du gîte. L'allure est dérangée ou mal réglée^ quand les variations sont brusques ou irrègulières.

Ces notions posées, revenons aux gîtes dont nous avons actuellement les moyens d'obtenir la définition géométrique complète*

(11) Nous parlerons d'abord des couches.

Une couche est, en principe, une des assises d'un terrain sédimentaire donné.

Si elle est purement et simplement le produit de la sédimentation, c'est-à-dire si ses éléments sont formés de détritus charriés par les eaux, elle constituera, avons-nous dit, une couche de schiste ou d'argile, de sable ou de grès, ou de poudingues plus ou moins résistants, suivant la grosseur de ces éléments et suivant leur état d'agrégation. Ces couches alterneront vm. nombre de fois plus ou moins grand sur la hauteur du terrain, ces alternances s'étant produites lors dn dépôt à mesure que les circonstances dans lesquelles il s'effectuait se seront modifiées. Mais en principe, à cause de l'action incessante des eaux agitées pour niveler leur fond, chaque couche ne variera d'épaisseur que très-graduellement d'un point à un autre, et sera terminée, dans son état primitif, par une surface sensiblement plane et horizontale.

Les argiles, les schistes, les ardoises, les grès, beaucoup de matériaux de construction sont dus à cette action sédimentaire simple. Leur consistance actuelle peut être due à l'action prolongée de

16 COURS DEXPLOITÂTION DES NINES.

la pression k laquelle ils ont été soumis, ou à des phénomènes de métamorphisme.

Mais il est arrivé souvent aussi,[que l'action sédimentaire s'est combinée avec certains phénomènes chimiques ou physiques de précipitation, d*évaporation ou de concentration, qui s'expliquent soit par la présence de sources minérales d'une composition plus ou moins complexe venant jaillir au fond des lacs où s'opérait la sédimentation, soit par des changements dans le relief du sol amenant ce résultat qu'un tel lac cessait de recevoir une quantité d'eau suffisante pour compenser les effets de l'évaporation.

C'est ainsi que s'expliquent, par exemple, la dureté de certaines roches primitivement arénacées et agglutinées par un ciment calcaire ou siliceux, la formation des couches de gypse des environs de Paris, les gisements de soufre de Sicile, les couches de minerai de fer intercalées dans tant de terrains, les schistes cuivreux du pays de Mansfeld, les couches de sel gemme de la Meurthe, etc., etc.

(f !2) Les actions organiques, soit du règne végétal, soit du règne animal, sont aussi fréquemment intervenues, et ont joué un rôle important.

C'est ainsi notamment que se sont formées les couches de combustible minéral dont l'exploitation a aujourd'hui un rôle industriel si considérable.

On doit concevoir une couche de cette nature comme formée dans des circonstances plus ou moins analogues à celles qui, encore aujourd'hui, produisent les tourbières. C'est-à-dire qu'une telle couche s'est formée dans un bassin, ou dans un golfe, par une accumulation de détritus de végétaux ayant vécu sur place, à un moment où le bassin ou le golfe avait été à peu près remblayé par les sédiments et constituait une sorte de marécage, ayant la profondeur d'eau très-faible sous laquelle la végétation pouvait s'établir. Le niveau des eaux venant à changer après une période de végétation plus ou moins longue, la sédimentation simple pouvait recommencer; puis la végétation se rétablissait encore, lorsque le bassin était de nouveau comblé, et ainsi de suite.

Les circonstances propres à la production des couches de combus-

tible minéral ont pu se réaliser et se sont elTectivement réalisées à diverses époques. On peut même dire qu'elles subsistent encore de nos jours.

Mais à aucune époque, elles ne semblent avoir réuni des conditions aussi favorables que lorsque le terrain houUler proprement dit s'est déposé.

A ce moment privilégié de l'histoire de la terre, la température était plus élevée et moins variable que de nos jours, l'atmosphère, probablement plus riche en acide carbonique et assurément chargée d'une quantité de vapeur d'eau beaucoup plus grande ; ensemble de circonstances qui devait avoir pour résultat une puissance de végétation et des phénomènes météoriques dont les contrées tropicales ne peuvent aujourd'hui nous donner qu'une idée très-afTaiblie. On explique ainsi à la fois l'énorme accumulation de matière végétale et l'énorme épaisseur de sédiment que nous présentent les grands bassins houillers, tels que ceux de la Belgique et du nord de la France, de la Westphalie, de F Angleterre, de l'Amérique du Nord, etc., etc.

La transformation de la matière organique en houille ayant les caractères extérieurs et les propriétés combustibles que nous observons aujourd'hui, s'explique par une altération lente due aux circonstances de pression prolongée et de température croissante auxquels une couche donnée s'est trouvée soumise, à mesure que les dépôts sédimentaires ou de nouvelles couches de combustible s'accumulaient au-dessus d'elle.

Enfin, il reste à expliquer le nombre de couches de houille souvent très-considérable que présente un grand bassin. (On en compte environ 440 à Mons, en y comprenant les couches que leur trop faible épaisseur ne permet pas d'exploiter et qu'on nomme des passées ; on en compfe au moins autant, et avec une puissance moyenne plus grande, dans le bassin de la Ruhr.)

Pour expliquer ces nombreuses récurrences, il faut se représenter que Técorce du globe n'avait pas alors une très-grande épaisseur ; qu'elle devait être par conséquent beaucoup moins solide qu'aujourd'hui, et plus souvent soumise à ces mouvements d'oscillation que nous pouvons encore constater de nos jours ; que d'ailleurs sous le seul poids croissant d'une grande épaisseur de sédiments, cette I 8

18 COURS D'EXPUMIATiON OK MIMES.

croûte pouYsit fléchir et le bassin s'approfondir en se rétrécissant; de telle sorte qu'une série de couches se déposassent successivement sous une épaisseur d'eau variable entre certaines limites, le niveau de l'eau du bassin restant cependant constant.

Telle est l'idée à laquelle on doit se rattacher, quant à l'origine des bassins houillers ; elle explique mieux que d'autres hypothèses, ou plutdt elle est la seule qui explique d'une manière satisfaisante les détails de la structure des couches, la quantité généralement as* sez faible de matière terreuse d'origine sédimentaire qui se trouve mêlée à la matière charbonneuse, et la différence de qualité que présentent en général les couches, selon leur âge dans le même bassin, ou selon l'âge de ce bassin, en passant de la qualité anthraciteuse, pour les couches les plus basses, à la qualité de lignite présentant encore plus ou moins la structure végétale, pour les couches les plus hautes des formations les plus récentes.

Cette explication, en termes généraux, suffit amplement pour le mineur, et si elle ne satisfait pas entièrement ou le chimiste, ou le minéralogiste, ou le géologue, en ce sens qu'elle ne rend pas compte encore, dans le dernier détail, de tous les faits observés, on ne doit pas perdre de vue que dans le laboratoire où la nature opère, elle agit sur des masses^ et en faisant intervenir les pressions et le temps sur une échelle immense ; circonstances qui peuvent changer entièrement le jeu des affinités que nous observonsdansnos expériences.

(18) Les actions organiques du règne animal sont moins importantes pour nous, au point de vue industriel, que celles du règne végétal; elles ont joué cependant un certain rôle, quelquefois un rôle prédominant, dans la formation de certaines assises des terrains sédimentaires. Beaucoup de couches calcaires sont formées en grande partie de débris de coquilles. Quelques formations puissantes sont même presque exclusivement composées (comme la craie) d'une accumulation immense de petites coquilles microscopiques ; ce mécanisme fonctionne encore de nos jours au fond des mers profondes, en des points où l'énormité de la pression et l'absence de lumière sembleraient devoir être des circonstances exclusives des phénomènes de la vie animale.

DÉFÎMTIOIIS ET NOTIONS PRÈLlMINàmES. i9

(14) En rëfiittDiaiit oe.qui précède (numéros lia 13), lions diron3 qu'une couche est un dépôt mécanique, un précipité chimique, Ou un résidu d'étdporation, ou encore une decumulatldn de matière organique soit du règne tégétal, soit du règne anitnttl, ou soUTëùt «nfin un ensemble complète dû à rintervention simultanée, plus ou moins importante, de plusieurs de ced divers modes de formation. Elle est intercalée dans un terrain de sédiment, sa forme initiale est celle d'une grande lentille horizontale, tariant d'épaisseur d'une manière insensible en passant d'un point à un autre ; elle a été essentiellement formée sous Teau ; sa formation est postérieure à celle de l'assise qui forme son mur, antérieure à celle de son toit. Telle serait la définition très-simple qui pourrait être donnée du modté de formation et de la manière d'être d'une couche, si d'une part, elle s'était formée avec une régularité théorique, et si d'autre part, elle était restée dans sa position primitive.

Mais il n'en est point ainsi généralement, et sans entrer ici dans 4e trop longs détails qui empiéteraient sur le domaine du minéralogiste et du géologue, nous devons considérer les divers ateidenu qui peuvent se présenter au mineur, à la rencontre desquels il doit être préparé, et dont il doit savoir apprécier la signification et la valeur.

Nous considérerons successivement :

Ceux de ces accidents que l'on peut considérer cttmme contemporains de la formation même de la couche ; ceui qui sont postérieur k cette formation, mais qui ârffectent principalement, ou exclusivement, la couche même, ou qui du moins n'ont besoin d'être ôonsi- 4érés qu'au point de vue de cette couche ; enfin ceux qui étant postérieurs à la formation du terrain sédimentaire dans lequel la ^uche est encaissée, affectent Tensemble de ce terrain.

Ces accidents ont pour caractère commun de ne se présenter que très-graduellement, d'une manière en quelque sorte insensible, la régularité et la continuité étant, en principe, ainsi que nous Pavons déjà dit, les caractères d'un dépôt formé au fond des eaux.

Ces accidents sont, en premier lieu, les changements de puissance, et en second lieu les changements de nature.

Un changement de puissance, qui est réellement contemporain du dépôt, doit en général se manifester assez graduellement pour élre en quelque sorte insensible à l'œil dans un chantier, c'est-à-dire pour ne pas altérer d'une manière appréciable, sur une étendue de quelques mètres, le parallélisme du toit et du mur.

Telle couche de houille, après avoir eu une puissance de 1 mètre et plus dans une région d'un bassin houiller, s'amincira progressivement dans une autre région à 0^,60, 0",50, 0",40et au-dessous, de manière à y devenir inexploitable, ou même à y disparaître entièrement. Telle autre, au contraire, pourra conserver une puissance à peu près uniforme et être exploitable dans toute l'étendue du bassin. On peut dire cependant en général que dans un bassin étendu, sur les divers points duquel les dépôts contemporains ont pu se trouver dans des conditions très-différentes, il n'y a point de raison à priori pour qu'une couche donnée se soit développée uniformément sur toute l'étendue de la formation, et un tel développement est l'exception plutôt que la règle.

Les changements de nature contemporains du dépôt de la couche pourront se présenter dans des circonstances variées, ayant habituellement pour caractère commun (comme les changements de puissance) de ne se manifester que graduellement. Une couche de minerai de fer, par l'augmentation dans la proportion de la matière purement sédimentaire, deviendra une simple couche de grès ferrugineux; une couche de houille, pure en un point, se chargera progressivement de matières terreuses, soit uniformément disséminées, soit concentrées dans des lits distincts intercalés entre les filets de houille, et se changera ainsi peu à peu en une couche de schiste plus ou moins charbonneux.

On dit qu'une couche se barre, si, en conservant plus ou moins son épaisseur, elle présente ainsi une succession distincte de petits liis de houille et de schiste intercalés {fig. 3) ; on dit qu'elle se bifurque, si l'un de ces lits de schiste, ounerfs^ prend de l'importance aa point de faire d'une seule couche dieux couches distinctes devant être exploitées séparément (lig. 4).

DÉFINITIONS ET NOnONS PRÉLIHllIAIRES. SI

Une couche de houille peut encoi*e se charger, non pas de matières sëdimentaires, mais 'de matières ferrugineuses, à Téfat de fer carbonate lithoide, si pendant qu'elle était pleinement établie sur un point du bassin, la végétation a été, sur un autre point, plus ou moins contrariée par des sources minérales laissant déposer, par exemple, du peroxyde de fer, qui au contact des matières organiques sera passé au minimum d'oxydation et se sera combiné avec l'acide carbonique.

Cette couche sera donc en un point une couche de houiUe^ et plus loin une couche de minerai de fer carbonate Uthmde plus on moins chargé d'éléments charbonneux.

(16) Aeddeato posférfovni pr«»pre* * la eoMhe. — Ces accideuts

pourront être encore des changements de puissance et de nature ; mais ils se présenteront avec un caractère essentiellement différent de ceux dont nous venons de parler.

Les changements de puissance proviendront de ce que dans les mouvements auxquels le terrain entier aura été soumis postérieurement à son dépôt, ses diverses assises auront été soumises à des efforts de compression variant d'un point à un autre. Si la masse formant le gîte que l'on considère était encore, à ce moment, plus ou moins douée de plasticité, elle pourra ne plus présenter aujourd'hui qu'une série de renflements et d'étranglements constituant la structure en diapelet; les renflements^ eouf fiées, ou bouHlards^ pouvant avoir d'ailleurs toute espèce de dimension, et les étranglements qui les séparent pouvant aller jusqu'à une disparition complète de la couche pendant un certain nombre de mètres. Ces variations de puissance se font assez rapidement en général, pour affecter d'une manière visible le parallélisme du toit et du mur {fig. 5).

Si les assises supérieures ou inférieures n'ont pas eu le même degré de plasticité que le gite, ces assises ont pu se fracturer tandis que le gite ne faisait que se renfler ou s'étirer, et alors on peut voir des angles saillants de ces rochers pénétrer dans la masse, celle-ci s'infiltrer en quelque sorte dans les moindres fissures et le système présenter une disposition tout à fait anormale et irrégulière qu'on appelle un brouillage (fig. 6)« Il arrive qu'une couche est réglée lors-

22 COURS Q'£XP101TUIÛ9 Jm mms,

qu'elle ^st orientée d'ui^e cerlainp façop dan§ la terrstin, et houilU^^ ai( contraire, dans nm autre orientation,

ï^es changements de puissance se présentent encore aux environs d'une de ces cassures dont nous avons dit que les mouvements du sol avaient été généralement accompagnés. Ces ruptures ayant eu lieu le plus souvent avea dénivellation, on conçoit que dans le glissement Tune sur l'autre des deux parois do la cassure, il se soit développé des frottements considérables qui ont pu plier les assises du terrain en sens contraire de leur glissement relatif, et soumettre celles dont la plasticité le comportait à une sorte d'étirage analogues à celui que Ton observe entre deux coufDées. Il peut y avoir ainsi toute espèce de nuance, selon la nature des roches, entre une cassur6 nette et franche et un simple plissement ou étirement des assises dans le plan suivant lequel la cassure a tendu à se produire

Un autre changement de puissance peut encore se présenter dans d'autres conditions, lorsque le dépôt d'une couche a été accompagné ou suivi immédiatement d'un ravinement partiel précédant le dépôt de la couche supérieure. On distingue cette circonstance à ce que l'assise inférieure à la couche est réglée, et que celle-ci l'est également, dans ses bancs inférieurs^ tandis que les bancs supérieurs seuls sont d'épaisseur inégale, ou même discontinus. Un tel accident constitue ce qu'on appelle un défaut de masse^ dans les carrières de plâtre des environs de Paris, où il est assez fréquent (voir fig. 10).

Les changements de nature postérieurs au dépôt sont amenés par des circonstances qui ont pu exposer certaines parties de la couche à des influences spéciales.

Ainsi une couche, au voisinage de ses affleurements ou de soA chef, sera ou aura été soumise aux agents atmosphériques^ dont l'action prolongée se traduira en général par].la désagrégation de la masse et son oxydation plus ou moins complet^. Ainsi une couche de houille deviendra friable et irisée, et ne duonera plus que du menu en se rapprochant de l'afileurement, et k r^^Kleurement même

we couche, même puisiss^nte, pourra n'être plus sccu^ée que par uBe faible épaisseur de terre noirâtre^^ la m^eure partie de la matière charbonneuse 9j«ui été einleyée par une ^rte de combustion lente^

DÉFIMmonS ET nOTIONS PRÊLmilfAIRES. S

Le voisinage d'une faille communiquant au jour et pouvant amsi donner accès aux agens atmosphériques, pourra donner lieu aux mêmes altérations que le voisinage des affleurements (fig. 11 et Ubis).

D'un autre cMé, si cette faille, à certaines époques, a été remplie par des dissolutions ou par des gaz susceptibles d'agir chimiquement, les altérations pourront présenter d'autres caractères ; on verra, par exemple, du minerai de fer se charger de pyriles au voisinage d'une faille ayant donné lieu à des émanations sulfu*» reuses. .

Si cette même faille a été injectée de matières venues à l'état de fusion ignée, on verra les roches se durcir et comme se fritter à son approche, la houille prendre un aspect particulier, et se changer en une sorte de coke dense dépourvu de matières volatiles, etc. , etc.

(1*7) Aeeldenii portérteiir» alieetaMt VemmetMiM» dn tcnmÊm. — CeS

accidents sont les conséquences des ruptures d'équilibre auxquelles la croûte terrestre a été périodiquement soumise.

On peut distinguer les replis ou les contoumements des couches, les failles ou les changements de niveau, les interruptions ou suppressions locales.

Ces trois genres d'accidents doivent être définis avec précision.

Pour les replis et eontoumements des eaueheSy on peut penser à prioriy et l'observation le confirme, que la manière la plus simple dont l'écorce terrestre aura dû se fendre à un moment donné, sous la réaction des masses intérieures comprimées par elle, ou, au contraire, se plisser pour suivre le retrait de ces mêmes masses, doit avoir été suivant une ligne droite, ou, plus correctement, suivant un arc de grand cercle de la sphère terrestre.

Dans le premier cas, les terrains auront été refoulés à droite et â gauche par l'éruption des roches ignées, el eUes auront formé de chaque côté une série de replis, ou de bourrelets, analogues aux plissements indiqués dans le second cas.

La disposition normale, en quelque sorte, des terrains sédimœtaires au voisinage d'un axe de rupture d'équilibre, est donc de former une série plus on moins nette d'ondulatiom présentant aUer*^

nativement ce qu'on appelle des selles et des fonds de bateau. Les couches sont ainsi relevées et contournées d'autant plus violemment qu'on se rapproche davantage de Taxe de rupture, où elles peuvent atteindre ou même parfois dépasser la position verticale. *

Ces redressements vont, au contraire, en diminuant d'importance à mesure qu'on s'éloigne de Taxe, et ne s'accusent plus, à une distance suffisante, que par de faibles ondulations ou redressements.

On peut dire, d'après cela, que l'allure normale d*une couche n'est plus d'être horizontale ; mais bien de former, tantôt une surface très-légèrement inclinée ou ondulée, lorsqu'elle est jsuffisamment éloignée de l'axe où s'est produite la rupture d'équilibre à laquelle elle doit sa position actuelle, tantôt une surface extrêmement ondulée, dont, en considérant les choses en grand, les plis sont orientés parallèlement à cet axe.

Les contournements dont il s'agit se présentent avec des caractères variés.

Tantôt ce sont de simples ondulations qui se succèdent, tournant alternativement leur concavité vers le haut et le bas ; une coupe verticale perpendiculaire à la direction donne des espèces de sinusoïdes ayant des inclinaisons plus ou moins fortes à leurs points d'inflexion (fig. 12).

Tantôt les couches affectent des profils plus ou moins brisés dont les divers éléments présentent des inclinaisons variables allant de 0 à 90° et dépassant même la verticale. Ces parties renversées se nomment des droits ou dressants; celles dans lesquelles le toit et le mur sont à leurs places se nomment des plats ou plateurs ; le coude qui raccorde un dressant et un plateur, coude souvent très-aigu, se nomme un crochon.

Une môme couche peut présenter une série de dressants et de plateui*s successifs, tellement placés qu'un puits vertical donné la rencontre en plus de deux points {fig. 13).

Il arrive que les axes des selles et des fonds de bateau, ou que les crochons qui, considérés en grand, sont parallèles à la direction générale des couches, oscillent en réalité autour de cette direction; de sorte qu'en les suivant sur la longueur du bassin, on leur reconnaît une petite inclinaison tantôt montante, tantôt descendante, qui se

nomme leur ennoyage. L'ennoyage n'est pas exactement le même en un point du bassin pour les divers crochonsy notamment pour les deux crochons qui limitent un dressant donné ; il en résulte que le nombre des dressants n'est pas partout le même, et que sur une plateur donnée que l'on suit en direction, on peut voir naître un dressant qui la divise en deux plateurs distinctes^ ce dressant se développer par la divergence ducrochon d'amont et du crochon d'aval, et disparaître plus loin par la convergence de ces mêmes crochons.

Ces allures, avec lesquelles il faut que l'ingénieur d'une mine se familiarise complètement, donnent lieu, dans la représentation graphique des travaux, à des apparences bizarres et compliquées sur lesquelles nous reviendrons plus loin.

Les failles et les changements de niveau sont une conséquence naturelle, on pourrait dire nécessaire, de ces replis et de ces contoumements. On doit concevoir, en restant dans le même ordre d'idées générales, que les ruptures ont tendance à se produire dans deux directions principales : l'une parallèle à l'axe, provenant de ce que les forces qui déterminent la rupture d'équilibre sont distribuées le long de cet axe, l'autre perpendiculairement à ce même axe, provenant de ce que ces forces n'agissent pas en tous les points de cet axe avec une égale intensité.

Il pourra d'ailleurs y avoir plus de deux directions de fractures dans un district donné ; mais il ne sera pas impossible, en général, de coordonner leurs directions diverses à celles d'axes de rupture plus ou moins éloignées.

Enfin les interruptions^ ou suppressions locales^ seront une conséquence naturelle, d'une part, de la production de ces fissures qui ont été généralement accompagnées de dénivellations plus ou moins importantes, et de l'autre des érosions énormes auxquelles on reconnaît que beaucoup de terrains ont été exposés. C'est ainsi qu'on voit souvent des bassins houillers, dans lesquels les couches sont accidentées au plus haut degré (tels que ceux de la Belgique et du nord de la France, par exemple), ne plus présenter au jour aucune trace de cette structure compliquée, toutes les inégalités du sol ayant disparu, et ayant été comme rasées par des phénomènes diluviens.

Ces érosions jouent souvent un rôle très-considérable.

Tel gite, autrefois continu sur de grandes étendues, peut aujourd'hui affecter un caractère sporadique , et n'étre« en quelque sorte, rejurésenté que par des témoins qui n'en laissent subsister que la moindre partie.

(18) Telles sont les circonstances principales que peut présenter l'allure d'un gisement en couches. H y a loin, comme on voit, de la définition simple d'une couche, qui nous a servi de point de départ, au point où nous venons d'arriver.

A l'idée simple d'une grande lentille indéGnie dans le sens horizontal, présentant une épaisseur et une composition sen^lement uniformes, il faut substituer Tidée, plus générale et bien plus complexe, d un gisement pouvant varier de puissance et de nature d'un point à un autre, soit par suite de phénomènes contemporains, soit par suite de phénomènes postérieurs ; d'un gisement compris entre des surfaces qui, au lieu d'être sensiblement planes et horiiontales, peuvent être, et sont en général, au moins légèrement inclinées et souvent contournées et repliées sur elles-mêmes d'une manière trèscompliquée ; d'un gisement qui, au lieu déformer un tout continu, se trouve découpé ou morcelé par des systèmes de failles, en que^ que sorte comme les cases d'un damier; avec cette condition que ces diverses cases sont portées à des niveaux parfois très-différents, et que quelques-unes, parfois le plus grand nombre de ces cases, peuvent être supprimées, en totalité ou partiellement, par des phénomènes ultérieurs d'érosion.

On comprend quelle complication peut résulter de la coexistence et de la superposition, tn qudque sorte, de tous ces accidents sur ime couche donnée, etl'on conçoit que l'ingénieur des mines, |^ur s'y reconnaître, ait souvent besoin, non-seulement de connaissances théoriques générales, oiais encore d'une grande expérience locale.

(f •) Si nous passons actuellement aux filons, nons pourrons ar^ river k les définir rapidement, soit par les analogies, soit par les différences qu'ils présentent avec lôs couches; analogies ou dîffi^

DEFINITiOMS ET ROTIONS PEtUM IN AIRES. 97

ronces qui sont eo rappoit avec le mode de formation de ces deux genres de gisements.

Nous avons dit (n"" Q) qu'un filon était une fente, ou cassure, produite dans un terrain quelconque, par suite d'une rupture d'ôquili* bre entre Técoroe terrestre et la masse fondue sous-jacente.

Cette cassure, due h des causes qui agissent à la base de Técoroe terrestre, tend à traverser cette écorce sur toute sa hauteur, et à être mise ainsi en relation plus ou moins directe et facile, d'un côté avec les agents atmosphériques, de Tautre avec la masse centrale.

Cette cassure reste d'ailleurs plus ou moins ouverte, soit parce que sa production a été immédiatement suivie d'une injection plus ou moiiis considérable d'une roche ignée (porphyrique ou autre), soit parce qu'elle n'est , pas exactement suivant une surface plane» et qu'elle a été accompagnée généralement d'un déplacement relatif des deux côtés de la paroi, à la suite duquel les deux faces de la fissure cessent de pouvoir s'emboi ter exactement (fig. 14),

Par celte ouverture ainsi plus ou moins béante, les matières fondues qui constituent la masse centrale ont pu pénétrer et s'injecter, sous riniluence de causes plus ou moins analogues à celles qui produisent encore de nos jours les éruptions des laves des volcans. A défaut de pareilles injections, ou à leur suite, cette masse a pu émettre des vapeurs diverses qui sont venues se déposer par refroidisse* ment, en tapissant de cristaux les parois de la cassure. Les agent» atmosphériques ont pu également pénétrer jusqu'il celte masse, et donner lieu à des réactions variées, et à des dissolutions plus au moins complexes qui sont également venues déposer leurs matières, en formant ainsi des cristaux par voie humide*

On peut se représenter que ces différentes actions aient eu Ueu successivement pendant une longue période de temps ; que la nature des sublimations ou des dissolutions ait changé avec le temps ; qu'il en soit résultéi des e^ets de double décomposition qui expli* quent la présence actuelle» dans les filons» de matières fixes et insolubles qui ne semblent pas avoir pu y arriver directement; q[ue d'ailleurs, ainsi qu'on Va déjà dit, sous ractkm combinée du teisps et des hautes pressions les phéDODO^es chiiaiquea ont pu être ^

sentiellcment différents de ceux que nous pouvons observer dans les réactions, relativement instantanées, de nos laboratoires.

On devra encore se représenter qu'après une période plus ou moins longue, la cassure a fini par s'oblitérer, soit par le fait même du remplissage, soit par la solidification progressive de la masse qui se trouve à sa base. Toutefois cette cassure n'en reste pas moins dans la roche une section de moindre réristance^ qui pourra se rouvrir facilement, si l'équilibre vient de nouveau à être rompu, soit dans le voisinage immédiat, soit même à une distance plus ou moins éloignée ; réouverture à la suite de laquelle les mêmes phénomènes de remplissage pourront se reproduire, mais en donnant lieu à des actions chimiques différentes.

On aura ainsi finalement un remplissage extrêmement complexe, dans lequel des observations attentives et répétées pourront faire reconnaître, non-seulement Tordre d'arrivée des matières d'une période de remplissage, mais encore le nombre et Tàge relatif des différentes périodes.

Telle est en résumé la théorie que doit se faire le mineur sur la formation des filons. Sans prétendre encore expliquer tous les détails des phénomènes de remplissage (ce qui sera TafTaire du chimiste et du minéralogiste, et ce qui a été déjà abordé avec succès par MM. Berthier, de Senarmont, Ebelmen, Daubrée, etc.), cette théorie suffit amplement, dans les termes généraux où elle se tient, pour guider le mineur dans ses travaux, et pour le préparer aux diverses circonstances d'allure que l'exploitation d'un filon peut lui présenter.

Kous allons entrer dans quelque détail sur ces circonstances, en supposant qu'il s'agisse de filons bien caractérisés, remplis principalement par voie de sublimation ou de dissolution.

(SO) strvctHre des flions. — Les filous dout il s'agit diffèrent essentiellement des couches par la structure. On peut bien observer, dans Tune comme dans l'autre espèce de gisement, une subdivision en zones plus ou moins parallèles au toit et au mur ; mais dans les filons ce parallélisme est beaucoup moins net, et tes zones n'ont pas la même régularité ou continuité.

Ces zones sont cristallines ou au moins subcristallines ; elles sont formées de matières spéciales, essentiellement distinctes de celles que renferment les roches encaissantes. Elles ont une certaine tendance à se répéter symétriquement à partir des deux épontes du filon. Parfois la partie centrale du filon est restée vide par places, et forme ce qu'on appelle des poches^ ou des druses, dont la paroi est tapissée par les pointes des cristaux de la dernière zone qui s'y est déposée {fig. 15).

Lorsque Tintérieur du filon présente des fragments de la roche encaissante, ou des fragments d*uu premier remplissage brisé par la réouverture du filon, la même disposition zonaire ou rubannée se reproduit en général autour de ces divers fragments (fig. 16).

On distingue dans un filon :

l"" Le remplissage proprement dit, qui est formé par les fragments de la roche encaissante ;

2"^ Les gangues\ ou matières stériles ;

5** Les minerais^ ou matières utiles.

Les gangues et les minerais ont la même origine, et leur distinction n'a rien d'absolu ; de la blende, par exemple, est une gangue dans un filon qu'on n'exploitera que pour plomb ; ce sera du minerai, si l'on exploite en outre pour zinc; ce sera le minerai, s'il n'y a pas d'autre matière métallique exploitée.

De la chaux iluatée est habituellement une gangue dans un filon de cuivre ou d'étain. C'est au contraire la partie utile dans quelques cas.

Quant au remplissage proprement dit, il est quelquefois trèsfaible ; d'autres fois il constitue la masse principale du filon. La proportion du remplissage dépend principalement de la nature plus ou moins ébouleuse de la roche encaissante. Avec une roche très-dure, le filon sera, comme on dit, bien rassemblé, et ne contiendra guère que des gangues et des minerais ; avec une roche ébouleuse ou friable, la cassure se sera partiellement remblayée par les éboulements du toit, et le filon sera ramifié ou disséminé.

On peut avoir ainsi toute espèce de degré intermédiaire, entre un filon réduit à une cassure unique, franche et nette (fig. 17), et une sorte de brèche occupant une zone plus ou moins puissante, dont on

tÙ COURS D'SiPLOITATION t)BS MINES*

peut dire qoe les noyaux sont des fragments de la roche encaissante, et dont la pflte est formée par les gangues et les minerais qui ae ramifient dans les intervalles entre ces fragments (/I9. i8).

On distingue encore dans un filon les salbandeê^ matières de con^aistance argileuse, protenant de Taltëration de la roche encaia- ^ santé, soit qu'elle ait été broyée par suite de l'énorme frottement qui a accompagné le mouvement relatif du toit sur le mur, et dont on retrouve souvent la trace dans les surfaces polies et régulièrement striées du toit et du mur ; soit qu'elle ait été attaquée plus ou moins profondément par les dissolutions qui sont venues déposer les gan*- ^es et les minerais.

Les salbandes n'existent pas toujours ; il arrive au contraire que les matières du filon adhèrent très-fortement à la roche encaissante, quia conservé sa dureté. Mais quand elles existent, elles sont utiles au mineur pour dépouiller le filon, et rendre par là le travail de l'abattage plus facile, et en même temps la proportion des gros fragments plus considérable.

(Cl) "WmrUdkmê 4e yidimcc. —Dans Une couctie, la variation de puissance est V exception (voir n* 15) ; dans un filon, c'est, en quelque sorte, la règle. Une fissure imparfaitement plane, accompagnée d*une dénivellation d'un descdtés par rapporta l'autre, donne lieu nécessairement (fig. 14) à un vide d'une épaisseur variable, et à une disposition qui, vue en grand, doit rappeler la structure en chapelet indiquée pour les couches comme une circonstance accidentelle.

Seulement, les variatioiïs de puissance surviendront moins rapidement pour les filons ; les parties, ou renflées, ou étranglées, se soutiendront plus longtemps, et Ton passera plus graduellement des unes aux autres.

Ce qfue nous venons de dire suppose le filon traversant une roche homogène, ou du moins partout à peu près inattaquable par les dissolutions acides qui l'ont rempli.

Si le filon traverse alternativement des roches inattaquables ou siliceuses, et des roches attaquables comme sont, par exemple, des roches calcaires, on aura des variations d^épaisseur d'une tout

DÉHNITIONS ET ROTIOBS PRÉLIMINAIRES. M

autre origine; le filon aura son ëpirisseur normale dans les roches inattaquables ; il se renflera dans les roches calcaires, si Ton suppose que les liquides aient pu ronger les épontes, et peut-^tre, en même temps, par suite de Faction de la chaux, précipiter les oxydes métalliques tenus en dissolution. On expliquera ainsi nonseulement les renflements accidentels que l'on rencontre quelquefois lorsqu'un filon pénètre dans des roches calcaires, mais encore les accumulations de richesse que ces renflements présentent souvent, la circonstance qui a produit le renflement^ par la corrosion des épontes, ayant dû en même temps produire Venrkhisseinent^ par la précipitation des oxydes métalliques. Ceux-ci d'ailleurs pourront être restés à leur état naturel, ou avoir été ultérieurement transformés par l'arrivée d'autres dissolutions ou par des dégagements de gaz, en sulfures, ou en autres corps.

{Zit) ¥MtetkMMi ëto HAtmmë. — La masso d'un filon n'est pas partout homogène, en ce sens que la proportion des diverses matières contenues n'est pas la même d'un point à un autre, ou, en d'autres termes, que la richesse utile, dans un chantier donné, n'est pas proportionnelle à la puissance du gtte.

On pourrait dire que ces variations de richesse se manifestent sans obéir, en général, à des lois bien définies. Le résultat le plus précis, ou, plutôt, le mains vague qu'on puisse énoncer à ce sujet, c'est qu'on observe une certaine tendance des parties riches à former des colonnes à peu près suivant la ligne de plus grande pente ; de sorte que si l'on considère plusieurs galeries d'allongement à des niveaux différents, les parties riches et lesparties pauvres, sauf certains changements dans leurs étendues respectives, seront à peu près en correspondance.

Les diverses roches que le filon traverse paraissent aussi jouer un certain rôle, même quand aucune d'elles n'est attaquable et qu'elles ont à peu près la même composition moyenne en silice et en bases. Dans un district métallifère donné, telle roche est connue pour enrichir, telle autre roche pour appauvrir les filons qui y pénètrent. Souvent on ne peut attribuer cette influence qu'à des phénomènes thermo-électriques qui ont pu être enjeu pendant que

le dépôt se faisait. C'est une simple indication, et non, jusqu'à présent du moins, une explication précise. Il aura pu arriver aussi que les roches, selon la manière dont elles se cassent, auront ouvert et conservé une communication plus ou moins facile avec les émanations ou dissolutions venant de l'intérieur.

(Z3) ¥ariattoB* de composition. — Nous vcnons de dire que la richesse varie en marchant en direction dans un filon, et que l'on traverse alternativement des zones, ou colonnes riches, d'une certaine longueur, puis des zones plus ou moins complètement stériles, d'une longueur comparable et souvent plus grande.

En suivant sur la pente une de ces colonnes métallifères, on reconnaît souvent les variations suivantes :

D'abord il arrive, par un phénomène analogue à celui qui a èfè indiqué pour les couches de houille, que la colonne est pauvre au voisinage des afDeuremenls, parce que les matières métalliques, sulfurées ou autres, soumises à l'action des agents atmosphériques, y ont été oxydées, et ont disparu à l'état de sels solubles, ne laissant souvent d'autre résidu qu'un dépôt ocreux plus ou moins abondant. Ce dépôt est assez fréquent et assez caractéristique pour avoir reçu un nom spécial de la part des mineurs. C'est ce qu'on appelle le chapeau de fer des filons.

Certains amas de minerai de fer ne sont ainsi que l'épanouissement et Tépanchement à la surface du sol de gisements qui, en profondeur, se chargent de plus en plus de soufre et deviennent des gisements de pyrites.

En dessous des affleurements, mais au-dessus du niveau général <les vallées du pays, les agents atmosphériques auront pu encore agir quoique moins énergiquement. On trouvera associés à la galène le carbonate, le sulfate ou le phosphate de plomb ; à la pyrite de cuivre, les carbonates veris du même métal; à la blende, la calamine, etc., etc. Ces associations de minerais oxydés avec des sulfures plus ou moins complexes sont ce que les mineurs de l'Amérique espagnole désignent sous le nom de colorados.

Enfin, au-dessous du niveau général des vallées se trouvent les minerais non altérés par les agents atmosphériques. Ceux-ci, suL-

tant les cas, se continuent sans altération dans leur composition moyenne jusqu'aux plus grandes profondeurs atteintes , ou bien, au contraire, changent progressivement de nature. On verra, par exemple, la galène s'enrichir ou s'appauvrir en argent ; la blende remplacer peu à peu la galène ; le minerai d'étain faire place à la pyrite cuivreuse, etc., etc.

Cette circonstance d'une variation de composition en profondeur est importante à noter ; car s'il est vrai de dire que, par la manière même dont il est formé, un filon semble devoir s'étendre beaucoup en profondeur, on n'est pas autorisé à conclure, de ce qu*oii a observé à un certain niveau, la richesse ni même la nature des minerais qu'on rencontrera à 1 50 ou 200 mètres plus bas.

On comprend, en effet, qu'à mesure que Ton descend sur le filon, on trouve des points où la pression, suivant la température, s'est exercée dans des conditions d'intensité rapidement croissantes, el a pu amener certaines différences dans les réactions chimiques.

(IS4) ¥arlatloBa «■ dlre«tloa et en iacIlBalMiB. — En principe,

le filon pouvant être assimilé à une sorte de grande lentille plane, les lignes d'inclinaison et de direction sont des lignes droites.

En pratique, on conçoit qu'il puisse en être tout autrement, si le terrain encaissant a été soumis, postérieurement à la formation du filon, aux causes perturbatrices qui produisent dans les couches les replis et contournements dont nous avons parlé (numéro 17).

Un filon, dans ces conditions, pourrait présenter une allure entièrement irrégulière, qui semblerait en désaccord complet avec l'origine qu'on doit lui attribuer.

Mais, en dehors de ce cas, lors même que les terrains encaissants n'ont éprouvé aucune perturbation importante et compliquée postérieurement à la formation du filon, on peut concevoir de diverses manières des déviations dans ses lignes d'inclinaison et de direction :

D'abord ces lignes ne sont pas rigoureusement rectilignes. On pc peut, même dans un terrain entièrement homogène^ les regarder que comme des lignes légèrement ondulées se balançant autour d'une certaine inclinaison ou direction moyenne.

3f OOUfiS 9'EXPLOITAnON DES MIKS8.

En second lieu , si cette homogénéité fait dé&ut, si Ton passed'une roche dans une autre, d'une roche schisteuse, par «exemple, dans une roche de ^ès, tm peut s'attendre à ce que ces lignes subissent une certaine inflexion, les diverses roches œ taidant pas toutes & se casser identiquement de la même manière.

Enfin, si la fente tendant à se produire dans une orieniation donnée, il existe daas la roche un joint de facile division a peu près parallèle à cette orientation, on doit concevoir que la fiente se dévie» pour suivre le joint sur une certaine distance et reprendre plus loin sa véritable orientation propre.

Ce dernier résultat, qui se comprend bien, et que Ton peut facilement vérifier par les expériences les plus simples, conduit à des conséquences importantes.

Si ce joint de facile division est le sens de la stratification dans un terrain sédimentaire donné, le filon suivra la stratification même et prendra le nom de fUonrCOUche (fig. 19).

Si sur l'ensemble de son parcours la circonstance se représente plusieurs fois, de telle sorte qu'alternativement il coupe les couches et se dévie parallèlement à elle, il prend le nom de filon eu escalier (fig. 20), parce que la ligne de direction ou d'inclinaison semble dessiner une suite de marches.

Si le joint est la ligne de séparation de deux terrains, ignés ou sëdimentaires, qui ne sont pas contemporains, et par suite ne sont, pour ainsi dire, que juxtaposés sans être soudés l'un à l'autre, le filon prendra le nom de filon de contact ou de gtle de contact {fig.2i).

Enfin, si le joint de division facile est un autre filon plus ancien, la déviation a lieu comme dans les cas précédents, et le filon plus moderne est dit se tratner dans le filon plus ancien.

^S6) n— ■incati— . — Les bifurcations dans une couche sont une circonstance toute spéciale qui se produit, avons-nous vu, lorsque la couche venant à se barrer, l'un des nerfs prend graduellement une importance telle que les deux parties du gîte arrivent à constituer deux couches distinctes.

Ces bifurcations sont beaucoup plus fréquentes dans les filons» où elles prennent le nom de rawUficatUms.

DÉFBVmONS ET HOTIOliS PRÉUMOlâlRES. SB

Ces Tamifications peuvent être contemporaines de la formation de la cassure qui n'aura pas ëlé parfaitement franche et nette ; elles peuvent lui être postérieures, si elles ue sont dues, qu'à des ëboulements sur le mur de gros fraigments de la roche du toit.

A la première rencontre d'une telle ramification, le mineur peut prouver quelque embarras, pour savoir quelle est la branche qui représente k filon principal et qu'il est préférable de suivre. On pourrait dire que c'est la branche dont la direction s'éloigne le moins de la direction moyenne du filon, ou encore que c'est la branche du mur plutôt que la branche du toit. Mais il pourrait se faire aussi que la présence de semblables ramifications indiquât une sorte d'étoilement delà roche par lequel la cassure se terminerait, et que le gîte ne se prolongeât pas au deli. Ou dit dans ce cas que le filon s'éparpille.

(SC) TeniiiMlM» ëm «mb m mnMm. ~ Un filon, c'est-àdire une fente remplie de matières utiles venues de l'intérieur, qui a eu, par conséquent, assez d'importance à son origine pour traverser la majeure partie au moins de l'écorce terrestre, et être ainsi mise en relation plus ou moins immédiate avec la masse ignée intérieure, est un phénomène considérable, qui se rattache habituellementt d'une manière plus ou moins directe, à quelque grande rupture d'équilibre de la croûte terrestre. Il aura donc en général une grande longueur, de quelques centaines à quelques milliers de mètres.

Un filon peut s'arrêter en direction simplement parce que la fissure ne s'est pas étendue plus loin, et il se termine soit en coin, floit, comme on vient de le dire, par une sorte d'étoilement ou d'^ parpillemmt.

Le filon peut être aussi intercepté. Cette expression se dit du cas où un filon vient buter en direction contre quelque grande faille au delà de laquelle on ne le retrouve plus. C'est ce qui pourra se produire lorsque la faille, supposée plus ancienne que le filon, sera tellement nette qu'elle aura détruit toute solidarité entre les deux terrains qui sont dans la région de son toit et dans celle de son mur; de telle sorte qu'une fissure qui a son origine dans une de ces

se COURS D'EIPLOITATION DES HINES.

régions^ aura bien pu se ipropager jusqu'à la faille, mais s'y sera arrêtée sans la franchir.

(IS7) TemiiiaiMMi de* êêmuê m protomâmmt. — Ce qu'on vient de dire de l'extension en direction, on peut le répéter de l'extension en profondeur. Cette dernière doit être fort considérable, et il ne parait pas que nulle part, avec les profondeurs atteintes aujourd'hui, qui ne vont pas encore au delà de 800 à 900 mètres, ou i ,000 mètres dans les mines les plus profondes, on puisse dire qu'on a véritablement atteint la limite en profondeur d'un gisement bien caractérisé. On a bien pu atteindre la limite du dépôt d'une matière utile donnée, ou la limite de puissance des moyens qu'on avait créés pour son exploitation, mais non la limite même de la cassure dans laquelle s'était formé ce dépôt.

{29) Les détails qui précèdent (n""* 9 à 27) donnent, d'une manière sommaire, ce qu'on doit entendre par un gisement en couche et par un gisement en filon. Nous avons indiqué comment un tel gtle se présenterait à l'état normal, et quels sont les divers accidents d'allure qu'il peut présenter.

Nous avons supposé un gite unique. Mais il n'en est pas toujours ainsi ; le cas contraire est peut-être le plus fréquent. On caractérise cette dernière circonstance, en posant ce qu'on appelle le principe du parallélisme des gttes.

11 doit être considéré séparément pour les couches et pour les filons.

Pour les couchesy on peut dire que la connaissance d'un gite exploitable dans un certain terrain sédimentaire donné, peut faire présumer jusqu'à un certain point la présence de giles similaires, au-dessus ou au-dessous de lui : car il est assez naturel de supposer que les circonstances spéciales qui ont pu créer une couche exploitable de minerai de fer, de charbon ou de toute autre nature, ont bien pu avoir un caractère moins éphémère que celles qui ont amené une interruption ou une reprise dans le phénomène trèssimple de la sédimentation en un point donné.

En fait il est rare, par exemple, qu'une couche de houille soit

soîitatre dans un terrain houiller donné. Nous avons dit qu*il pouvait y en avoir plus d'une centaine. Il est rare qu'il n'y en ait pas au moins deux ou trois.

Ces diverses couches sont à peu près parallèles ; nous disons seulement à peu près, parce qu'il sera souvent arrivé, dans les enroncements successifs qui ont été nécessaires pour produire la série des couches, que les dénivellations ne se seront pas produites uniformément ; de telle sorte qu'une partie du bassin soit restée définitivement à sec, ou profondément immergée, tandis que, au même moment, dans une autre région, la formation de la houille se continuait. Dans un tel cas, si l'on peut arriver à distinguer dans l'ensemble du terrain divers étages, ceux-ci ne seront pas en concordance absolue de stratification et ne se seront pas tous développés également sur les divers points du bassin.

Pour les filons^ le principe du parallélisme des gîtes est à \ti fois moins précis et d'un sens plus étendu que pour les couches; moins précis, en ce que les fentes produites parallèlement à un axe de rupture d'équilibre ne sont pas astreintes à un parallélisme aussi net que celui des assises d'un terrain sédimentaire ; d^un sens plus étendu, en ce que, indépendamment des cassures parallèles à l'axe, il tend à s'en faire d'autres dans un sens à peu près perpendiculaire au premier, et qu'en même temps des cassures préexistantes peuvent se rouvrir.

On peut donc avoir, et Ton a en effet habituellement, dans une région métallifère bien prononcée, non-seulement un filon orienté dans une direction donnée, mais encore une première série de filons qui lui seront plus ou moins exactement parallèles, et, en outre, une ou plusieurs autres séries de filons orientés suivant autant de directions distinctes.

Nous en citerons ci-après des exemples.

(S9) Ces cassures multipliées, dans un étendue relativement restreinte, occasionnent de nombreuses intersections, ou, comme on dit, de nombreux croisements, qui sont, dans le réseau trèscomplexe que forme l'ensemble de ces gîtes, comme des espèces de points singuliers sur lesquels il y a quelques observations à faire.

'Ea principe, lorsque deux filons se croisent de telle sorte que leurs direclioQS ne se coupent pas soùs un angle trop aigu, on distinguera facilement le fîlon croiseur, ou le plus moderne, et le filon crinsé^ qui est le plus ancien. Le premier est caractérisé par cette circonstance que les galeries d'allongement qu'on y trace se continuent en ligne droite. Dans le second, au contraire, comme il y a eu, \ en général, un mouvement relatif de la région du toit du croiseur par ' rapport à la région du mur, les deux parties du croisé ne se trouvent plus en regard l'une de l'autre, et les galeries d'allongement faites au même niveau, qui ne sont autre chose que les traces horizontales du gîte croisé, ne se trouvent plus en prolongement Tune de l'autre. On dit dans ce cas que le filon croisé est rejeté par le filon croiseur.

On remarquera que les mêmes circonstances peuvent se produire tvec une couche.

Ainsi un gîte quelconque, filon ou couche, qui vient à être rencontré par une cassure, ou faille, accompagnée d'un déplacement relatif quelconque du toit et du mur de cette faille, sera généralement rejeté par cette faille.

En arrivant à cette faille, et la traversant, on ne retrouvera plus le gîte au delà, en prolongement de la ligne que l'on vient de suivre. Le mineur a dès lors à résoudre une question qui intéresse très-directement la pratique : celle de savoir de quel câté il doit marcher pour retrouver le gîte rejeté, ou, selon l'expression ordinaire, pou^ passer le rejet.

(30) Il peut se faire que le mineur soit guidé par certaines indications matérielles : qu'il rencontre, par exemple, au delà du rejet, quelque assise de terrain bien caractérisée dont la position au toit ou au mur du gtte soit connue ; ou bien qu'il soit éclairé sur le sens du rejet par l'inflexion des couches au contact de la faille, ou par la présence d'une sorte de traînée plus ou moins continue de la matière du gite dans le plan même de cette faille (fig. 8 et 9) .

A défaut de ces indications matérielles, on admet généralement (l'expérience le montre et le raisonnement le fait bien concevoir) que lorsqu'un rcyet se produit, le mouvement auquel il est dû est

OÉFINITK)RS ET NOTIONS PBÉLIMBUIRES. 39

un simple glissement du toi^ gui descend par rappcrt au mur smvant la ligne déplus grande pente.

Cette règle n'esta il faut le comprendre^ qu'une approximatîoii. Elle suppose que le mouvement du toit descendu sur le mur, ou du mur remonté le long du toit (selon qu'il s agit d'un affaissement ou d'un soulèvement), est un simple mouvement de translation donnant lieu à un rejet vertical constant tout le long de la faille. 11 n'en est pas toujours ainsi, et U nepeui pas même en être ainsi^ puisqu'il y a habituellement un point où Ton voit conimencer où finir la faille, et qu'en ce point le rejet est nul.

On reconnaît souvent qu'à partir d'un tel point la faille augmente d'importance, ou qUe le rejet s'ouvre^ à mesure que l'on s'éloigne. Dans ce cas le mouvement relatif devrait être considéré, non plus comme une simple translation, mais plutôt comme une rotation autour d'un certain axe perpendiculaire au plan de la faille ; ce qui est, ainsi qu'on le sait, le mouvement le plus général qu'on puisse considérer dans un plan, brsqu'il s'agit d'un solide tout 9 fait invariable de forme.

Quoi qu'il en soit, ces ouvertures de rqet ne se prodciisent pas as* sez brusquement pour qu'on ne puisse pas considérer le rejet, en un point donné, comme s'étant le plus souvent manifesté dans le sens qui vient d'èfare indique.

D'après cela, quand on arrive à une fiadllet on n'a qu'à examiner, en se plaçant carrément devant le plan de cette faille sans la traverser, si ce plan prolongé passe au-dessus delà tète ou sous les pieds de Tobservateur; 00 bien, ce qui est la même chose, si l'on est arrivée la faille par larégian de son mur on par la région de son^ toit. En admettant que c est la région du toit qui est descendue par rapport à celle du mur^ on est, dans le |Hremier cas, devant ce que les mineurs appellent mi r^et en bagy, et dans le second cas devant tift rejet en haut. G est-é-dire qu'il &ttdiait ou descendrer on mmterj selon le cas, en suivant la ligaede plus grande pente du gite, si l'on iNiylait retrouver le pomL dn gîte r^eàé qidr avant le r^et, coince dait avec le point que ton. occupe.

: Si l'eii imagine, dans la rég^om dans laquelleoa setrouve, unfilan horizontal se prolongeant jusqu'à acm iatorsection a?ac le plan de U

faille, CCS deux plans formeront deux angles supplémentaires, et Ton voit facilement que la règle ci-dessus indiquée peut s'énoncer en disant que, pour retrouver le gite, il faut cheminer du côté de Vangle obtus.

La règle ainsi énoncée est connue sous le nom de règle de Schmdt ou de règle de Vangle obtus.

On doit la considérer comme étant purement et simplement la traduction de ce fait : Dans un rejet occasionné par une faille^ la région du toit a ordinairement glissé ^ en descendant smvant la plus grande pente, sur la région du mur.

(81) En appliquant la règle de Schmidt, c'est-à-dire ^montor?^ si le plan de la faille passe sous les pieds du mineur, en descendant si ce plan passe au-dessus de sa tête, on ira retrouver l'autre partie du gite. On peut bien, si l'on veut, faire cette recherche en montant ou en descendant effectivement pour étudier l'importance du rejet, si c'est la première fois qu'on le rencontre; mais ce n'est pas habituellement suivant ce chemin que devra être prolongée définitivement la galerie qui est venue rencontrer la faille.

Désignons (fig. 22; par HO la trace horizontale d'un gtte donné, ou l'axe d'une galerie d'allongement que l'on suit sur ce gite, jusqu'en un point 0, où l'on vient subitement buter contre une faille dont on reconnaît que la trace horizontale est BS.

Les deux flèches indiquent le sens que nous supposons, pour fixer les idées, à l'inclinaison du gite et de la faille.

Si l'on se donne en outre la grandeur de chaque inclinaison, un tracé simple permettra de trouver la ligne OT, projection horizontale de la trace du gité sur le plan de la faille. U suffira, pour cela, de couper les deux plans par un second plan horizontal. On aura deux intersections O'M' et O'S' respectivement parallèles à OM et OS, dont l'intersection donnera un point 0' appartenant à la ligne OT cherchée.

D'après le sens indiqué par la flèche pour l'inclinaison de la faille, la galerie d'allongement MO est dans la région du toit de cette faille. U faut donc monter suivant la ligne de p!us grande pente OX, pour retrouver le point qui, avant le rejet, coïncidait avec le. point 0. Ce point est quelque part comme en H'.

DÉFINITIONS ET NOTIONS PRÉLIMINAIRES. 4i

Menant DT parallèle à OT, cette ligne sera la projection horizontale de la trace sur le plan de la faille de la portion du gite qui est dans la région du mur. Cette parallèle coupera en S la ligne OS; menant au point S la ligne SA parallèle à OM, on aura la ligne de direction du gite au delà de la faille. La portion du gite qui est au toit de la faille est limitée à la ligne indéfinie TOV; celle du mur à la ligne indéfinie T'SD'C, parallèle a TOV, et l'intervalle entre ces deux lignes est la projection d'un espace stérile , dans lequel il n'existe aucun point du gite.

Dans l'angle trièdre SABC, on connaît les angles dièdres A et B, qui correspondent aux arêtes SA, SB, et l'angle plan ASB = c opposé à l'arête SC; on pourra, soit par un tracé graphique, soit par le calcul, connaissant la grandeur l du rejet suivant la pente, trouver la longueur et la direction des divers chemins qu'on peut suivre en partant du point 0, pour aller rejoindre le gite rejeté, ou tout au moins, si la grandeur l n'est pas connue, trouver le rapport entre toutes ces lignes.

Prenant XOD=B, et élevant la perpendiculaire D'D à la ligne OX, la longueur OD est la quantité désignée par L C'est la grandeur du rejet mesuré suivant la pente de la faille. Rabattant D en D^ SD^C^ sera le rabattement de l'arête SG. Abaissant OF perpendiculaire sur SCj, on aura, en vraie grandeur, la plus courte distance entre les deux traces TOV et T'SD'C.

Menons par le point G un plan vertical perpendiculaire à SA et ayant pour trace OY. Il coupera le plan SAC suivant la ligne de plus grande pente. Rabattant cette intersection autour de OE comme charnière, l'angle OEG sera l'angle A, et la perpendiculaire OG sera en vraie grandeur la plus courte distance entre les deux parties du gîte. Enfin, dans le plan ASB, SO sera la distance horizontale dans le plan de la faille, et OE la plus courte distance horizontale.

La consti^uction graphique donne, comme on voit, le rapport entre ces diverses distances, et leur grandeur absolue si l'une d'elles est connue.

(92) Le calcul peut également les donner très-simplement.

4t COURS D'EXPLOITATION DES MINES-

Désignant par Ha longueur OD,qui est, avons-nous dit^ feleudMe dtf rejet suivant la pente de la faille, nous aurons :

DIX =2 sin B, étendue du rejet dans le sens vertical.

OS =^ I cot a, rejet hormntal dans le plan de la faiUe.

OE = OS sin C = / cot a sin c, rqet horiwntaL

OG=OEsinA = IcotasinesinA, rqa estimé perpendiculairement au plan du gtte.

0F = 0Ssina=2cotasina = lcosa» étendue du rqet dans le

plan de la faille.

On a d'ailleurs, d'après une formule connue :

Cot a sin c = cos c cos B + sinB cot A.

On en déduit successivement

COS c cos B 4- sin B cot À

Cota=s

smc sine

^ cos c cos B + sin B cot À

r, : — ; \/sin«g -h (cosccos B -h sin B cot A)*

Seca=v^l-Htang«a = l ^^. L^. r ^ «.^n r .nt a

Co8a='

cos c cos B + sin B cot A cos c cos B 4- sin B cot A

^3 m« c H- (cos c cos B + sin B cot A)*

et par suite on peut former le tableau suivant :

OD = i DD'=lsinB

^ . côs gcos B -h sin B cot A

sine OE = /(cosccosB -f sinBcotA) OG = / (cos c cos B sin A + sin B cos A) cos c cos B -4- sin B cot A

^sin* c -H (cos c cos B + sin B cot A)"

On examinera d'après Tépure, ou d'après les calculs ci-dessuSi en ajant d'ailleurs égard aux convenances diverses del'espkMtation, quel chemin on devra suivre pour retrouver le gite rejeté et y réto^ blir les chantiers. Habituellement on trouvera convenance à marcher horizontalement, soit dans le plan de la faille suivant SO, soit à travers bancs suivant ÛE; mais il faut remarquer que le cfacmin

DËFKVmonS ET KOTIORS PlttinnUIUBS. 4t

OE n'est pas toujours possible, en ce sens que la perpendiculaiie OE sur la trace SA pourrait, dans certains cas, tomber non sur cette trace même, mais sur son prolongement géométrique. C'est ce qui aurait lien, par exemple, si le rejet dans le plan de la faille avait eu lieu ters B, ou «tir la droite^ et non Tors S, ou sur la gaueke. De même la perpendiculaire OG pourrait ne pas tomber dans Tin* teneur de l'angle ASC, et dans ce cas, en cheminant suivant OG on rencontrerait non le gtte rejeté, mais seui^nent son prolongement idéal au delà de son intersection avec la faille.

(88) Telles sont les conséquences que l'on déduit, soit pour les couches, soit pour les filons, de l'application de la règle de Schmidt*

L'expérience prouve que cette règle est apjAîcable dans un grand nombre de cas; de sorte qu'en général un mineur arrivant à une faille n'hésite pas à dire, dés qu'il en a reconnu l'orientation, s'il est devant un rejet en haut ou un rqet en bas^ et il se dirige en conséquence.

Mais il peut se faire, et c'est là une remarque à noter, que la seule inspection des lieux ne suffise pas pour lui indiquer le sens dans lequel il doit marcher horizontalement, et qu'il lui faille re* courir à une construction graphique pour s'en assurer.

C'est ce qui aurait lieu, par exemple, si les choses se présentaient comme dans'la fig. 23. On saurait bien, une fois arrivé en 0, qu'il faudrait monter suivant OX pour retrouver le point D projeté en D' ; mais devrait-on tracer une ligne tdle que D'S^ ou telle que D^,, et par conséquent le rejet horiiontal dans le plan de la faille serait-il sur la gauche ou sur la droite? Cela dépendrait de la grandeur respective des inelinaisons du gîte et de la faille. On voit facilement qu'avec une faille plate et un gtte incliné le rejet pourrait être vers S^ ; qu'il pourrait être au cootraire vers S^ dans les circonstances inverses.

(84L) La r^le de Sehmidt, quoique d'une application fréquente dans la pratique, ne peut être en principe considérée conune infaillible. Lorsqu'il s^agit d'accidents peu considérables» pouvant être r^ardés comme des affaissemenls a jast un caractère local»

41 COURS D'EXPLOITATlOlf DES HDCES.

depuis la formation desquels le terrain h*a pas été soutins à d'autres perturbations importantes, on considère que les cassures se sont produites d*une manière analogue à ce qui se fait dans un éboulement ; c'est-à-dire qu'elles ont eu lieu en suivant un certain talus, le long duquel le glissement a lieu, et la r^le de Schmidt s'applique évidemment dans ces circonstances. M ais il n'est pas moins évident que si depuis la production de cet accident, le terrain avait été soumis dans son ensemble à un phénomène de soulèvement considérable, le sens de Finclinaison de la faille aurait pu être renversé; le mur serait devenu le toil et inversement, et Ton observerait aujourd'hui un sens de glissement inverse de celui qu'indique la règle.

Il est possible d'ailleurs que la règle ait été en défaut, même lors de la formation de la cassure ; ce cas aura pu se produire si le phénomène de soulèvement a été accompagné de poussées horizontales comme celle que déterminerait l'intercalation violente d'une roche ignée à travers d'autres terrains ; il peut alors, en efTet, se manifester des ruptures plus ou moins inclinées, dans lesquelles le prisme supérieur soit obligé de glisser en remontant le long du plan de rupture.

La règle de Schmidt serait encore en défaut, et ne donnerait plus rien^ dans deux autres cas :

D*un côté, pour un filon, si la faille interceptait le filon, au lieu de le croiser ;

D'un autre côté, pour une couche, si au delà de la faille on trouvait un changement notable et persistant dans la direction ou l'inclinaison de la couche'; de telle sorte que la rupture observée ne fût due qu'à l'angle plus ou moins aigu suivant lequel les couches auraient dâ se plier (fig. 24).

Il faut encore remarquer qu'à la rencontre de deux failles se coupont sous un angle aigu^ le rejet qu'on observe n'est quelquefois qu'une fausse apparence, attendu que le filon rejeté peut être le plus moderne. Cela est dû à la même circonstance qui produit les filons^ couches et les filofis de contact; c'est-à-dire que la cassure la plus moderne rencontrant l'ancienne sous un petit angle, se sera déviée pour la suivre pendant un certain temps et reprendra son cours un

DÉFINITIONS ET NOTIONS PRÉLIHIN.UBES. 45

peu plus loin. Comme les filons-couches et les filons de contact ne sont pas rares, on peut s'attendre aussi à rencontrer assez fréquemment ces faux rejetSj et Ton en pourrait citer de nombreux exemples.

Enfin on peut avoir deux failles qui à leur rencontre semblent se rejeter mutuellement. Ce double rejet pourra être dû en général à ce que la cassure la plus ancienne, d'abord rejetée par Tautre, se sera rouverte postérieurement, de manière à faire subir aux deux masses de terrain qu'elle sépare un nouveau mouvement relatif entraînant le rejet de la seconde cassure.

(35) Indépendamment des circonstances communes aux couches et aux filons qui se présentent à la rencontre des failles ou des croi* seurs, et dont nous venons de parler, il y a, pour les filons^ à considérer l'influence que ces rencontres peuvent exercer sur leur richesse.

En principe, cette influence doit être, à priori, regardée comme pouvant être plutôt heureuse que défavorable; car cette double rupture, dans deux sens différents, ne peut que rendre plus facile la communication avec ce grand laboratoire intérieur auquel nous avons dit que sont empruntées les matières utiles qui remplissent les filons.

Il ne faut pas sans doute s'exagérer l'influence dont nous parlons, et le cas le plus fréquent peut-être sera que cette influence ne se sera pas produite d'une manière sensible. Cependant on a des exemples extrêmement nets du contraire, et l'on a cité des mines qui ont donné d'énormes richesses accumulées dans deux filons aux environs seulement de leurs points de rencontre, de sorte que lea travaux ont dû se restreindre en direction; n'occupant en plan que quatre branches peu étendues, figurant une sorte de croix autour du point de rencontre.

(36) Les détails ci-dessus (n^ 9 et suivants) donnent, sur l'origine des filons et des couches, et sur leur manière d'être dans le sein de la terre, les détails qui doivent être familiers au mineur, pour qu'il puisse se reconnaître et se guider au milieu des circon-

atances variées qu'il est exposé à rencontrer. U importe ess^itieUement, dans toute exploitation, de conserver la trace de ces diverses circonstances, pour la suite à donner aux trav^ix.

On y parvient par la tenue d'un registre d'avancement, sur lequel on note, en précisant k lieu et la date de l'observation, et avec des croquis à Tappui, s'il y a lieu, la coupe du gisement, la nature et la qualité des roches encaissantes, l'inclinaison, la direction et en général les divers éléments qui caractérisent son allure au point observé.

Il faut, en outre, représenter graphiquement, en plan, coupe et élévation, tous les travaux. Cette représentation est très-simple et très-facile lorsque le gite est assimilable à une sorte de grande lentille à peu prés plane ; ce qui est sa disposition originelle. Dans ce cas, en effet, un plan horizontal pour une couche» un plan vertical parallèle à la direction pour un filon, suffiront pour représenter clairement et presque dans leur vraie gi'andeur à l'échelle adoptée, ces travaux d'exploitation exécutés sur le gite. Hais les dérangements ultérieurs que ce gite a pu subir, et qu'il a même générale* ment subis d'une manière plus ou moins énergique, donnent lieu, comme nous l'avons dit plus haut (n® 17), à des apparences complexes auxquelles il faut s'habituer.

En principe, une coupe horizontale dans le gite devrait donner une seule ligne droite, puisque telle est l'intersection de deux surfaces planes. Mais une série d'ondulations, ou une série de dressants et de plateurs ayant leurs axes ou crochons parfaitement horizontaux, donneront pour un seul et même gite une suite de lignes droites parallèles {fig. 25).

Si ces axes ou crochons ont un certain ennoyage, l'apparence deviendra beaucoup plus complexe. Les lignes droites cesseront d'être parallèles et deviendront des lignes convergentes se raccordant par des courbes plus ou moins prononcées {fig. 26).

Si l'ennoyage change d'inclinaison, on obtiendra soit des courbes fermées plus ou moins allongées, soit des courbes à branches indéfinies, avec l'aspect 'desquelles il faut se familiariser. Ainsi, par exemple, la figure 27 représente la coupe horizontale d'une selle et d'un fond de bateau consécutifs dont les axes forment une ligne

DÉFmmONS ET HOnONS ?r£uiiinaires. it

oonca^re yen le haut. La figure 28 représente le cas inverse d'ennoyages plongeant de part et d'autre à partir d'un point donné. Les figures 99 et 30 correspondent, pour les dressants et plateurs, aux figures 27 et 28 pour les selles et fonds de bateau.

Si l'on se représente un étage d'exploitation compris entre deux niyeaux donnés, cet étage poussé en direction pourra passer successivement, grâce à Tennoyage, des plats dans les droits, ou inversement ; les deux lignes de niveau seront en projection horizontale, très-voisines Tune de l'autre dans les dressants supposés rapprochés de la verticale, très-écartéesau contraire relativement dans les plats, supposés n'avoir qu'une faible inclinaison. L'apparence sera celle de la figure 31, dans laquelle les lignes A', B', C représentent, par exemple, la voie de roulage inférieure, et les lignes A^ B^ C^ le retour d*air ménagé à la partie supérieure des tailles. Les distances horizontales des liefnes correspondantes A' et A^, B' et B^ C et C^ varient en sens contraire de l'inclinaison de la branche de couche considérée.

(8*7) Pour l'apparence produite par une faille obéissant à la réglette Schmidt, et coupant un gite assimilé à un plan, on voit, en se reportant aux figures 22 et 23, qu'on obtient en projection un espace stérile compris entre deux lignes droites parallèles TOT^, T'SC.

Ces deux lignes cessent d'être des droites parallèles et sont remplacées par deux lignes qui convergent vers le point où Ton observe que le rejet commence à se faire sentir (/I9. 32).

Si, à partir de son origine, le rejet prend une importance croissante en s'ouvrant de plus en plus, les deux lignes vont en s'écartant et la largeur de la partie stérile augmente de plus en plus, ainsi que l'indique la figure 32 précitée.

Si l'on voit le rejet commencer en un point et, après être resté plus ou moins ouvert sur une certaine distance, se fermer de nouveau en un autre point, la zone stérile commencera à zéro, s'élargira'peu à peu, et ensuite se rétrécira de même pour revenir à zéro (voy. la fig. 33).

Si le gtte rejeté, au lieu d'être [assimilable i un plan, doit être assimilé à une surface plane plus ou moins contournée, les deux li-

gnés telles queTOV et T'SC (fig. 22) sont des lignes courbes quelconques identiques, qui, dans le cas d*un glissement simple, se sont déplacées parallèlement, ce qui donne à la zone stérile qu'elles dessinent en plan une forme sinueuse et des largeurs très-variables (/{g. 34). Enfin, si le rejeta eu lieu contrairement à la règle de Schmidt, on trouve en plan, au lieu d'une zone stérile, une zone dans laquelle le gite est en quelque sorte doublé sur lui-même.

(88) Après les couches et les filons, satisfaisant aux conditions cidessus indiquées, et qui sont, en quelque sorte, les gisements classiques, viennent ceux que la loi des mines a qualifié du nom à* amas.

On appelle amas des masses minérales qui, par letir mode de formation, rentrent plus ou moins complètement dans la catégorie soit des couches, soit des filons proprement dits, mais qui, par leur allure et par leurs formes in^égulières, ne satisfont pas à la définition géométrique de ces gîtes, en ce sens qu'elles n'ont pas deux dimensiotis pouvant être regardées comme indéfinies par rapport à la troisième. Ce sont des masses souvent ovoïdes ou arrondies, dont deux dimensions au moins sont limitées et comparables lune à l'autre.

La production de l'amas peut être due, dans le cas d'un gite d'origine sédimentaire, soit à un phénomène contemporain qui aura amené une grande accumulation de matière dans une étendue limitée, soit à ce que, postérieurement au dépôt, les inégalités de pression dues aux soulèvements auront amené la structure en chapelet du gite, et un amas pourra être, en quelque sorte, un des grains de ce chapelet.

Dans le cas de gîtes ayant l'origine des filons, c'est-à-dire formés postérieurement au terrain encaissant, on pourra supposer qu'au lieu d'un système de fentes étendues coordonnées à un axe de soulèvement^ on ait de simples crevasses peu étendues coordonnées à un centre de soulèvement, que les matières soient ainsi arrivées à la surface ou au voisinage de la surface par des espèces de cheminées plus ou moins analogues à celle que présente le cratère d'un volcan.

On pourra avoir ainsi toutes les variétés de phénomènes que nous présentent les contrées volcaniques ; des éruptions de roches ignées

DÉFINITIOrCS ET NOTIONS PRÊLlUIiS AIRES. 49

qui seront venues jusqu'à la surface former soit des ddmcs, soit des nappes plus ou moins étendues, selon leur degré de fusion ; des éruptions aqueuses qui auront formé des dépôts plus ou moins complexes, comme le Geyser, en Islande, nous en donne encore un exemple, etc., etc.

Telle parait bien être Torigine d'un grand nombre de gisements.

On attribuerait, par exemple, une origine ignée aux amas de minerai de fer de Tlron Mountain et du Pilot Knob (États-Unis d'Amérique), qui s'élèvent comme des buttes porphyriqucs isolées au-dessus du sol environnant ; on attribuerait, au contraire, une origine aqueuse à d'autres amas de minerai de fer qui semblent l'épanouissement à la surface, ou au voisinage de la surface, de cheminées qui se rétrécissent en profondeur; aux gites de calamine qui se retrouvent sur un grand nombre de points avec des caractères assez constants d'amas irréguliers, limités en direction et en profondeur, et situés au milieu de terrains calcaires, dans des fissures préexistantes qui ont été élargies par l'action de dissolutions, en même temps que les roches encaissantes ont été plus ou moins complètement transformées en dolomies; aux gites de phosphate de chaux récemment reconnus dans un grand nombre de localités du sud-ouest de la France, etc., etc.

On appelle spécialement amas couché^ un amas intercalé dans un terrain stratifié, et qui ne diffère d'une véritable couche que par son étendue bornée en direction, comparable à sa puissance.

On appelle amas droity ou masse droite^ un amas qui est à un filon ce que l'amas couché est à une couche.

Ces masses droites sont souvent dans la position des filons de contact ou des filons couches. Il n'est pas toujours facile de discerner dès l'abord, dans ce dernier cas, si un gite donné est un amas couché ou une masse droite. C'est la poursuite de l'exploitation qui permet de voir si le parallélisme avec les couches se poursuit partout, ou si Ton ne rencontre pas quelque point où ce parallélisme est en défaut, ou bien si l'on ne trouve pas Tévent ou le conduit par lequel sont venues s'épancher ces matières» oo entre les joints d'un terrain sédimentaire ou entre deux terrains, ou enfin à la surface du sol.

(89) Il faut enfin, pour compléter ces notions générales, ajouter que beaucoup de gisements, tout en rentrant plus ou moins dans les cas ci-dessus, ont reçu, à cause de quelque trait particulier de leur allure ou de leur mode de formation^ des dénominations spéciales qu'il importe de connaître.

On appelle amas entrelacés^ ou stoekwerks^ des masses de roches ignées, pénétrées d'un grand nombre de veinules de minerais métalliques se croisant dans divers sens. On peut supposer que la masse fendillée dans tous les sens ait été exposée à des vapeurs ou à des dissolutions apportant ces matières métalliques; ou bien que cellesci, disséminées d'abord d'une manière plus ou moins intime dans la masse en état de fusion, s'y soient ultérieurement concentrées sur certains points, lors de la solidification, par un certain mouvement moléculaire dont on a ailleurs d'autres exemples.

Cette dénomination de stockwerks s'applique principalement àcertains gisements d'oxyde d'étain que Ton trouve en Angleterre et en Allemagne.

On appelle mtn^aij d'alluvion les minerais qui se trouvent dans les alluvions, et qui proviennent, comme ces alluvions elles-mêmes, de la destruction de roches plus anciennes et de leur remaniement par les eaux courantes. Ce sont, si l'on veut, des couches quant k l'origine, en ce sens que le terrain est dû à l'action des eaux ; mais cette action s'est développée dans des conditions spéciales, essentiellement distinctes de celles qui ont formé les couches des véritables terrains sédimentaires. Les parcelles de minerai, au lieu de former des couches continues et distinctes, sont simplement disséminées d'une manière irrégulière au milieu des matières stériles constituant la masse du terrain d'alluvion.

Ces alluvions renferment, sous un volume donné, de trës-prtitfls quantités de matières ; mais elles peuvent avoir une grande importance à cause delà grande échelle sur laquelle elles se sont quelquefois formées, par exemple, en Sibérie^ en Californie, au Brésil,, etc.

Ce désigne soua ce même nom de minerais d^aUimon des minextis èe fer qoi se rencontrent dans beaucoup de parties de la France, sous forme de grains arrondis et isolés, empAtès daos me masse argileuse ou sableuse, et remplissant des eavUés irréguliérw

DEFINITIONS ET IVOTlOUS PntLIMniAIlklSS. H

dans des roches calcaires. La structure ooKtliique o^ést idqvhnw fausse apparence de Taction mécaniqueqne les eaux auraientesereée sur ces graviers dans un mouyement de transport. En rëalkè, eha^ que grain a eu dès l'origine sa figure actuelle, et le minerai a étA formé sur place par Taetion de dissolutions acides femigineuasB, qui ont attaqué avec efTervescence les roches calcaires, en domiaot comme résultat de cette attaque un dépM d^oxyde de fer.

Ces minerais ont donc irsactement l'origine indiquée plus lurarl. Ce sont, non des alluviansy mais des amas ayant Torigine des filoM, ainsi qu'on Ta dit au numéro précédent.

Ces amas peuvent d'ailleurs avoir des dimensions très-variées. On en observera qui n'auront que quelques mètres cubes. Or en a exploité qui ont eu jusqu'à 20 et 50 mètres de diamètre horisont^ près du jour, et qu'on a poursuivis jusqu'à 50 mètres de profondeur. L'enlèvement du minerai de ces amas, ou poches, rend manifestes les traces d'érosion de leurs parois, ainsi que des parois des aiguilles calcaires restées quelquefois, en forme de témoins, au milieu de la masse du minerai. On a observé de ces aiguilles ayant jusqu'à 40 mètres de hauteur verticale, avec un diamètre de 2 mètres an sommet et de 4 mètres à la base.

On dit encore quNm gisement se présente en rognons, en noMeSy en concrétions, etc., lorsqu'il semble avoir été d'abord plus on moins irrégulièrement disséminé dans la masse, et concentré ensuite sur divers points par certains mouvements moléculaires ; tels sont les silex ou les boules de pyrites dans la eraie, les noytnx de galène dans certaines couches de grès du trias, les rognons de fer carbonate dans certaines couches appartenant au terrain houiller, etc., etc.

On peut encore concevoir les gisements adventifs désignés en allemand sous le nom de grazenlaûfer, littéralement coureurs de ga%on, qui sont de petites masses minérales d'une étendue extrêmement limitée, ne paraissant se rattacher à aucun gisement étendu et défini, susceptible d'exploitation.

On doit se les représenter, soit comme des concentrations de matières préexistantes dans la roche, mais n'entrant pas dans sa composition normale, et venant y former les rognons ou concrétions

SX COURS D'EXPLOITAnON DES MIRES.

ci-dessus indiqués , soit comme des matières venues après coup par un phénomène postérieur, analogue^ sauf l'échelle, à celui qui produit les filons exploitables. On en peut concevoir à priori ToriginOt par celte considération qu'un terrain étant en général, comme l'indique la pratique journalière des mines, plus ou moins perméable aux eaux de la surface, il peut Tétre également aux dissolutions our aux sublimations venant de Tintérieur. C'est ainsi qu'une cassure donnant une simple fissure qui ne se rattache à aucun grand accident géologique, pourra accidentellement renfermer, à l'état adventice, des matières étrangères à la composition de la roche encaissante, des matières de filon^ sans que la présence de ces matières corresponde nécessairement à l'existence dans le même lieu d'un gisement qui en contienne en quantité industriellement utilisable.

Il faut concevoir que les diverses circonstances qui ont pu amener ces petits dépôts locaux et sans suite, ces gttes irréguUers^ de substances minérales utiles, ne sont nullement, de leur nature, des circonstances exceptionnelles. On est donc fréquemment exposé à rencontrer de tels gites, et Ton ne peut, d'un premier indice donné, conclure sûrement à l'existence d'un gite exploitable qu'après en avoir étudié spécialement et reconnu l'étendue et la richesse.

Cette observation est tout à fait essentielle. C'est parce qu'on n'y a pas toujours égard autant qu'il conviendrait, en créant une affaire nouvelle, que l'industrie des mines nous ofj're, à cAté des résultats les plus éclatants, le contraste de tant d'exemples de déceptions et de ruines.