Tome IL

DES FILONS

Nous partagerons les filons en deux séries. Dans la première nous placerons les fions d'injection , dans la seconde les filons de dépôt , divisions auxquelles on pourrait aussi donner le titre de filons pierreux ou métal lifei es ; mais elle aurait 1 inconvénient d’être moins exacte.

Il est bien peu de phénomènes qui soient aussi compliques que celui de la création des filons de diverses especes. Il faut bien se garder de généraliser les observations que 1 on peut faire sur ce sujet dans une contrée, et de lappliquer à la théorie générale des filons , car cette théorie se compose d’une infinité de détails, et nous montre à chaque instant les grandes variétés de moyens que possédé la nature pour arriver à un meme résultat.

Nousne pouvons, dans un ouvrage élémentaire, traiter comme elle mérite de 1 etre, l’importante question des filons. jNous renverrons les personnes qui désireraient sur ce sujet de plus amples détails , à un ouvrage trèsremarquable de M. Fournet, professeur à la faculté des sciences de Lyon (i); on y trouvera , réunis à la plus profonde érudition, un style d’une grande lucidité et les observations les plus judicieuses! Ce beau travail nous a ete tres-ulile dans la rédaction de ce chapitre.

Filons d injection.

Cette catégorie contient un grand nombre de filons qui ont traversé indistinctement les roches cristalisées et les terrains stratifiés, selon l’époque à laquelle ils ont paru. Ils sont en général composés eux-mêmes de ro-

(i ) Etudes sur les dépôts métallifères , un vol. iu-8°; Paris, Levrault et J.-B. Baillère.

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elles cristallisées , quelquefois analogues à celles qu’ils traversent et plus souvent différentes. Nous voyons de nos jours de tels filons se former dans les terrains volcaniques. Nous en avons décrit un exemple en parlant des éruptions de l’Etna , et nous en voyons fréquemment dans les environs des volcans éteints. Ils sont produits par la matière même des roches volcaniques, qui s’injecte dans les fractures occasionnées par les tremblemens de terre. Tantôt le filon reste encaissé et ne se manifeste pas au dehors (Fig. L) 5 d’autres fois il vient affleurer et forme même souvent comme une haute muraille (Fig. LI), due à la décomposition de la roche encaissante, tandis que lui a résisté et fait saillie. On donne à cette espèce de filons volcaniques le nom de dykes.

On voit aussi ces mêmes filons verser une petite quantité de matière lavique , qui , arrivant pâteuse , se fige sur le lieu même de son origine (Fig. LU), et forme ce qu’on appelle des culots. Enfin , si la matière vomie par le filon est assez liquide, elle s’épanche et forme une nappe ou coulée plus ou moins épaisse, plus ou moins étendue, selon les circonstances variées auxquelles elle est soumise. Il peut même arriver que dans des terrains stratifiés la matière fondue se glisse entre deux couches avant d’arriver au jour, et forme une coulée intérieure que l’on pourrait facilement confondre avec une véritable couche. Cet épanchement interne empêche ordinairement, mais pas toujours, un second épanchement au dehors. (Fig. LUI.)

Non-seulement les laves , les basaltes et les trachytes ont donné naissance à de semblables filons , mais il en est de même des porphyres , des mélaphyres , des ro- . ches amphiboliques , des granités et de plusieurs autres substances.

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L’âge de ces filons détermine généralement leur forme et leur épaisseur. Ceux qui sont les plus modernes ont été injectés dans des fissures résultant de fractures nettes au milieu de roches entièrement solidifiées, dont ils ont peut-être un peu fondu les parois ; mais les plus anciens , sortant à travers des roches qui n’étaient pas encore bien solides, ont dû nécessairement les écarter , et ont pu prendre des formes si irrégulières qu’elles se confondent avec les véritables massifs de roches cristallisées. Ce ne sont pas des filons, ce sont de véritables amas , comme ceux de certains porphvres dans les granités , ou des amphibolites et des serpentines dans plusieurs autres roches.

Chacune des roches qui se présente en filons dans les autres, a eu pour son apparition une époque moyenne a laquelle elle a atteint son maximum de fréquence , mais en deçà et au delà de cette époque, elle a oscillé pendant long-temps avant d’atteindre son apogée, ou de cesser ses injections.

jNous ne citerons pas les nombreuses localités oit l’on peut observer ces filons divers , encaissés dans des roches tout-à-fait différentes , mais nous reviendrons plus loin sur l’action du contact de ces différentes masses avec la gangue qui en forme les parois.

Les matières métalliques se rencontrent assez rarement dans les filons d’injection, et si elles s’y trouvent , c’est disséminées dans la masse même du filon , comme si elles étaient contemporaines de la matière injectée. Ces filons , en pénétrant dans les fentes pour les remplir, ont quelquefois détaché des parois , des fragmens de la roche encaissante , qui se sont mêlés avec la matière éruptive, et que l’on retrouve dans leur intérieur. Cela est même arrivé pour des roches stratifiées qu’ils ont traversées, et des masses contenant des fossi-

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les ont pu se trouver empâtées dans des roches évidemment cristallisées.

Un fait fort singulier , c’est que ces masses minérales indiquent souvent la présence de matières métalliques dans leur voisinage. Il semble qu’elles aient ouvert les voies , et que des sublimations oii des agens chimiques , pénétrant par ces premières fissures , aient formé à une petite distance des dépôts plus ou moins métallifères.

Filons de dépôt .

Sous le nom de dépôt , nous entendons des matières qui n’ont pas été injectées , mais déposées par des vapeurs ou des liquides. Tels sont, selon toute apparence , les filons métallifères. Ce sont ces derniers qui ont été principalement étudiés , à cause des richesses qu’ils renferment , et les mineurs les ont connus bien avant les géologues.

« Les filons, dit M. Fournet , sont des masses minérales non stratifiées , de forme à peu près tabulaire , c’est-à-dire , dont l’étendue en hauteur et en longueur est beaucoup plus grande que celle en épaisseur. Ils coupent presque toujours un terrain ou une masse quelconque de roches, au moins dans une paitie de ieui cours , et ils sont d une nature ou d une structure différente de celle des terrains qu’ils traversent (i). »

Depuis long-temps les mineurs ont donné aux différentes parties des fiions des noms que les géologues ont adoptés. Les deux faces principales d’un filon ( Fig. LI V ) prennent le nom de salbandes ; mais on ne les désigne ainsi qu’autant qu elles sont de na-

(i) Fournet, p. 17.

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ture ouau moins de couleur différente de la masse. Ou nomme epontes les parois sur lesquelles s’appuient les salbandes ; et comme le filon est presque toujours incliné, l’éponte supérieure prend le nom de toit, et l’inférieure celui de mur. Quand une partie du filon vient effleurer la surface du sol , on l’appelle affleurement ou te te de jîloji. On nomme gangue les matières terreuses ou pierreuses qui enveloppent les minerais métalliques.

Les salbandes n’existent pas toujours* quelquefois il n y en a qu une , d autres fois une de chaque coté , ou un plus grand nombre. Elles sont en général de même nature dans chaque filon et toujours disposées dans le même ordre.

Position des Jîlons. — — • Ils coupent en général les couches obliquement ou perpendiculairement ; quelquefois ils se trouvent entre deux couches ou au point de contact de deux terrains. On détermine la position d’un filon au moyen de deux lignes droites tracées sur le plan d’une des salbandes: une d’elles, menée horizontalement, fait un certain angle avec la méridienne 5 cet angle, donné par la boussole, est la direction du filon. Une seconde ligne , menee sur la saîbande perpendiculairement à la première, fait avec l’horizon un angle qui détermine Y inclinaison du filon.

Forme . -Il est assez difficile de déterminer la forme des liions métallifères 5 ce sont en général des masses aplaties, dont les deux faces restent parfois parallèles sur une grande étendue; d’autres fois le filon s’amincit ou s élargit par en bas , ou bien il se renfle ou s’amincit de distance en distance. Les filons se divisent souvent en rameaux, quelquefois très - nombreux , mais près-

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que toujours sur le même plan. Ils peuvent aussi se réunir et former de véritables faisceaux qui marchent ensemble»

Dimensions ou puissance. — La largeur des fiions métallifères , à parois parallèles , est sujette à quelques variations remarquables. Si l’on fait abstraction des branches et filons accompagnans , elle ne dépasse en général pas un mètre. Sur plus de cent filons contenus dans les montagnes de Freiberg, Werner a pua peine en observer quelques-uns qui atteignaient deux métrés. Cependant le Nordlauer , en Franconie, que 1 on cite pour le plus grand de FAllemagne , a une puissance de 10 à 12 mètres*, le Burgstadtergang , dans le Hartz , en a depuis 4° jusqu’à 6o $ mais il parait qu on pourrait e regarder comme un plexus de plusieurs autres filons» Le filon principal de Schemnitz, en Hongrie, qui est le Spitaler, a jusqu’à 36 mètres en quelques points } enfin celui de Guanaxuato , au Mexique, aurait de 4° à 4^ mètres , d’apres M. de Humboldt.

Ces filons si larges , qui ont généralement aussi une grande étendue, ne sont pas cependant toujours les plus abondans en substances métalliques-, les mines d’or et d’argent de Cremnitz , en Hongrie , en sont un exemple ; le filon principal de ces mines , qui a jusqu à 3o mètres de largeur, n’est presque pas exploité, et on s’attache à travailler plusieurs petites branches qui partent de ce filon. Il semble que la matière métallifère ait été trop peu abondante pour subvenir au remplissage d’une si vaste cavité, et qu’elle s’est concentrée de piéférence par une sorte d’attraction en quelques rognons que l’on exploite si le hasard y conduit. D’ailleurs, une pareille dilatation n’a pu se faire sans que d énormes blocs se soient détachés des parties latérales pour tom-

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ber dans la lente , et ce ne sont guère que leurs intervalles qui ont pu se combler de minerais (i).

Richesse. Elle dépend de la quantité de minerai qui existe dans un filon. On remarque, sous ce rapport, d’énormes inégalités. La roche que le filon pénètre a une grande influence sur la composition , et par conséquent sur la richesse , qui présente de singulières anomalies ? quand le filon traverse plusieurs espèces de terrains. La profondeur est aussi une circonstance qui peut faire varier la nature et la quantité du minerai.

On voit des fdons qui se trouvent déjà nobles sous la terre végétale , d’autres ne le deviennent qu’à une certaine profondeur 5 enfin, le minerai peut y changer complètement de nature , et le filon en éprouver un appauvrissement. 1 2

En Hongrie , les minerais les plus riches ne se trouvent pas immédiatement à la surface , ni à une grande profondeur; ils occupent une position moyenne entre 80 et i5o toises au-dessous du niveau du sol, quelles qu’en soient les irrégularités. Plus bas, le mélange du minerai avec la gangue devient de plus en plus intime; aussi les opérations de lavage qu’il faut faire subir aux minerais avant la fonte , se compliquent à tel point que souvent on est forcé de suspendre l’exploitation sans que les filons se soient montrés plus étroits qu’à leur affleurement. Dans la Transylvanie , beaucoup de veines d or ont été remplacées dans la profondeur par des minerais de plomb. Dans le Bannat, on a vu le fer opérer cette substitution (a).

(1) Foubnet, sur les Dépôts métallifères, na<;e 107

(2) FoURflET, p. 167.

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Il semble que 1 élévation plus ou moins grande audessus du niveau de la mer fasse éprouver des modifications aux richesses métalliques.

Dans l’ancien continent , les filons de Freiberg et de Clausthal, qui traversent des montagnes de gneiss et de grauwacke , viennent au jour sur des plateaux dont l’élévation au-dessus du niveau de la mer n’est que de 4oo et 5oo mètres. Cette élévation peut être regardée comme la hauteur moyenne des mines les plus abondantes de l’Allemagne. Dans le nouveau continent, les richesses métalliques sont déposées par la nature sur le dos même des Cordillères , quelquefois dans des sites peu éloignés de la limite des neiges perpétuelles. Les exploitations les plus célèbres du Mexique se prouvent à des hauteurs absolues de i,8ooa 3,ooo mètres. Dans les Andes, les districts des mines de Potosi, d’Oruro, de la Paz , de Pasco et de Hualgayoc, appartiennent à une région dont l’élévation surpasse celle des plus hautes cimes des Pyrénées. Près de la petite ville de Micuipampa, dont la grande place, d’après une mesure exacte, est élevée de 3,6 18 mètres au-dessus du niveau de la mer , un amas de minerai d’argent, connu sous le nom du Cerro de Hualgayoc, à offert d’immenses richesses dans ses ailleuremens à une hauteur absolue de 4,ioo mètres (i).

La longueur des filons est considérable, et tout porte à croire qu’ils s’étendent à une distance quelquefois très-grande.

On cite à Freiberg , comme un phénomène remarquable, le filon appelé kalsbrukner spath , qui a été

(i) Humboldt, Essai politique sur la Nouvelle- Espagne , t. III, p. 142.

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reconnu dans une longueur de 6,200 mètres. La Vetamadre de Guanaxuato est exploitée depuis Santa -Isabela et San-Bruno, jusqu’à Buenavista, sur une longueur de plus de 12,700 mètres.

Pour donner une idée de la richesse métallique incluse dans ce filon , il suffira de rappeler que la mine de Yalenciana , pendant un espace de quarante ans , n’a jamais cessé de donner à ses propriétaires moins de deux à trois millions de francs de profit annuel, et la somme d argent extraite s’élevait à plus de quatorze millions. Cependant cet énorme produit est dû bien plutôt à la grande facilité de l’exploitation et à l’abondance des minerais qu à leur richesse intrinsèque, qui ne dépasse pas celle des masses du même ordre de l’Europe.

Le percement et le muraillement des trois anciens puits de tirage ont coûté près de six millions.

La consommation de la poudre seule a été de 400,000 f . par an ; celle de l’acier, pour les pointerolles et les fleurets, s est montée à i5o,ooo fr. • et enfin trois mille individus sont employés aux divers travaux.

Malgré la puissance de ces filons , malgré la persévérance des hommes , tout l’argent extrait depuis trois siècles de toutes les mines de l’Amérique , ne formerait qu une sphère de 85 pieds de diamètre (i) : que l’on compare cette sphère à la masse de la terre qui a 3,, 000 lieues de diamètre !

Composition. — Les filons contiennent beaucoup de minéraux cristallisés, et l’on aurait plutôt fait de donner la liste de ceux que l’on n’y a pas encore rencontrés , que de citer tous ceux qu’011 y trouve. Ils sont toujours bien

(1) Humboldt 3 F ragmens asiatiques , t. II , p. 585.

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plus riches en espèces que la roche qui les environne , et l’on y exploite la plupart des métaux.

Certains minerais se présentent d’ailleurs fréquemment associés. Ainsi, il est ordinaire de rencontrer la blende avec la galène ; le cobalt, le nikel et le bimuth natif sont ordinairement réunis. L’étain se rencontre presque toujours avec le wolfram , le molybdène et la pyrite arsénicale. L’argent natif est assez fréquent dans les gangues spathiques, et l’or, au contraire, dans celles quarzeuses et ferrugineuses.

D’autres minerais semblent s’exclure mutuellement ^ aussi voit-on rarement l’étain avec le minerai d’argent. Le cinabre est ordinairement seul ou tout au plus avec quelques pyrites ferrugineuses (i).

On trouve aussi dans les filons de l’argile , des galets , des corps organisés, etc. -, mais ces derniers corps indiquent des fentes remplies par en haut plutôt que de véritables fdons.

Structure. -—Elle est généralement due à la réunion de plusieurs bandes parallèles correspondantes a partir des deux parois \ quelquefois même le centre est vide.

M. d’Aubuisson mentionne ainsi un filon composé de couches de baryte sulfaltée et de chaux fluatée , diversement colorées, et disposées avec une si exacte symétrie de part et d’autre , qu’avec la règle et le compas on n’aurait pu faire mieux. Ce géologue remarque que cette structure est exactement ce qu’elle aurait été si la fente eut été remplie d’un dissolvant ou de diverses dissolutions qui auraient successivement déposé sur les parois différens précipités, et il ajoute que la coupe de

(i) FoURflET , p. l40-

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certaines géodes et celle de certains tuyaux de conduite , dans lesquels les eaux ont fait des dépôts successifs, présentent des faits analogues.

« Cette extrême régularité n’a pas toujours lieu : quand, par exemple, les filons renferment des fragmens de roche adjacente, empâtes dans leur masse, le métal s’est porté de préférence autour d’eux , et il les a enveloppés d’une couche plus ou moins épaisse. Ces faits sont fréqucns dans les mines du Hartz. Le plomb sulfuré y porte le nom de ringertz ou de minerai en anneau.

)> Lorsque la matière qui constitue les dépôts dont nous venons de parler a manifesté une tendance à la cristallisation , on remarque que la pointe des cristaux est toujours tournée vers l’intérieur du filon , ou au moins vers le coté qui lui présentait le plus d’espace vide pour son développement. Chaque couche successive prend en conséquence sur celle de ces faces tournée vers la plus ancienne l’empreinte des cristaux adjacens, tandis que les cristaux qu’elle porte sur l’autre face enfoncent leur pointe dans la suivante. Enfin , les cristaux qui ont achevé le remplissage se présentent leurs sommets et s’engrènent les uns dans les autres quand ils viennent à se rencontrer.

» Quand ces couches successives ne se joignent pas et qu elles laissent un vide entre elles , il en résulte des cavités revêtues de cristaux qui forment les druses , les fours ou les poches à cristaux. Ces cavités sont presque toujours ohlongucs, parallèles aux salbandes, et se trouvent le plus souvent dans les renflemens des filons, où la matière incrustante parait, par conséquent, n'avoir pas abondé suffisamment pour pouvoir opérer leur remplissage complet : elles sont évidemment les restes de l’ouverture primitive. »

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On cite de ces cavités qui contiennent une grande quantité d'eau (i).

Rapport des filons avec les terrains environnas.— Les filons suivent en général la meme direction et la même inclinaison que la pente du terrain -, mais presque toujours un des cotés de la roche est descendu , et c’est ordinairement le toit. Il semble qu il y ait eu glissement des deux parties quand la fente s’est formée.

Rapport des filons entre eux. — Les filons ont entre eux de nombreux rapports. Dans une même contrée, ils ont généralement la meme direction quand ils sont du même mge ■, ils affectent une sorte de parallélisme comme les chaînes de montagnes soulevées dont ils sont peut-être une dépendance. Mais il arrive souvent que plusieurs systèmes de filons se rencontrent et se croisent^ ils se coupent naturellement, comme le font aussi quelques systèmes de montagnes. Si un système en coupe un autre dans un endroit, il le coupera dans tous les autres, ce qui prouve des formations differentes. Il est clair que le filon coupé est plus ancien que le coupeur. Cette intersection de deux filons a quelquefois lieu sans autre dérangement qu un simple ecaitement des parties coupées , mais le plus souvent il y a en meme temps déplacement dans un sens ou dans 1 autie. Il s opère une sorte de glissement qui rend quelquefois difficile la recherche du filon perdu. On observe pourtant généralement qu’il faut se diriger du coté de 1 angle obtus formé par l’intersection de deux filons , et le rejet

(i) FouRîmg p. t 43.

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est d’antant plus considérable que l’anMe est nlus oh tus. (Fig. LVII.) 1J F

Quelquefois ces croiseurs, en rencontrant un filon principal très-solide , n’ont pu le traverser ; mais ils s’arrêtent brusquement à sa rencontre. On désigne cette circonstance en disant que l’un d’eux intercepte ou arrête l’autre.

Enfin , on voit des filons voisins qui courent ensemble sous un pareil angle comme s’ils allaient se rejoindre; mais au moment où ils devraient se réunir, l’un d’eux s ecarte.de sa direction primitive, de manière à former comme un K. Le fait s’est présenté pour un des filons de Sainte -Marie -aux -Mines , qui tendait d’abord à couper celui de Surlatte, et s’en est éloigné ensuite sans le toucher (i).

Anomalies que présentent les filons dans les terrains qu’ils traversent— Nous avons déjà vu , en parlant de la richesse des filons , quelle variait selon les roches qu’ils traversaient, et que le filon s’élargissait beaucoup en pénétrant certaines roches, telles que les roches schisteuses et les calcaires que les Anglais nomment métallifères. Les filons de Kongsberg. enNorwèqe sont stériles dans le schiste micacé, et deviennent trèsproductifs dans les bancs de roche connus sous le nom de h aalbænder ; dans le Hartz, à Andréasberg, les filons qui passent du schiste argileux dans le schiste siliceux perdent de leur richesse dans cette dernière roche ; dans le Cornouailles, d’après MM. Eiie de Beaumont et Dufrenoy, la mine de cuivre de Huel-AIfred, à Fillack , présenta la circonstance remarquable que le

(0 Fourmi, p. 109, icô.

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filon sur lequel elle était établie produisait très-peu de minerai tant qu’il se trouvait dans le killas (roche schisteuse), et s’enrichit dès qu’il vint en contact avec l’elvan ( roche porphyrique ) 5 à la profondeur de 2/jo mètres , il rentra dans le killas , et sa richesse déclina à tel point qu’on fut obligé d’abandonner l’exploitation.

Le filon d’étain de Huel-Vor était productif dans le killas, et il s’enrichit encore en pénétrant dans l’elvan , et même s’y ramifia de manière à imprégner toute la masse de Felvan de minerai d’étain, ce qui détermina une exploitation sur la largeur d’environ vingt pieds.

Dans le Derbyshire , les filons de plomb, qui passent du calcaire métallifère aux couches amygdaloïdes (basaltiques ou amphiboliques ) connues sous le nom de toadstone , éprouvent non -seulement un changement en puissance, mais encore en richesse. Ainsi, dans la mine de Sevenrakes , au lieu d’un seul filon bien réglé que l’on possédait dans le calcaire, on n’a trouvé dans le toadstone qu’un assemblage de petits filons assez parallèles , très-rapproches , dans lesquels on trouve peu de galène , quoique la gangue y soit la même que dans le calcaire •, du reste , il ne parait nullement vrai , ainsi que l’avait déjà fait remarquer M. Brochant de Villiers, que les filons soient interrompus totalement à la rencontre du toadstone, comme on l’a avancé dans presque tous les ouvrages de géologie (1).

Nous empruntons ces exemples à l’excellent travail de M. Fournet j ce savant en cite encore plusieurs autres du plus grand intérêt , que l’étendue de cet ouvrage ne nous permet pas de rapporter.

(1) Foüreet, p. 53.

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De ï origine des filons de dépôt .

La disposition et la régularité des différentes zones qui composent ordinairement les filons, peuvent jusqu à un certain point justifier le titre que nous leur donnons 5 car tout semble indiquer qu’ils sont formés de matières successivement déposées , par des gaz , par des liquides, et peut-être même par quelques injections. Quant a nous, quoique d’une opinion d’abord différente de celle qu’a développée M. Fournet, des études ultérieures , après la lecture de son ouvrage , nous ont fait adopter sa manière de voir, très-clairement exprimée dans le passage suivant :

Si nous joignons à diverses corrélations citées dans

cet ouvrage celles non moins remarquables que M. Dufrénoy a observées dans les Pyrénées, entre les ophites, les gypses et le sel gemme ; celles que M. Tournai a observées entre les basaltes péridoteux et les dépôts gypseux de Sainte-Eugénie , dans le département de l’Aude, et qui toutes deux sont encore accompagnées de petites quantités de fer ohgiste, de quarz cristallisé, etc., nous ne ferons plus de difficulté pour admettre que tous les phénomènes de doloraisation, de silification, de sulfatisation postérieure; que l’introduction du sel gemme entre les strates soulevés des terrains ; que les remplissages des fentes et ouvertures, quelle que soit d ailleurs leur forme , par des métaux divers, ne soient le résultat de grandes actions plutoniques. Leur début a été de briser l’écorce du globe à l’aide d’injections de matières fondues , suivies ou accompagnées de dégagemens de gaz et de vapeurs , et leur action s’est terminée pai cette abondante éruption des sources minérales que nous retrouvons encore de toutes parts dans les régions

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