DE LA CONTINUITÉ DES MINERAIS DANS LES GITES IRRÉSULIERS

Parmi les gîtes irréguliers, ceux qui se rapprochent le plus des filons, les filons de contact, présentent déjà beaucoup moins de régularité dans la distribution intérieure des minerais. Les oscillations entre la richesse et la pauvreté sont d'autant plus sensibles, qne l'on passe d'accumulations considérables à des parties complètement stériles. Cependant, en exi^ninant ces gîtes avec soin, on reconnaît que dans beaucoup de cas, les profondeurs du sol ne présentent pas moins de richesses que les parties voisines de la surface.

Le beau filon de Monte-Catini, en Toscane, fut exploité, pendant neuf années, par l'honorable M. Porte, dont l'existence fut si laborieuse dans la reprise des mines de ce pays. Les produits avaient été toujours médiocres, et la confiance de M. Porte était ébranlée, lorsque la compagnie qui lui succéda trouva, à 80 mètres en contrebas de la première galerie d'écoulement, une des plus belles accumulations de cuivre panaché et pyriteux qu'on puisse citer dans l'histoire des mines. Depuis plus de trente ans, les travaux se poursuivent dans ce filon, sans appauvrissement bien sensible, et les exploitants, guidés par cette -continuité, ont entrepris avec confiance des travaux qui doivent assurer un approfondissement considérable.

Les mines de Rocca-Tederighi et plusieurs autres mines de cui\Te de la Toscane ont été ouvertes sur des filons placés, comme celui de Monte-Catini, au contact des gabbros et des serpentines. Les minerais s*y trouvent dans des conglomérats de frottement formés aux dépens des serpentines et des roches métamorphiques en contact avec elles; ils sont disséminés en rognons et blocs de toutes dimensions, en amas isolés et cépendantassezrapprochés pour former des zones métallifères dont on a pu constater et prévoir les allures.

Au lieu d*aiîecter Tallure rubanée des filons-fentes, ces minerais affectent une allure en chapelet qui laisse quelquefois dans de grandes incertitudes sur leur continuité. Aussi les travaux assez considérables, ouverts sur les filons de Rocca-Tederighi, du Terricio, de Monte-Castelli et de bien d'autres dont les conditions de gisement étaient analogues à celles du filon de Monte-Catini, ont-41s été successivement abandonnés.

Les filons de contact ne peuvent être aménagés, comme les filonsfentes, pour une production régulière ; leur puissance et leur richesse métallifères sont trop variables, et la production y subit nécessairement des alternatives considérables d'abondance et d'exiguïté. C*est alors que Ton voit les compagnies, qui n*ont pas fait de réser\'e pendant la prospérité, succomber dès que la mine se trouve réduite à Textraction des minerais les plus pauvres. Et pourtant, malgré ces nombreux exemples d'appauvrissement et d'abandon, on peut encore bien dire qu'il y a irrégularité dans la distribution dos minerais, mais non pas discontinuité absolue.

Los filons subordonnés aux serpentines de la Toscane présentent sous ce rapport des exemples convaincants. Les affleurements sont en général peu riches et peu puissants, de telle sorte que, dans beaucoup de cas, les minerais des profondeurs n'étaient indiqués vers la surface que par des minerais très-pauvres.

Los gîtes do la vallée de la Meuse, dont nous avons précédemment décrit les conditions de gisement et les formes irréguliôres, ont souvent été opposés au principe de la continuité des minerais on ])rof<)n(lour. 11 importe do los examiner sous ce point de vue en les étudiant avec plus de détail.

iJoHuy jusquVi Liégo, los calcaires dont los escarpements dominent la rivo gauche de la Meuse, sont souvent couronnés par

DANS LES GITES IRRÉGIILIERS 31S

des terres rouges , disposées sur les cimes en forme do remblais, souvent même versées par-dessus le calcaire jusqu'au bas des escarpements. Ces terres rouges, qui semblent former des bastions sur les plateaux supérieurs, sont les schistes alumineux, exploités et grillés pour la fabrication de l'alun, qui, avant la séparation de la Belgique et de la France, était très-active sur toute cette ligne. C'est à peine si depuis cinquante ans, une végétation jaune et chétive a pu se développer sur ces terres calcinées, et les saillies apparentes des anciennes haldes servent aujourd'hui de repère à une ligne géologique importante ; elles marquent la séparation du terrain anthraxifère et du terrain houiller, formée par les ampéliles ou schistes alumineux.

Nous avons déjà signalé cette ligne de contact des terrains anthraxifères supérieurs, avec les ampélites alumineux, ligne placée à la base du terrain houiller qui est la plus métallifère de la Belgique.

C'est suivant le plan de contact des deux terrains que se trouvent enclavés les principaux amas ferrifères, zincifères et plombifères qui sont, à partir de Huy : les gîtes Corphalie, de Flâne etd'Ampsin, de la Mallieue, du Dos et des Fagnes près Engis, sans compter nombre d'autres qui fournissent des minerais de fer aux fourneaux des environs de Liège.

Ces divers gîtes consistent en amas lenticulaires placés vers le ^ contact assez enchevêtré des schistes alumineux et des calcaires anthraxifères, mais sans suivre exactement le plan de stratification (ju'ils coupent quelquefois par un pendage rapide de manière à pénétrer dans les calcaires. On ne saurait mieux les comparer, lorsqu'ils ont été vidés par l'exploitation, qu'à des soupiraux irréguliers montant vers le jour.

Ces gîtes, quelquefois rapprochés, sont sujets à se souder par des bifurcations bizarres et inattendues, à se ramifier par des branches qui tantôt se terminent en traînées décroissantes «et tantôt en poches arrondies.

La coupe verticale du gîte de la Mallieue, près Engis (planche XXI) faite suivant le plan de continuité en profondeur, indique assez bien les irrégularités de cette allure. Elle indique surtout un fait encore plus prononcé dans beaucoup d'autres gîtes calaminaires , une évasée vers les affleurements.

316 DE LA CONTINUrTË DES MINERAIS

Une coupe ainsi placée suivnnt le plan de continuité en profondeur, ne sufllt pas pour définir la forme du gîte ; la figure 61, qui représente une coupe verticale, psrpendiculaire à la direction, la complète en précisant ces formes de colonne irrégulières, qui montent oMiiiuement des profondeurs du sol en s'épaDOuissant

Coupe transveriils du gtta d« U lUllIeDa.

vers la surface. Cotte coupe met en môme temps en évidence la position intersiralillée des colonnes métallifères dans les divers plans du système calcaire.

La composition des gltc^ de la Meuse est assez homogène, c'est lui mélange de zinc carlHinatc, d'argile et d'hydroxyde de fer. Ce mélange n'a aucune structure définissable, et les divers minorais y sont tour à tour dominants, sans qu'on ait pu saisir aucune loi de structure. La calamine et l'oxyde de fer s'isolent en blocs et morceaux cariés, cloisonnés et mamelonnés, enchevêtrés irrétruliércment les uns dan^ les autres, et cimentés par des parties nrgiU'uses ou môme sablonneuses, comme les meulières dans certains sables des environs de Paiis. La calamine se trouve surtout vers les zones extérieures des gîtes, au contact des calcaires, le centre étant ordinairement plus terreux ; enlln, on rencontre souvent, conci-ntrées vers les péi'imèti'es et mi>me remplissant des espaces spéciaux, de la blende, de la galène et de- la pyrite de ter blanche et radiée.

Dans les GITES IRRÉGULIERS 317

La blende qui caractérise ces gites a une physionomie tout à fait particulière : elle est d'un blanc jaunâtre et tellement compacte, qu'elle ressemble a un calcaire d'un aspect un peu résineux; souvent elle est mamelonnée, et forme des noyaux concentriques avec la galène et la pyrite de fer.

Après l'étude des minéraux qui remplissent les gîtes, celle des roches encaissantes est sans contredit la plus intéressante, car elle peut seule guider l'exploitation dans des terrains si profondément altérés et bouleversés.

Le calcaire, lorsqu'il est enclavé dans les gîtes, où il forme volontiers des blocs isolés, est ordinairement transformé à l'état de dolomie plus ou moins ferrugineuse et zincifère. Cette dolomie est jaunâtre, un peu friable, très-fendillée, sillonnée de petits filets calaminaires. Les calcaires en contact avec les minerais , ont plus ou moins subi les mêmes transformations, et, lorsqu'ils ne sont pas altérés dans leur composition, ils sont saccharoïdes et même clivables, au point de fournir des rhomboèdres d'assez grande dimension. Le plus souvent ils participent des deux caractères, ils sont cristallins et pénétrés de petites veines dolomitiques; en un mot, ils sont dans un état métamorphique trèsprononcé.

Le contact des gîtes «et du calcaire est rarement lisse comme

celui des filons, mais très-enchevêtré et très-inégal; on remarque que les parties calcaires les plus saillantes et les plus engagées dans les minerais sont les plus complètement transformées, tandis que l'altération est d'autant moins prononcée qu'on s'éloigne da-^ vantage des contacts.

Les altérations que nous venons de signaler s'appliquent surtout aux roches du toit, les roches du mur ayant le plus souvent des ' caractères différents. Très-souvent, en efTet, le schiste alumineux forme le mur des gites. Ce schiste, à l'état normal, est tendre et très-fendillé, mais, au contact des minerais, il devient dur et siliceux ; les fissure^ sont, dans ce cas, pénétrées de minerais qui le transforment en une sorte de brèche. La blende, la galène et la pyrite rassemblées vers le mur des gîtes, empâtent les schistes endurcis et altérés, présentant alors les magmas les plus divers, dont l'apparence éveille tout d'abord l'idée d'une action métamorphique des plus énergiques.

La pénétration des minerais dans les schistes est d'autant plus intéressante à examiner qu'elle exprime souvent, sur une petite échelle, des phénomènes de structure qui, dans certains cas, se reproduisent pour Tensemble des gîtes. Ainsi le groupement des minerais sulfurés est surtout globuliforme et à zones concentriques ; de telle sorte qu'en brisant un morceau de schiste on trouve quelquefois une section de ces rognons pyriteux, formant une sorte de cocarde irrégulière, à structure bacillaire, et (]ui semble isolée dans un milieu tout à fait distinct. Mais, en cassant la roche dans un sens perpendiculaire, on reconnaît ordinairement que ces minerais, en apparence isolés, se relient à d'autres masses par des filets et des rameaux de même nature. Ces échantillons démontrent ainsi comment des amas ont pu se former en ne communiquant avec le foyer principal que par des canaux sinueux et de section réduite, et conunent des veinules métallifères. étranglées et presque insignifiantes peuvent conduire à des poches remplies de minerais.

On voit, en effet, d'après l'ensemble des caractères que nous venons de décrire, que les gîtes calaminaires ne peuvent être attribués qu'à des phénomènes postérieurs aux terrains encaissants.

Ces phénomènes ont-ils agi de bas en haut, ainsi qu'il paraît d'abord démontré par l'état cristallin et dolomitique des calcaires et le métamorphisme des schistes, aussi bien que par la présence des minerais sulfurés qui accompagnent la calamine et Thydroxyde de fer? ou bien ne doit-on pas plutôt les considérer comme des actions de précipitation et de remblais venus d'en haut, qui auraient comblé des vides préexistants, ainsi que semblent l'indiquer l'état non cristallin et non rubané des minerais, et le mélange d'argile et même de sables qui s'isolent en masses considérables? ou plutôt encore, les phénomènes ne sont-ils pas mixtes, et ne doit-on pas reconnaître dans c^^s gîtes sinueux l'existence d^antiques solfatares métallifères, dont les émanations souterraines ont dû traverser des matières amenées du jour?

Le remplissage mixte explique Tétat peu cristallin des minerais, car plus les influences du jour ont eu de part au l'emplissage, moins l(>s minerais sont cristallins. La calamine do la Mallieue est criblée

de géodes cristallines et de mamelons saccharoides lorsqu'elle s'isole en masses pures et de grandes dimensions; lorsqu'au contraire elle est très-mélangée d*argiles et de sables^ la structure est compacte et cariée. Le môme fait peut être observé à Moresnet où les carbonates et silicates sont d'autant plus cristallins qu'ils sont plus isolés des argiles.

L'origine souterraine des minerais tend à démontrer leur continuité en profondeur. Sans doute il existe des étreintes ou étranglements, mais ces étreintes ne peuvent supprimer les artères qui ont amené les substances métallifères et qui établissent la continuité en profondeur.

Si Ton compare l'ensemble des minerais extraits aux environs d'Engis à ceux de la Vieille-Montagne, on y voit des difîérences assez prononcées. Le gîte de la Vieille-Montagne peut être considéré, non pas comme un amas ynique, mais comme un groupe de plusieurs amas, enveloppés dans le calcaire dolomitique et dans les argiles qui forment ce qu'on a appelé le bol calaminaire. Le carbonate de zinc y est accompagné d'une grande quantité' -de silicates qui constituent la calamine proprement dite ; rarement ces minerais sont mélangés de quelques sulfures métalliques^ mais ils sont plus cristallins que les calamines de la Meuse. D'autre part, les calamines de la Meuse ne consistent guère qu'en carbonates ; les silicates ne s'y trouvent pas, mais les sulfures tels que la galène, la blende et la pyrite de fer, y sont toujours en trèsgrande proportion.

Malgré ces différences, tous ces ^tes appartiennent évidemment aux mêmes phénomènes de formation.

D'après l'origine que nous avons supposée aux gîtes calaminaires, le plan de séparation du terrain houiller et du calcaire anthraxifère peut être considéré comme le clivage le plus facile suivi par les émanations métallifères ; cependant elles n'ont pas constamment suivi ce plan, et quelques gîtes se trouvent soit dans le système supérieur du calcaire carbonifère, entre le calcaire bleu et le calcaire magnésien, soit dans les systèmes inférieurs, entre les couches schisteuses et calcaires.

Mais, si les gîtes appartiennent à des phénomènes postérieurSi ({ui ont ainsi suivi des plans de clivage des terrains superposés, ils doivent ùtre liés à des perturbations locales dans la stratification

puisqu'on réalité ils n'existent pas d'une manière continue ei régulière suivant les clivages des couches. De pareilles masses ne peuvent, en effet, avoir, été intercalées sans qu'il y ait eu des mouvements antérieurs ou contemporains qui ont en quelque sorte préparé leur place et leur gisement. Ici vient se placer une série d'observations des plus intéressantes, dues aux recherches de M. Victor Simon.

Les couches du système anthraxifère et du système houiller sur la rive gauche de la Meuse, sont concordantes et généralement inclinées de 50 à 70 degrés. Si donc on projette sur un plan les affleurements de direction de ces couches» on obtient une série de lignes parallèles qui, de Huy jusqu'à Chockier, suivent précisément la direction de la vallée.

Parmi ces lignes, celle qui indique le contact des calcaires supérieurs et du système houiller se maintient sur la rive gauche, à une distance de 3 à 600 mètres du fleuve ; elle est d'autant plus facile à saisir, qu'elle se trouve signalée» ainsi que nous l'avons dit, par les nombreuses haldes des anciennes exploitations d'alun. Or, si l'on vient à la tracer rigoureusement, on remarque que celte ligne, régulière dans son allure générale, subit en quelques points des inflexions brusques dont la convexité est tournée vers la Meuse, c'est-à-dire vers les couches du terrain anthraxifère : ces dépressions marquées sur un petit parcours, flgure47, page 161 , indiquent précisément les emplacements occupés par les gîtes.

Ainsi considéré, le phénomène de la formation des gites calaminaires s'agrandit et prend tout l'intérêt d'une loi géologique. L'action qui a soulevé et renversé tout ce système de couches a également déterminé des points d'affaissement oti le système calcareux a fléchi et laissé des vides intérieurs, le système houiller n'ayant suivi que d'une manière incomplète les mêmes inflexions. Ces vides ont dû être immédiatement remplis par les influences mixtes que nous avons précédemment signalées ; les émanations métallifères sont la suite naturelle des phénomènes qui ont déterminé cette grande révolution dynamique.

L'obseiTotion de M. Simon est la preuve la plus concluante de l'origine souterrainr^ des gites calaminaires, et par conséquent de certaines conditions <lo continuité en profondeur. Sous le rapport géologique, elle classe de la manière la plus heureuse, dans la théo-

DANS LES GITES IRUÉGULIËRS dSl*

rie générale des gîtes métallifères, ces amas irréguliers dont les caractères spéciaux avaient pu paraître des anomalies.

Ajoutons une autre observation de M. Lesoinne, et Ton verra comment, dans une exploitation, tous les faits sont solidaires de la théorie. < 11 est à remarquer, dit-il, qu'on a rencontré des eaux aussitôt qu'on a atteint les gîtes : cette présence constante des eaux dans les dépôts métallifèras de ce genre est générale pour toute la province et très-digne d'attention. Â Corphalie^ par exemple, si Ton aperçoit dans les travaux quelque suintement venant du calcaire, on le suit par une galerie ; si le suintement se bifurque» on établit deux galeries ; et presque toujours on est conduit ainsi à des cavités remplies de calamine. »

Cette remarque sur le régime des eaux souterraines n'est-elle pas la conséquence naturelle de celle de M. Simon, puisque les eaux suivent toujours les fractures principales du sol dans lequel elles circulent.

Les caractères observés dans les gîtes des environs d'Engis se retrouvent dans tous ceux de la vallée de la Meuse. Ainsi les gîtes de Corphalie sont dans des conditions géologiques tout à fait analogues à celles des gîtes précédemment décrits : Texploitation a porté sur un amas principal, défini comme une masse cunéiforme dont la section horizontale était lenticulaire, et dont les plus grandes dimensions étaient vers la surface. Une pareille forme pourrait certainement éveiller l'idée d'un remplissage par le haut, si les minerais n'avaient été précisément remarquables par la proportion de blende et de galène qu'ils renfermaient, et si les altérations des roches en contact n'eussent été tellement prononcées qu'elles suffiraient seules pour accuser l'action souterraine. Aussi, malgré les circonstances qui avaient fait considérer le gîte comme épuisé lorsqu'on fut arrivé à la partie inférieure de l'amaSy les recherches pour en trouver les prolongements ont réussi à soutenir l'exploitation.

Entre Liège et Aix-la-Chapelle, la Meuse quitte la ligne géolo-* gique du contact des calcaires carbonifères avec le terrain houi)- 1er. Les gîtes sortent donc de cette vallée et se retrouvent d'aboM dans la fracture marquée par la Vesdre. Les gîtes de Prayon et de Verviers attestent la continuité de la ligne métallifère et viennent

GroLDGiF:, T. 11. 21

3âS UE I.A CONTINUITÉ DES MINEHAIS

encore ajouter quelques traits uouveaux à ceux que nous venons

d'indiquer.

La foime du gîte de Verviers peut être ron»idérée comme celle d'un canot à section grossièrement circulaire ou elliptique, dod les dimensions se développent à mesure que les travaux des niveanx AOttiels descendenl en profondeur. La planche XXII, qui en r^ présente la coupe verticale, montre à la fois cette disposition et li maniôrc dont ces travaux ont clé conduits.

Une galerie d'écoulement, prise vers le Tond de la vallée, h

Fig. m. — <:aup« horiionuto du giia de Ternsn.

niveau dos rues de Veivicrs, a dégagé environ 35 mèln>s de hauleiu' (lu gï\e, ({ue l'on a trouvé sillonné par les travaux dos anciens qui avaient enlevé la galène dont la calamine est pénétrée : vers la partie supérieure, n-ttc calamine semble s'épancher à la surrace et riirine une nappe liorizonlale, de sorte que 'l'anieurcmenl ocniiie un espace d'environ un demi-lieolarc , espace qui sonible d'iiiititnt jilus grand qu'un resserrement prononcé succède à cet éiiani'lienient suj>i'rtii-ii>l.

l'n premier fait ivsulle de la structure de ce pîle : c'est que la porlion qui se tnnivo ainsi dénudée à la surface dvvait être la Iwse d'un rciiflumont cunsidérublo ; <|ue ce rennemcnt communiquait

par une partie étranglée à la partie souterraine du gite, qui, à la profondeur actuellement connue au-dessous de la galerie d'écoulement, a toujours continué à suivre une allure croissante. Le centre est occupé par un noyau dolomitique qui se dilate aussi en profondeur et donne à la section horizontale du minerai l'apparence d'une zone annulaire, ainsi que l'indique la coupe horizontale fig. 62 faite au niveau de la galerie d'écoulement.

La dolomie qui forme ce noyau central est jaune, très-fendiliée, quelquefois grenue ; elle contient plusieurs centièmes de zinc, et souvent est pénétrée de veines et de petits filons réticulés de calamine ou d'oxyde de fer, de manière à présenter l'apparence d'un stocwerk.

La présence de ces blocs dolomitiques dans les gîtes calaminaires soulève naturellement beaucoup de réflexions sur les détails du remplissage. Lorsqu'ils sont de petites dimensions, on est conduit à les considérer comme simplement détachés du toit ; mais ici, de même qu'à Moresnet, c'est une irrégularité de l'hiatus que le sol a dû présenter et qui a été remplie par les émanations métallifères. Le contact du minerai avec le calcaire est d'ailleurs très-inégal ; outre une multitude d'anfractuosités de détail, il présente de nombreuses ramifications, formant des filons déserteurs qui ne tardent pas à s'amoindrir en s'éloignant de la masse ; on les abandonne généralement après quelques mètres de poursuite.

La composition du gîte de Verviers a présenté en profondeur» des transformations considérables. Toute la partie supérieure était remplie de calamine ferrugineuse plus ou moins imprégnée (le galène ; cette galène avait déjà une assez grande importance, puisque les travaux des anciens ont été conduits jusqu'à 50 mètres de la surface, quoique le gite fût très-aquifère ; mais, * à mesure que l'on est descendu dans la profondeur, la proportion do la galène a augmenté, tandis que celle de la calamine diminuait. La mine de zinc est devenue une mine de plomb.

Cette galène est d'ailleurs assez remarquable par diverses structures. Tantôt elle est en gros noyaux sphéroïdaux, radiés du centre à la circonférence et noyés dans une argile ferrugineuse et calaminaire ; d'autres fois elle est disséminée en rognons, dont la surface présente une multitude d'octaèdres ; enfin on la trouve

324 DK LA COMlMJiTK DES MLNEHAlS

constituant un sable grossier, dont les grains octaédriqui's ou arrondis sont empâtés dans Targile ordinaire du gîte. Dans les travaux du fond, elle est mélangée d^une proportion notable de blende, et Thydroxyde de fer qui accompagnait la calamine dans les parties supérieures se transforme aussi on pyrite blanche concrétionnée.

Ainsi le zinc carbonate et Thydroxyde de fer se trouvent à un certain niveau pres({ue complètement remplacés par des minerais sulfurés. L*exploration à une plus grande profondeur prend donc ici un grand intérêt non-seulemimt sous le rapport des conditions de Texploitation, mais aussi sous le rapport de l'instruction pratique qui peut en résulter pour beaucoup d'autres mines du pays. Il est probable qu*en descendant en profondeur, la proportion des sulfures augmentera toujours dans ces gîtes, et il doit résulter de cette transfoi*mation que certaines mines, notamment parmi celles ({ui fournissent les minerais de fer, deviendront inexploitables.

Beaucoup de minerais de fer exploités le long de la Meuse appartiennent, en effet, soit à des amas irréguliers, soit à des liions dont Torigine paraît se confondre avec celle des gîtes calaminaires, et Ton peut dire que c'est seulement par exception, que les minerais de zinc ou de plomb sont devenus dominants. La nature généralement calaniinaire de ces minerais de fer se manifeste par la condensation des cadmies d'oxyde de zinc vers les gueulards des hauts fourneaux, et Ton trouve aujourd'hui, sur un grand nombre de points où il existait des fourneaux, des accumulations de ces ca(hnies sous forme de plaques compactes ou cellulaires. Ces cadmies att.'stentla nature calaniinaire des minerais de fer exploités. Uuel(jues-uns do ces minerais, comme ceux qu'on extrait aux environs d'Angleur, doimcnt à Taiialyse jus(|u'à 5 et 10 pour 100 de zinc et établissent la liaison minénilogique des minerais de fer avec les calamines.

Tous ces gîtes affi^ctent dis formes analogues à celles qui sont délinies par lis planches \X1 et XXII, Tune présentant l'exemple d'uni* allun» flont la puissMuce se développe en profondeur, tandis que dans l'antre il y a diminution rapide de la section.

Si nniis jeton> un coup d\i*il sur rensenible du phénomène f|ui a donné naissaui'c îi la lormalion de ci's minerais dr f(>r, pliunb i*L

DANS LRS r.ITES IRRr^GULIRRS 3«»

zinc, nous roconuaUrons qu'une action posléricure aux dépôts houiilers a soulevé ces dépôts ainsi que tous ceux des formations anthraxifère et ardoisière du pays, en donnant aux couches les plus fortes inclinaisons, et les comprimant de manière à les renverser et à les ployer suivant les dessins si connus que nous fournissent les coupes des houillères ; que cette action de soulèvement et de compression a déterminé les rides est-ouest dont la vallée de la Meuse est une des expressions les plus marquées, et que si les roches soulevantes, qui accompagnent ordinairement les perturbations de cette nature, n'ont pu se faire jour jusqu'à la surface du sol, la force expansive s'est cependant manifestée, après les phénomènes dynamiques, par des actions métamorphiques et des intrusions métallifères.

Ces actions se sont principalement exercées suivant les clivages les plus naturels des couches soulevées, et leur siège fut surtout le plan de séparation des calcaires carbonifères et de la formation houillère. Ainsi les schistes qui forment la base du système houiller ont été transformés en ampélites alumineux, c'est-à-dire désagréffés et pénétrés de pyrites. Outre cette altération de schistes

produite sur une grande échelle, il en est une, plus locale, qui ne

se rencontre qu'au contact presque immédiat des gîtes ferrifères el calaminaires, c'est leur transformation en une espèce de schistes siliceux ou grès, dont la couleur intérieure reste noire, tandis que los surfaces des fendillements dont la roche est sillonnée en tous sens sont jaunâtres et ferrugineux. Cette roche (Ut d*abord considérée comme formant une couche particulière qui se trouvait à la base de la formation, mais l'observation conduit à conclure qu'elle n'existo réellement que là où il y a des minerais, et qu'elle fait en quelque sorte partre des gîtes eux-mêmes.

L'altération métamorphique des massifs calcaires enclavés dans les calamines, massifs qui sont complètement transformés en dolomies ferrifères et zincifères, tandis qu'au simple contact cette transformation est moins prononcée et qu'elle diminue en raison directe de réloignement des minerais, est un fait remarquable dans tousces gîtes. C'est une observation de plus à ajouter à la théorie delà dolomisation de M. do Buch, théorie tant de fois attaquée et que les faits viennent sans cesse confirmer.

Un^second effet de ces actions soulevantes et métamorphiques fut

:m DR LA CONTINUITÉ DES MINERAIS

rélablissoinont, suivant le plan de contact des schistes avi*c Ks caloniresy d'évents niùtallifùres de formes irrégulières, tantôt consistant on soupiraux lonprs et sinueux, tantôt ayant le caractère de vérital)les fractures à liions. Ct»s évents furent remplis par des hydroxydos de fer, des carbonates et silicates de zinc, des blendes compactes et des galènes, minerais auxquels se mélangèrent des sables et des argiles dont les éléments sont quelquefois empruntés aux roches voisin(\s , et d'autres fois semblent d'une provenance éloignée et épurés par une longue action sédimentaire. La ligne principale, suivie i)ar ces intrusions métallifères, s'étend d*une manière continue de Huy à Ampsin, Amay, Flône, Ëngîs etChockier; elle re])arait d'une manière inteiTompue par les gîtes d*Angieur, IVayon, Verviers, Moresnet, Membach; elle entre en Prusse par les gîtes d'Iïerrenberg, de Diepenlinchen, de Breniegerberg, etc., aux environs de Stolberg ; elle disparait près dcDurcn, sous les terrains d'alluvion du Rhin, pour reparaître de Tautre côté avec l(»s calcair(»s carbonifères d'Elberfeld.

Parmi les gites qui de distance en distance jalonnent cette longue traînée métallifère, il en est deux principaux dont l'étude peut fournir des éléments à la solution du problème de la continuité en profondc»ur. Ce sont les gîtes de Moresnet et de Diepenlinchen» célèbres tous deux : le premier par la grande masse de calamine qu'il a fournie aux usines de la Vieille-Montagne, le second par une production en minerais de plomb (pii atteignait, il y a quelques années, des chifires considérai »les.

Le ^ite d(^ Moresnet est celui qui peut fournir les arguments les plus spécieux contre la continuité des minerais. On y trouve en effet l'exagération d*une circonstance que nous avons déjà sigiuilée dans les gîtes (h* la Meus(* : une dilatation excessive vers la surface et une granle accumuhition des plus beaux minerais sur une étendue de plus de dix hectares, surface qui a diminué en profondeur par des étreintes rapides, de manière à faire douter de l'origine souterraine des minerais.

Ce gîte, enclavé dans les calcain^s, présente vers le centre un noyau dolomilitpie de plus de 100 mètres de diamètre, qui sépare les minerais en deux grnujM's et se dilate en profondeur de manière à réduire progi'essiveiiient leur section; de telle sorte que la cala-

mine, circonscrite de tous côtés par les inclinaisons rapides des calcaires et encaissée par des argiles ferrugineuses, semble avoir été déposée dans un bassin superficiel, complètement fermé en profondeur.

Telle fut rhypothèse admise sur le gîte de Moresnet, jusqu'à ce que rétude de tous les gîtes de même nature eût démontré que ces minerais si puissants à la surface devaient se continuer par des veines plus ou moins rétrécies. Ces veines sont les cheminées adductrices qui ont accumulé les minerais dans un évasement superflciei, oii les émanations de Tintérieur se sont mélangées à des produits sédimentaires. Les travaux exécutés semblent en efTet indiquer une véritable prolongation jde minerais au delà des limites prévues, mais toujours est-il que l'exploitation souterraine se trouvant en profondeur, dans des conditions à la fois bien plus difficiles et moins fructueuses que l'exploitation à ciel ouvert a dû perdre son importance première.

Si Ton compare l'allure du gite de Moresnet à celle du gîte de Verviers, on trouvera entre eux des analogies et des différences considérables. Le gîte de Verviers formait, à la surface, une sorte de bassin de plus d'un hectare d'étendue ; à 25 mètres de profondeur sa section était réduite à 130 mètres carrés, et ce n'est qu'en profondeur qu'il reprend une section plus considérable (planche XXII) ; il peut arriver que plus bas il soit de nouveau réduit à de plus faibles dimensions. Le noyau dolomitique^ au centre de ce gîte, donne aux minerais exploitables la* forme d'une zone annulaire, sans que l'intervention de ce noyau empêche le développement des minerais, de telle sorte que cette allure détruit les doutes que celle du gîte de Moresnet peut inspirer.

Ces espèces de cratères superficiels, dans lesquels les produits métallifères des émanations sQuterraines se sont mélangés à ceux des actions sédimentaires de la surface, ne sont pas d'ailleurs des faits exceptionnels. Il est probable qu'on en pourrait multiplier les exemples si l'on avait des renseignements exacts sur beaucoup de gîtes qu*on signale comme superficiels et terminés en coins dans la profondeur.

Quelques gîtes de l'Amérique paraissent s'être présentés dans des conditions tout à fait analogues à celles que nous venons d'indiquer. Les parties supérieures étaient puissantes, évasées

en foriiKi de bassin superficiel ; on y trouvait du cuivre natif o( oxyduU's des hydrosilicates et des carbonates, tandis qu'en profondeur la pyrite cuivreuse, devenue à peu près le seul minerai, remplissait des canaux étrangles et sinueux.

Si ces faits n*altèrent pas le principe de la continuité en profondeur, il n'en est pas moins vrai que les formes irrégulières, rétrécies et difllciles à suivre, peuvent, dans les gîtes irréguliers, transformer les conditions de Toxploitation et les rendre désavantageuses. 11 est également vrai que, dans certains cas, des gîtes semblables, déclai'és iinis en profondeur, ont pu ensuite être repris avec succès; tels sont, dans la contrée qui nous occupe, les gites de Corplialie près de Huy et ceux de Diepenlinchen près de Stolberg, composés d'amas lenticulaires de plomb carbonate, calamine et galène.

Le gîte de Diepenlinchen est situé dans la vallée de Mausbach, près de Stolberg. Cette vallée dont le fond suit des alternances redressées et déprimées de grauwackes, est encaissée par les relèvements parallèles du calcaire carbonifère, s'appuyant au nonl sur des schistes anthraxifères qui foiment les coteaux de Diepen* linchen, et, vers le sud, sur des grauwackes inférieures dont les cou(*.hes fortement redressées, forment les coteaux de Breniog. '

Les plateaux et les versants de Diepenlinchen et de Brenicg sont couvei-ts de déblais et présentent une multitude de dépressions ({ui résultent évidemment d'anciennes exploitations. Dans les haldes principales, en trouve des débris d'oxydes de fer, de calamine, de galène et de plomb carbonate, et sur c«s indices des travaux considérabh^s furcMit entrepris pour retrouver en profondeur les gîtes autrefois exploités. Les aflleurements avaient été ttdh'numt |>erforés, ({u'on n'avait ({ue des idées très-vagues sur la composition de ces gîtes et sur leur forme ; les travaux eurent ce* pendant un succès complet, et à Diepenlinchen ils ont parcouru, sur une dist^mce de 2,000 mètres, un lilon situé au contact des calcaires et des schistes.

An contact du tilon, le calcaire est généralement j très-dolomitiquts (le telle sorte que le terrain présente trois zones distinctes e! rappniciiées :lt;s schistes, les dolomies et les calcaires. Le lllon, placé entre les schistes et les dolomies, a une puissance ordinaire-

DANS LES GITES IRRÉGULIERS 3f9

ment comprise entre 1 et 5 mètres, mais souvent il pénètre dans des cavités dolomitiques de manière à occuper une largeur beaucoup plus considérable et présente alors des caractères de gîte en amas, analogues a ceux que nous avons cités pour les gîtes calaminaires de la Meuse. Des sables et des argiles, évidemment venus des parties supérieures, se mélangent aux minerais et forment des magmas dont Torigine semble tout à fait différente de celle des autres gîtes métallifères.

Les minerais de Diepenlinchen présentaient des différences notables avec ceux des filons proprement dits. La gangue est principalement formée d'argile ferrugineuse, dans laquelle les minerais étaient dispersés en blocs, veines et rognons de toutes dimensioins. Les minerais principaux étaient le plomb carbonate, compactehef^ terreux, et la calamine compacte ou cariée ; la galène ne se raàcontrait qu'accidentellement dans le filon, mais elle excluait presque complètement le carbonate dans les gîtes latéraux qui pénètrent la dolomie. Tout ce remplissage était peu cristallin, peu rubané, et par conséquent différait sensiblement du remplissage des filons réguliers.

Ce filon devait être une espèce de solfatare métallifère établie dans un clivage naturel du sol et par conséquent dans une véritable cassure concordante avec la stratification. Les actions qui ont rempli les vides souvent considérables que présentait la cas* sure, durent se prolonger pendant une période fort longue, ce dont on trouve la preuve dans la nature même des minerais.

En effet, Tensemble des minerais de plomb de Diepenlinchen est argentifère, mais la proportion de l'argent y est extrêmement variable. Dans un même, amas métallifère, le plomb carbonate était complètement privé d'argent et contenait des rognons de galène dans lesquels la proportion d'argent s'^élevait à deux, trois et jusqu'à cinq millièmes. Pour qu'un pareil départ de l'argent ait pu s'effectuer entre le carbonate et le sulfure de plomb, il faut nécessairement admettre que les affinités en vertu desquelles il s'est produit ont duré un temps considérable. La disposition de «es minerais en rognons isolés dans les argiles ferrugineuses et jusque dans la dolomie, indique d'ailleurs une action très-lentOi pendant laquelle tous les phénomènes de liquation et d'agglomération orbiculaires ont pu se produire.

Le> détntls du gisement des minerais a Diepenlinehen se retrouvent dans un <:rand nombre d'autres gîtes de la même contrée. Les calamines et galônps d'Herrenberg ; les plombs carbonates et sulfurés mélangés de calamines de Busbach ; les galènes et calamines de Brenieg, reproduisaient une partie des caractères déjà signalés.

Si donc on joint aux faits qui résultent de Tétude de ces gites ceux ({uo nous avons précédemment cités, il y a peu de motifs pour repousser le principe de la continuité des minerais en profondeur, môme dans les gîtes irréguliers.

Sans doute, les variations si prononcées dans la puissance elles formes de ces gites donnent lieu à des problèmes diffieiles a résoudre, et surtout à de grandes variations dans les produits ; mais ces problèmes et ces variations sont des caractères spéciaux à In classe des gît^s iiTéguliers, dont Texploitation doit subir les consé({uencos, mais ({ui cependant ne permettent pas de contester les principes établis par Tétude des liions.

Il nous reste a examiner avec détail un ordre de faits que nous avons seulement indiqué dans les descriptions qui précèdent, et qui exerce sur la production des mines une influence au moins aussi grande que ceux ({ui sont relatifs à la forme des gîtes. Ce sont les transformations que subissent fréquemment les minerais, depuis leurs aflleurements jus({u'aux plus bas niveaux atteints aigourd'hui par les exploitations.

VAmATIONS QUE SUBIT U COMPOSITION DES HIMEIIAIt

EN PNOFONDEUII.

Les faits précédeuunent indi({ués tendent a démontrer que, dans la ])lnpnrtdes cas où des mines ont été dtVlarées épuisées en pK^ fondeur, ce ]U'étendu épuisement était dû, soit à une mauvaise interprétiitinii d'aeeidenls passagers ou à des recherches insufflsantés, snit aux difllcultés croissantes que présentent les travaux souterrains à nu»sure qu'ils s'approfondissent ; nous|>ouvons ajouter qu*oii peut rattribuiMMMieore aux changements fnnpicnts qui survi<'nnent dans la nature minéralogique des minerais.

Beaucoup de gîtes métallifères, réguliers ou irréguliers, présentent, en elTet, dans leurs parties supérieures, une Composition qui se modifie en profondeur. Ces variations, qui portent à la fois sur les gangues et les minerais, ont été attribuées, soit à des altérations spontanées, soit à des transports moléculaires postérieurs à leur formation.

Ainsi, dans tous les pays de mines, on connaît le fait si fréquent de Taltération des affleurements, auxquels les Allemands ont donné le nom de chapeaux de fer, et que, dans le Comwall, on désigne sous la dénomination de gossan. Le trait le plus saillant de cette altération est la coloration de la inasse par les couleurs ocreuses dues a la décomposition des pyrites, et un ramollissement général du gite, dont les gangues argileuses sont pourries^ suivant l'expression des mineurs, et dont les gangues quàrtzeuses sont cariées et caverneuses.

Ces modifications n'atteignent pas seulement les affleurements; elles s'étendent à des profondeurs variables, qui souvent dépassent 50 mètres, et vont même, dans certains cas, au delà de 100 mètres. Dans beaucoup de gîtes on a constaté cette altération des gangues depuis les affleurements jusqu'au niveau des thalwegs les plus rapprochés.

Dans ces régions supérieures des gites, les minerais caractéristiques se présentent souvent dans des conditions toutes particulières. Certains liions plombifères, par exemple, dont la galène est le minorai normal en profondeur, contiennent principalement, dans toute la région supérieure, le carbonate et le phosphate de plomb, et quelquefois le sulfate, l'arséniate et le chlorure. L'argent, si intimement mélangé a la galène, s'isole au milieu des minerais oxydés ou carbonates à l'état d'argent natif en fllaments, rameaux et dendrites . La plupart des filons .argentifères de l'Amérique dii Sud, nous disait M. Humboldt dans un entretien sur le sujet de ce chapitre, ont présenté dans leur partie supérieure cette région décomposée, si favorable à l'exploitation. On y trouvait l'argent natif, souvent filiforme, devenu une rareté, mais alors très-abondant et constituant une sorte de couverture ou perruque sur les gitcs sulfurés. Nous citons ici les expressions familières de M. de Humholt parce qu'elles s'appliquent à des faits qu'il avait

«i V VRIATIIINS IM'E SUBIT

vus, qui sont aujourd'hui oublié.sel qu'il n'eiîl phi!? possible deeonslater.

lians d'autres ^^îtes arj:t?ntifèrps, les chlorures el les bromure» w; sont trouvés presque exclusivement dans les parties supérieures (U*s ^Mtes, c'est-à-dire dans la répon des ^ngues oxydées dites jmfos ou colorudos, ^anjrues qui représentent exactement le gossaa des Anglais.

Le zinc, qui se trouve à Tétat de carbonate ou' de silicate dans l(*s <;îtes (ralaminaires supiTflciels, a une tendance A se présenter à Fétat d<î blende en profondeur.

Les (^îles cuprifères sont ceux qui offrent les différences les pins complexes et les plus saillantes. Ainsi, tandis que les minerais sul* furés, panacliés ou pyriteux, constituent en profondeur le minerai normal, la rrjjiou sûi)érieure contient du cuivre natif, des oxydes terreux ou cristallins, des liydrosilic^ites, des hydrocarbonates, des phosphat<!s, des arséuiates, des chlorures ; minéraux remar- ({uables par leurs belles couleurs, et qui donnent alors aux irites une physionomie toute particulière.

Ij(^ passa^re de ces minerais des régions supérieures aux sulfures ipii les excluent en profondeur no se fait pas d'une manière brusque. 11 est Kï'»*ïuel r»t il existe toujours une zone de caractères nn'xtes, dans laqu(*lle l(>s minerais sont mélan^^és.

Tu aiitn^ caractère concorde avec ces transformations fréquentes t\t* h\ conq)(»sition des minerais en ])rofondeur, c'est la modiRcalioii de la struclun*.

Dans les liions, la stnicture rubanée , c'est-à-diriî en zones symétriques, parallèles au toit et au mur, est un fait général; nr Cl' rubanemeul n'existi* plus dans les parties altérées des régions supérieures, cjui ont une structure toujours massive et fragmen* laire sans régularité. Dans les gîtes irréguliers et dans les Rions qui ne sont pas sujets au nd)anement, bien que la transformation de la structure eu profondeur soit dillicile à saisir, on la i*eman|UP cependant, parce «|ue les éléments sulfurés (»t cristallins de la pn>londeur sont presque toujours coordonnés à un systènu* dominant de ^tructure. (*.es sidfures métallifères s<* trouvent soit eu zones épaisses, soit en veinules, soit eu druses, soit en rognons, soit en unisses h*nticubures el arrondies ; tandis que dans les parties modi-

Aées supérieures, les minerais et les gangues ne présentent que des masses confuses irrégulières.

Tels sont les caractères généraux de variations dont on trouve des exemples dans tous les districts métallifères. Le Gomwall, les Vosges, la Belgique, les provinces Rhénanes, la Saxe, TOural, etc. » contiennent des types nombreux de ces gîtes modifiés.

Ayant eu occasion d'étudier un assez grand nombre de ces gites variables, nous sommes arrivera douter que les différences décomposition des parties supérieures fussent réellement dues à des altérations postérieures ; nous pensons que, dans la plupart descas^ CCS différences résultent de faits contemporains de la généra-' lion des gîtes.

Si les décompositions provoquées par les agents atmosphériques, pai* les eaux souterraines qui circulent la plupart du temps dans les filons, ou encore par la grande conductibilité électrique des filons, étaient Torigine de Tétat d'altération que nous avons signalé, cet état serait aussi général que les causes qui Tauraient déterminé. Or il n'en est rien, et nous pouvons citer des districts entiers où ces décompositions n'ont pas atteint les sulfures métalliques. Dans les districts où les régions supérieures de certains gîtes paraissent ainsi très-modifiées, un grand nombre d'autres ne le sont pas et présentent immédiatement les sulfures métalliques. Nous trouvons même cette divergence de caractères dans des filons qui sont parallèles, juxtaposés, et soumis à des conditions physiques absolument identiques.

L'Atlas, en Algérie, contient un grand nombre de filons Mont les minerais sont le cuivre pyriteux ou le cuivre gris arsénifère et antimonifère. A Mouzaïa, où les affleurements de ces filons formaient des murailles saillantes, c'est à peine si les décompositions spontanées avaient pu atteindre les parties déchaussées ; les premiers coups de marteau suffisaient pour y découvrir des parties saines et métalliques. Dans la vallée de TOued Boukandak, près ïcnès, ainsi ciue dans celle de l'Oued Tafilès, les filons qui contiennent la pyrite cuivreuse, la présentent immédiatement, sans décomposition, avec un éclat que le passage des eaux suffit pour aviver dans le fond des vallées. Le môme fait s'est présenté dans les filons de la Ghiffa et de l'Oued-el-Kebir, de telle soile que l'on est encore à trouver dans ce vaste i»ays un seul filon qui ait subi les

altérations profondes dont certains filons cuivreux de TAllemagne nous présentent l'exemple.

Parmi les liions plombifères altérés dont la région supérieure est I)rincij)al(.'mcnt caractérisée par des phosphates et des arséniales de plomb, tandis que la g;dène domine en profondeur, nous citerons un des filons du faisceau do Silbach, prés d'Holzappel, daos 1(; Nassau. Ce filon contient encore une proportion notable de phosphate à 50 mètres du jour, et dans sa partie supérieure le phosphate de plomb était le minerai principal, tandis que tous les autres liions du même faisceau étaient exclusivement caractérisés par b (galène. Comment une altération si profonde n'eût^lle attaqué qu*UB seul filon sur ((uatre, dont les conditions physiques, Texposition aux a^i^erits atmosphériques et les conditions de gisement sont absolument identi(|uos? Si Ton vient à comparer les gangues du filon altéré avec celles des filons qui ne le sont pas, on trouve que le ({uartz, compacte dans ces derniers, est carié et caverneux dans fautre ; ({ue l(\s roches des épontes qui, dans les filons sains, n*ont rien de i)articulier, sont pénétrés do phosphate vert et jaune, cristallin ou terreux.

Kn voyant les gangues quartzeuses, dures, compactes, bien séparées du minerai qui caractérisent renseniblc des liions, devenues dans un seul, cariées, poreuses et pénétrées par d'autres principes métallifères, on no ])eut s'empôcher de conclure que des actions atinosphéri(|ues assez énergiques pour produire de pareilles altérations eussent alta({ué tous les filons appartenant au même faisctMui. Il est plus rationnel de supposer que ces diflcrenees de niniposition sont dues à des actions contemporaines des éinnnalious niélallifèn»s, (jui seules ont pu agir avec autant do foi*ee, et par exception sur un seul lllon.

Ces anouiîdies, dont nous pourrions mnlti])licr les citations, doivent néce-isaireiiienl jeter quelques incertitudes sur TliyiKithèse des altérations poslérieures. Pour iîxer fesprit, pénétrons dans rinlérirur do quelques liions qui ont été également cités comme d«*s types d'alléralion profonde des parties supérieuivs, t?t étudions les détails de rt'tte altération.

Le lilon de Kauteiibach, sur la rive droite de la Moselle (pro-

vince du Hunsdrûck), ôst comme ceux de Berncastel, dont il est voisin, un filon plombifère à gangue de quartz. Toute la partie supérieure de ce filon, jusqu'à une profondeur qui est en certains points à plus de 60 mètres du jour, abonde en phosphate de plomb jaunâtre, qui a longtemps été le minerai normal, aussi bien que la galène. La puissance du phosphate compact ou cristallin a dépassé sur plusieurs points O'^ÔO, et, bien qu'il soit impossible de faire aucune évaluation de la quantité de phosphate fournie par ce filon depuis les premiers temps de son exploitation, toujours peut-on dire que pendant bien des années celte production s'est comptée par centaines de tonnes.

En 1856, on extrayait encore des quantités très-notables de ces phosphates, quoique les chantiers fussent à 60 mètres du jour, et nous avons pu faire sur les minerais les observations suivantes : le phosphate était compact, brun ou blanc jaunâtre, et sillonné dé géodes cristallines comme l'eût été un minerai sulfuré ; en (dosi^irs points, il était intimement mélangé de galène, et souvent les cristaux de phosphate de 0*" 005 à 0"" 020 de diamètre, parfaitement nets, étaient empâtés dans la galène. On trouvait encore dans les géodes la galène recouvrant les groupements cristallisés de phosphate, et dans une partie de ces géodes il existait môme des cristaux, hexaèdres de galène, épigénies du phosphate.

Cette pénétration intime de deux combinaisons si différentes, concrétions successives et substitutions par épigénies, ne permet guère de supposer que les phosphates de plomb soient postérieurs ù la galène et résultent de sa décomposition.

D'où serait venue cette énorme quantité d*acide phosphorique qui ne se trouve ni dans les autres minéraux du filon, ni dans les roches encaissantes? N'est-il pas plus logique d'admettre que les phosphates ont été formés en môme temps et par les mômes voies que la galène, et qu*ils se sont principalement condensés près du jour, probablement pai*ce qu'ils étaient plus volatils que la galène qui occupa la profondeur?

Parmi les liions cuprifères, celui du Virneberg à Rheinbreitbach peut aussi être cité comme exemple de grandes variations de composition en profondeur.

Ce beau filon, ilont la masse est composée de quartz compacte.

336 VAlilATIO.NS QUE SUBIT

présente, au niveau de 120 mètres, poifr minerai normal, un inê lanpre intime de cuivre suHuré, panaché, et de cuivre pyriteiu tandis que, dans toute la partie supérieure, le cuivre phosphaté étai le minerai dominant.

Les phosphates des régions supérieui'es étaient mélangés d (fuelques combinaisons accidentelles, telles que des arséniatos d cuivre, de la malachite, du cuivre natif et oxydulé. En s'approfon dissant, les minerais sulfurés se mélangèrent à tous ces minerai et finirent par les exclure. On a pu faire intervenir rhypothèâ d'une décomposition spontanée des sulfures de la régioii supérieoi dans les gîtes cuprifères de la Sibérie, où la malachite leur & substituée ; dans les gites de Santiago, de Cuba , où c'est le cuivi natif et oxydulé ; mais ici comment expliquer l'intrusion d'une im menso quantité d'acide phosphorique dans un filon d'une composi tion si simple?

Le quartz, qui sert de gangue aux minerais phosphatés ausi bien (pi'aux minerais sulfurés, présente lui-même quelques varii tions qui peuvent éclaircir ces questions théoriques.

Dans toute la région des phosphates et des oxydes, ce qiiarl contient des druscs et des géodes calcédonieuses, et c'est dai ces géodes que se trouvent des cristaux ramuleux de cuivre nati et ces beaux oxydes rouges, capillaires, si recherchés des min^ ralogistes. En profondeur, dès que les minéraux sulfVirés ont exd les phosphates, le caractère calcédonieux est éliminé ; il n'y a pli ni druses ni géodes, et le remplissage est uniquement composé i quartz compacte.

Ainsi donc, à la difliculté d'expliquer la nature des transfoi mations du minerai par des altérations spontanées, se joint l'inipo] sibilité d'attribuer à celte même origine l'état en partie calcédoniei du quartz et la création de druses et de géo(h»s dans une niatièi absolument compacte.

1/intfrviMition dt? l'eau, dans les pliénomùnes du i*emplissage i \i\ partit* supérieure du filou, i^sl indi«|iié<^ a la fois par la natui l'aicédoiiieiise rt slalacliforme de la gangue, et par la conipositic iiydratét' des phnspluihs. (Jue l'ou suppose retle inter\'ention fuv riï^ér par Ir voisinagt» tle la surface, sui»priinée au contraire eu pr l'ondriir par l'cflrt de In tempêraturr et de fa pri'ssion, et l'on aui fîiil lin -rsind p«K \ers une tlirorit» prnl.ajilr. fVrst donc avec mise

, que les filons ont été assimilés à des solfatares métallifères par lesquelles rintérieur du globe était mis en communication avec la surface, et cette hypothèse seule peut expliquer comment l'intervention des phénomènes de la surface a souvent pu modifier le remplissage produit par les émanations souterraines.

Après avoir étudié ces modifications des filons plombifères et cuprifères, nous hésiterions encore à généraliser nos conclusions, si les gîtes calaminaires de la Belgique et de la Prusse rhénane ne nous apportaient des faits saisissants, développés sur une échelle des plus vastes, et exprimant avec encore plus de précision les différences qui ont pu exister entre les phénomènes de remplissage vers la surface ou dans les profondeurs.

Nous avons considéré les gîtes calaminaires comme des amas en chapelets, réunis entre eux par des canaux sinueux et de section très-réduite ; la section horizontale de ces amas est quelquefois très- considérable, tandis que celle des canaux qui les réunissent se réduit souvent aux dimensions les plus restreintes. Ces cheminées irrégulières, en communication avec les émanations souterraines, paraissent, en certains cas, avoir débouché au jour, dans des espèces de vallons ou bassins remplis d'eau, dans lesquels agissaient en même temps des phénomènes sédimentaires.

Les grands bassins superficiels que présentent quelquefois les gîtes calaminaires contiennent des matières évidemment stratifiées par les eaux ; telles sont les argiles bolaires bariolées de Moresnet , et les sables du Dos accompagnés de poudingues à cailloux roulés de quart/, blanc cimentés par la calamine. Dans le gîte de la Hallieue, et dans celui de la Nouvelle-Montagne, près Verviers, ces produits sédimentaires, consistant en sables arénacés purs ou mélangés d*argile, se trouvent à d'assez grandes profondeurs, par exemple à 25 ou 50 mètres du jour, et occupent à ces niveaux des espaces considérables.

D'après cette composition de la région supérieure des gîtes, dont les minerais principalement oxydés, carbonates et siHcatés, sont mélangés avec des produits évidents de transports et de sédiments dus à l'action des eaux, la première idée des exploitants fut de conclure que ces gttes étaient de simples remblais superficiels, qui* n*avaient aucune continuité en profondeur. Ces idées théoriques

GÉ0L06IE, T. II. ss

furent assez générales jusqu'à ce que le grand développement de la fabrication du zinc eût conduit à approfondir les travaux.

On vit alors que les oxydes de fer, les calamines et les plombs carbonates de la surface, étaient remplacés en profondeur par une proportion croissante de pyrite, de blende et de i^alène. Dans 4uel({ues mines, la substitution est complète, et l'on ne doute phis aujourd'hui quo tous les gîtes oxydés et carbonates à la surface ne se transforment dans la profondeur en minerais sulfurés. Or, si les sulfures doivent être attribués a des phénomènes agissant de bas en haut, il est difficile de ne pas attribuer la même origine aui carbonates, oxydes et silicates; seulement rinfluence des phénomènes de la surface doit avoir été pour beaucoup dans la transformation des minerais.

Les gttes calaminaires de la Silésie, étudiés par M. Delesse, lui ont suggéré des idées analogues ; ils résultent des phénomènes sédimentaires qui ont stratifié avec des argiles, les produits d'émanations souterraines. Les bassins de la Silésie sont beaucoup plus vastes que ceux de la Belgique, et les conduits inférieurs des éma« nations métallifères, n'ont probablement plus aucune importance de section, comparativement à l'étendue superficielle des dépôts.

Depuis plusieurs années on exploite sur la côte septentrionale d'p]spagne, dans la province de Santander, des gites considérables de carbonate de zinc blanc stalactiforme ou concrétionné. Les parties supérieures de ces gîtes portent au plus haut degré l'empreinte do Taction des eaux.

On y a trouve, en eiTet, le carbonate de zinc en stalactites con('entri({ues avec l'arragonite, et leurs formes aussi bien que la nature concrélionnoe des minerais, les assimilent tout à fait aux gîtes calaminaires de la Belgique et de la Silésie.

L'exploitation a déjà pénétré à des profondeurs notables et déuioiitré ({ue sur plusieurs points il y avait imo tendance prononcée au nirlangc de sulfuivs cristiiUins qui ont progressivement augmenté et qui, suivant Umia probabilité, remplaceront en profondeur les rarboiuites et les oxydt'S terreux.

Lrs ^Iti's (le Los-Sauttis, en Espagne, nous ont offert un exemple analogue. Un iilun très-puissant, du moins dans la partie supi'rioure, présente nue eouqiosition mixte où les phénomènes

non plus de sédimentation arénacée, mais de précipitation chimique d'un travertin calcaire, ont eu autant de part au remplissage que les émanations souterraines qui produisaient le fer spathique et les minerais de cuivre.

Des variations analogues ont été observées dans les gîtes de l'Amérique du Sud : ainsi en étudiant les mines du Chili, M. Domeyko est arrivé à conclure que les chlorures d'argent, abondants à la surface, étaient remplacés en profondeur par des minerais sulfurés, et que cette modification résultait, non pas d'actions postérieures, mais d'actions contemporaines à la formation des gîtes. La même explication s'applique, d'une manière presque générale, aux minerais natifs oxydés, chlorurés et bromures des pacos et colchrados argentifères du Mexique et du Pérou, qui, dans la profondeur, se transforment en negros^ c'est-à-dire en minerais sulfurés.

Concluons donc : que les différences de composition signalées dans beaucoup de gîtes, résultent de ce que les émanations métallifères se sont modifiées en approchant de la surface, sous l'influence des eaux, ou de ce que des minerais plus volatils que les sulfures se sont condensés vers les parties les plus voisines du jour. Ces différences doivent par conséquent être attribuées non pas à des altérations postérieures , mais bien aux phénomènes générateurs eux-mêmes.

Nous ne voulons pas étendre ces conclusions d'une manière absolue, en prétendant que tous les phénomènes attribués aux altérations spontanées l'ont été à tort. Parmi les exemples mêmes que nous avons pris pour types, le filon de Rheinbreitbach nous offre plusieurs circonstances d'altérations et de transports moléculaires ; nous y trouvons un filon croiseur rempli de débris stéatiteux et basaltiques, pénétré vers son contact avec le filon métallifère de cuivre natif qui tapisse les fissures du conglomérat, jusqu'à plusieurs mètres de distance. Ce fait, comme beaucoup d'autres modifications de détail que peuvent présenter les minerais, est bien le résultat d'une action postérieure. Mais les grandes variations dont nous avons signalé plusieurs exemples, diffèrent complètement de ces phénomènes de détail, et sont hors de proportion avec les causes auxquelles on les attribuait.

Ces corisidéi-atitjiis peuvent contribuer à préciser encore La théorie générale des gîtes métallifères. Elle nous montrent en eflet Itt résultats des émanations souterraines se modiliant de plus en plus à mesure qu'on s'éloigne du siège des actions génératrices, de iiiaiiièn.' à formtT des zones horizontales de nature difTérente.

La zun<! la plus rapprochée de la surface est souvent caractérisée par les métaux natifs ou oxydés, par les carbonates, silicates, chlorures, bromures, phosphates, arséniates, etc. ; par la nature compacte, cariée et concrélionnée des gangues. Poursuivis en profondeur, ces minerais et gangues sont bientôt remplacés par les sulfures et par les gangues cristallines qui appartiennent partii»lièrement à la zone inférieure.

Cette seconde zone est caractérisée non-seulement par les sulfures, mais par Tétat cristallin et géodique des minerais, et par k rubanement des gangues. Les pyrites, les falherz, la galène, la blende, Targcnt louge, etc., appartiennent à cette catégorie de minerais é\ idcnnnent foimés par sublimations.

Les faits nous manquent pour apprécier les épaisseurs comparatives de ces deux zones. La zone inférieure nous apparaît comme ayant, en quelque sorte, une épaisseur indéiuiie et qui ne peut être sondée, des travaux de 800 mètres de profondeur, pratiqués dans certains filons, n'ayant pu constater aucune variation qui annonçât une transformation dans les conditions générales de la composition des gites. Quant a la zone supérieure, 50 mètres seraient presque uni; moyeime, et 100 mètres un maximum ; son épaisseur est donc très-faible comparativement a celle de la zone inférieure, et elle n'a pour nous une grande importance que parce que c*est celle qui se présente la première à nos recherches et à nos travaux d*exploi* tation.

Si nous examinons maintenant les variations dos minerais reiati verni nt à hMir traitement métallurgiipie, nous trouverons que dans beaucoup de cas elles expliquent Tappauvrissement et TabaiK don des travaux.

Ainsi biNiUcoup des ex])Ioitations d*argent de TAmérique du Sud ont été ouvert(*s dans les pacos et coinrados, c'est-à-dire dans des terres ocreusrs, tendres et faciles a extraire, qui contenaient Targeiit ù Tétat natif ou ù TéUtt de chlorure, et pur conséquent dans les

conditions les plus favorables à Tamalgamation. Ces mines s'approfondissent, les travaux deviennent plus coûteux et en môme temps les minerais se transforment en sulfures » c'est-à-dire qu'ils deviennent durs à abattre et d'un traitement métallurgique très -difficile dans une contrée qui manque de combustible. N'est il pas évident que, dans ce cas, un grand nombre de gîtes seront déclarés épuisés? Mais, aux yeux du géologue , la continuité du minerai reste un fait acquis ; il n'y a que sa nature minéralogique qui s'est modifiée.

Prenons un cas non plus de simple modification minéralogique, mais de transformation plus ou moins complète par la substitution d'un métal à un autre, la conclusion sera la même.

Le filon de Bleyberg, entre Liège et Aix-la-Chapelle, présentait dans ses parties supérieures un des plus beaux remplissages de galène que l'on puisse citer ; la puissance du minerai pur et sans aucun mélange de gangue dépassait 0"" 60 et quelquefois un mètre. Les eaux étaient très-abondantes, et l'on n'hésita pas à faire la dépense de deux machines de six cents chevaux. Hais au niveau de 100 mètres la galène se trouva en grande partie remplacée par de la blende qui valait cinq à six fois moins. On comprend qu'une pareille transformation dut réagir d'une manière fâcheuse sur l'entreprise, et l'on a pu dire, jusqu'à.un certain point avec exactitude, que le minerai s'était appauvri en profondeur, quoiqu'on réalité la richesse métallifère fût aussi grande. Depuis, l'extension des travaux souterrains a conduit à trouver d'autres zones plombifères et les produits ont repris leur importance première.

Concluons de toutes ces considérations et de tous ces exemples : que le principe de la continuité des minerais en profondeur se trouve suffisamment démontré, mais comme une généralité théorique qu'on ne peut appliquer dans toute sa rigueur.

La continuité ne peut être absolue ni régulière, pas plus dans la profondeur des gîtes que dans les parties les plus rapprochées du jour. Toutes les variations des minerais, tous les accidents qui les interrompent dans les régions connues, peuvent se présenter en approfondissant les travaux ; mais c'est seulement en restant pénétré des conditions de l'origine de ces minerais et du principe de leur continuité en profondeur que l'on pourra donner aux travaux

34i VARIATIONS DES MINERAIS EN PROPOlfDRTR

souterrains cette direction logique et persévérante sans \âqaéùe 3 en peut exister d'exploitation durable.

Nous avons explirjué, en parlant des fllons du Hartz, commeol devait être compris Tappauvrissement signalé dans un grand nonobre de filons ; mais lorsqu'il s'agit de reprendre Texploitation de filons abandonnés, dont les parties supérieures ont été enlevées, on n*a plus qu*im seul guide, le principe de la continuité des ^Ues en profondeur, et de la continuité probable des conditions moyennes de leur remplissage. Ces éléments peuvent suffire dans beaucoup de cas, et c'est pour cela que nous avons cru devoir traiter avec autant de développement et dans un chapitre spécial, les questions relatives à la continuité et aux variations que peuvent présenter les minerais en profondeur.