CHAPITRE II

Les liions définis comme masses minérales aplaties, comprises sous deux plans à peu près parallèles et coupant la stratification des terrains sous des angles quelconques , soit comme des fentes ou cassures remplies par des substances spéciales , constituent les trois quarts des gîtes métallifères.

On trouve des filons dans toutes les contrées du globe, avec des caractères tellement analogues ou identiques, qu'on est amené à les considérer comme résultant de phénomènes généraux qui ont affecté certaines parties de Técorce terrestre.

Indiquons de suite quelques termes techniques employés dans les mines pour désigner les diverses parties des filons.

On appelle toit (hangende) le plan droit ou ondulé qui forme la limite supérieure d'un gîte ; le plan inférieur est le mur (Uegende). Souvent le toit et le mur sont séparés du gîte par des roches détachées et d'une autre nature que la masse : ces parties sont les salbandes (saalbander).

On appelle épontes les portions de roches encaissantes qui forment le toit ou le mm*. Les points où le gîte perce à la surface du sol sont les affleurements,

La ligne d'intersection d'un plan horizontal avec le plan d'up

14 FILONS MÉTALLIFÈUES

filon en détermine la direction ; V inclinaison est l'angle que forme le plan du filon avec Thorizon.

Les faits relatifs à la constitution des filons métallifères sont aujourd'hui si nombreux, qu'il est difficile d'en présenter un résumé succinct. Les divers caractères qu'on peut y étudier sont, en effet, solidaires à tel point, qu'on ne peut guère les isoler complètement. Tâchons cependant d'examiner méthodiquement ces différents points, qui sont :

1° La composition et la' structure des filons métallifères;

2° Leur iorme et leur allure ;

3" Les relations des filons entre eux et leur groupement dans les divers districts métallifères ;

4° Enfin, les conditions principales de la distribution intérieure des minerais.

Nous examinerons successivement les faits relatifs à ces quatre divisions, en nous appuyant sur des exemples tirés des contrées les plus classiques et les mieux étudiées.

Composition et strueture des filons mëtolliftres.

Les filons donstiluent la plus grande partie des gîtes métallifères autres que ceux du fer. C'est en vertu de cette importance, et pfircc que leurs formes sont assujetties à des lois de continuité et de régularité plus faciles à saisir, qu'ils ont été de tout temps l'objet d'études particulières.

Werner, placé dans une des contrées les plus riches en filons plus variés et plus réguliers que partout ailleurs, a fourni, par ses travaux, la base de la géognosie des minerais. Les conclusions théoriques qu'il a tirées de ses observations ont, il est vrai, subi dos modifications complètes, mais ses observations ont subsisté, elles ont ouvert la voie à une théorie plus rationneUe aussitôt que les progrès de la géologie ont [)u y conduire.

L'étude des caractères des filons a une très-grande importance; il suffira, pour la faire apprécier, de se reporter a ce que furent les travaux des premiers exploitants lorsqu'ils ignoraient les conditions de continuité, de direction et d'inclinaison des filons. On ne croyait alors à l'existence du minerai que lorsqu'on le voyait ; de là ces puits multipliés, souvent placés sur des indices sans valeur; de là

FlLOiNS MÉTALLIFÈRES 15

ces travaux sinueux et incertains que l'on cherchait à maintenir dans le gîte, malgré ses accidents et ses irrégularités. Si, au contraire, nous parvenons, en étudiant les filons, à démontrer Torigine que nous leur avons assignée et les conditions qui en résultent, les travaux changeront de forme, et Ton pourra calculer à Tavance à quelle profondeur, à quelle distance on rencontrera le plan d'un filon par un puits ou par une galerie pratiqués dans le terrain qui le renferme.

C'est en étudiant les caractères de composition, de structure et de forme des gîtes métallifères, leurs relations entre eux et avec le sol encaissant, qu'on pourra fixer ses idées et arriver à définir leur allure de manière à obtenir une conviction qui peut seule donner naissance aux grands travaux.

Le caractère le plus saillant d'un filon, celui qui le fait distinguer dans un terrain quelconque, c'est sa composition.

En effet, les minéraux qui entrent dans la composition des filons métallifères n'ont, en général, aucune relation avec les roches encaissantes, sauf les cas où ils contiennent des débris de ces roches qui paraissent provenir d'écroulement des épontes pendant le rerapHssage du filon.

La masse des filons est, dans la plupart des cas, formée par les gangues, qui sont :

1** La silice, soit sous forme de [quartz plus ou moins cristallin, ordinairement translucide, et quelquefois en partie hyalin ; soit sous forme de jaspes et d'agates diversement nuancés, contenant des poches ou druses souvent tapissées de cristaux ;

2*» La chaux carbonatée^ toujours cristalline ou spathique, qu'elle soit pure ou mélangée, et passant souvent à la dolomie cristalUne, au spath calcaire ferrugineux (braun-spalh), au fer spathique, au spath rose manganésifère ;

S** Le spath ïluoPy soit pur et cristallin avec ses nuances multipliées, blanches, vertes, jaunes, roses, rouges, bleues, violacées, et ses belles cristallisations cubiques, soit mélangé avec le quartz ou le spath calcaire ;

4** La baryte sulfatée blanche, laminaire ou cristallisée, avec ses formes de prismes, de tables biselées, de crêtes striées ;

5** L'urgilo impure, quelquefois schisteuse, Icttcn des Allemands,

à laquelle il est dilUcile d'assigner une origine autre que la décomposition.

A ces gangues, il faut ajouter les oxydes de fer, qui jouent quelquefois le rôle de gangues relativement aux autres métaux, et les roches du toit et du mur en fragments empâtés qui donnent souvent à l'ensemble de la masse un aspect bréchiforme.

Ces diverses gangues remplissent les filons métallifères, concurremment avec les minerais qui s'y trouvent disséminés soit en veines ou petits filons isolés, soît en veinules, paillettes, grains ou rognons cristallins et [cristaux disséminés. Il est rare qu'un filon rempli par les gangues cristallines ne soit pas métallifère, du moins en partie.

Les filons stériles ne sont ordinairement remplis que de poudingues et de brèches composées de roches analogues aux roches encaissantes, ou de terres argileuses.

Cependant il faut distinguer, dans le cas des filons d'argile, ceux qui sont appelés filons terreux ou pourris, et qui sont quelquefois très-riches en minerais ; ils se distinguent des filons stériles en ce que la matière argileuse qui les remplit est le résultat de la décomposition des roches gangues et des minerais qui remplissaient les filons. Aussi arrive-t-il fréquemment que ces filons ne sont terreux que dans certaines parties, et qu'en les suivant sur une assez grande longueur, dans le sens de la direction et surtout de Tinclinaison, on arrive à trouver des parties moins décomposées ou même tout à fait saines et cristallines.

Les matières qui remplissent les filons, gangues et minerais, sont à l'état cristallin ; les roches provenant de Fécroulement des parois, ou tombées de l'extérieur, font seules exception à cette règle qui constitue un caractère spécial.

C'est l'exploitation de ces gîtes qui fournit les cristaux isolés ou groupés qui ont servi à l'étude de la minéralogie. Les belles cristallisations de quartz, spath fluor, baryte sulfatée, spath calcaire ou dolomitique, jointes aux groupes cristallisés de galène, blende, antimoine sulfuré, cuivre gris, pyrites, cuivie carbonate, etc., qu'on voit dans les collections minéralogiques, donnent cependant une fausse idée de cet état cristaUin des filons. Tous ces morceaux

de choix appartiennent aux géodes ou cavités dans lesquelles la cristallisation a pu se développer d'une manière complète. Dans les minéraux qui remplissent la masse du filon, Tétat cristallin n'est indiqué que par une texture fibreuse ou clivable ; les cristaux déterminables sont les cas exceptionnels.

Cette texture cristalline, jointe à la nature particulière des gangues, suffit pour signaler l'existence d'un gîte, et l'existence de ce gîte sera d'autant plus facile à constater que les roches du terrain encaissant seront plus lithoïdes. Pour reconnaître ensuite si le gîte est un filon ou un amas, il faut en consulter les caractères de forme et de structure.

La structure des filons est intimement Uée à leur forme, et assujettie à des lois aussi intéressantes pour leur théorie que pour leur exploitation. Lorsque la composition n'éprouve pas de perturbations par le mélange des roches du toit et du mur, et que les gangues sont de plusieurs espèces, ces gangues ne sont pas mélangées confusément ; elles affectent une disposition parallèle aux salbandes et symétrique relativement au toit et au mur ; c'est-à-dire que si, à partir du toit, l'on découvre une bande de spath calcaire, puis une de spath fluor, puis une de quartz, puis une autre de sulfate de baryte avec galène ; on trouvera à partir du mur le spath calcaire, le spath fluor, le quartz et le sulfate de baryte galénifère, disposés dans un ordre identique et même avec des épaisseurs à peu près proportionnelles. Cette structure est la structure rubanée.

Un filon sera donc composé de plaques successives, et disposées symétriquement à partir du toit et du mur ; et, comme les ondulations du toit et du mur ne se correspondent pas dans la plupart des cas, les deux dernières épaisseurs de gangues ne pouvant se réunir sans qu'il y ait altération de cette loi de symétiîe, il arrive souvent qu'une nouvelle espèce minérale, soit stérile, soit métallifère, remplit les vides intermédiaires. D'autres fois il reste dans l'axe des espaces vides, et c'est dans ces espaces que se rencontrent les druseSf les tours ou poches à cristaux, qui sont encore un caractère distinctif de la structure des filons.

La structure symétrique se manifeste fréquemment par l'existence des salbandes interposées entre le toit et le mur. Ces salbandes, ordinairement argileuses, isolent le filon et facilitent beau- Géologie. t. 11. ^

coup son exploitation, les filons ainsi détachés étant d'un abatage beaucoup plus facile que les filons qui adhèrent au toit et au mur. Du reste, la disposition de la masse du filon par strates doubles et symétriques n'est pas générale et absolue : le mélange de roches provenant du toit et du mur et de galets tombés de la surface a été un obstacle à ce qu'elle pût se développer, et nous avons dit que ce mélange était fréquent. D'autre part, il arrive aussi que les filons sont de composition trop simple pour qu'il y ait des distinctions à faire et pour que la symétrie soit visible ; mais, toutes les fois que le remplissage du filon a élé tranquille et sans mélange hétérogène, toutes les fois qu'il y a variations dans les gangues, la loi de symétrie reparaît avec une constance et souvent avec une perfection remarquables.

Cette loi est applicable non-seulement aux variations de composition des gangues, mais à leurs variations de couleur et de structure. Elle est applicable à la présence de telle substance métallifère disséminée dans une même gangue ; en sorte que la coupe d'un filon peut présenter, à partir du toit et du mur, le quartz jaspe coloré, le quartz blanc cristallin, le quartz galénifère, etc., en tout sept ou huit épaisseurs, symétriques et semblables deux à deux. On a signalé des filons où il y avait ainsi sept variations de composition, de structure ou de couleur, à partir d'une salbande jusqu'au centre. M. Daubuisson citait un des filons de Freiberg composé de zones successives de baryte sulfatée et de spath fluor, disposées avec une symétrie tellement exacte de part et d'autre, qu'on n'aurait pu mieux faire, disait-il, avec le compas.

Ainsi cette loi de structure symétrique peut être considérée, non pas comme une condition absolue dans les filons, mais comme une conséquence habituelle de leur mode de formation, cette structure s'étant produite toutes les fois qu'aucune perturbation n'est venue la troubler.

Les exemples représentés par la planche II expriment trèsbien les deux cas de la structure symétrique des filons.

Dans le filon Neuhoffnungor-Flachen (lig. 2), cette structure est indi(juée par des salbandes régulières et des lignes qui les suivent munie dans les ramifications.

Dans le filon Peter {i\^, 1), elle est troublée par des roches du'

toit et du mur et par des enchevêtrements, mais elle se reconnaît encore en prenant pour axes les lignes noires qui représentent les vides ou druses cristallines du centre.

La structure rubanée symétrique des fdons est la conséquence de la nature cristalline des gangues et des minerais qui les remplissent ; non-seulement elle est troublée toutes les fois qu'il y a remplissage par des matériaux tombés des parois ou de la surface, mais elle n'existe jamais pour les filons remplis mécaniquement par des argiles, grès, brèches ou conglomérats.

Les minéraux cristallins échappent, en effet, aux lois qui régissent la sédimentation. Si l'on étudie les dispositions que prennent des cristaux quelconques lorsque Ton fait cristalliser des substances, soit par voie humide, soit par voie sèche, on reconnaît que ces cristaux se fixent sur les parois verticales ou inclinées des cristallisoirs ou des cheminées de sublimation et s'accroissent suivant des plans parallèles à ces parois. Il en est de môme pour les filons, et, soit que les matières cristallines qui les remplissent aient été produites par sublimation ou par précipitation, il est naturel de les trouver disposés en zones successives à partir du toit et du mur.

U est bailleurs évident qu'il ne faut pas donnera ces lois de structure une extension absolue. Les diverses parties d'un même filon ont pu être soumises à des influences difTérentes qui en ont fait varier la composition. Les ondulations des parois, la difîérence de leur position relativement aux éléments du remplissage, constituent encore des éléments nombreux d'irrégularité. Mais ces variations ne portent aucune atteinte aux règles générales de la structure, pas plus que les perturbations provoquées par l'écroulement plus ou moins fréquent des épontes.

L'observation des plus petits détails vient en efî*et à l'appui de cette hypothèse du remplissage normal par des plans d'accroissement à partir des salbandes. Ainsi M. Daubuisson, après une étude des filons de Freiberg, écrivait : « Lorsque les matières ont montré une grande tendan«îe à se former en cristaux, soit parfaits, soit imparfaits (quartz hyalin, quartz améthysé, spath calcaire, etc.), on remarque que la pointe des cristaux de forme pyramidale est toujours tournée vers l'intérieur du filon, le cristal étant à peu près perpendiculaire aux salbandes. Chaque couche prend en consé-

30 FILONS HËTALLIFËRES

quence, sur celle de ses faces tournée du côté de la salbande, l'empreinte des cristaux de la couche adjacente, tandis que les cristaux qu'elle porte sur l'autre Tace semblent entoncer leurs pointes dans la couche subséquente. Enfin les cristaux des deux couches du milieu, se présentant leurs souimets, s'engrènent les uns dans les autres et finissent par remplir le lilon. >

Les mêmes caractères se retrouvent dans certaines parties des liions cuprifères à gangue de quartz cristallin du Comwall. La figure 1 exprime les traits généraux de la structure rubanée et symétrique des zones mélallifères teintées en noir et des zones de quartz cristailiii, dont les prismes implantés normalement aux épontes se présentent leurs pointementïi.

Il semble, dans cet exemple, que l'ensemble du llloa est composé d'une série de liions accolés, dont les salbandes sont métallifères.

Les nions ont donc des caractères spéciaux, non-seulement^par leur composition, mais encore par le groupement et la structure deséléments constituants ; enfin, ils en ont encore par les substances accidentelles qui s'y trouvent disséminées. Nous ne pouvons cilCT d'exemplo plus frappant que celui des filons argentifères d'An-

dreasberg au Hartz. L'argent antimonial, l'argent rouge, la galène et l'arsenic natif donnent un caractère particulier aux minerais qui en sont extraits ; les gangues de spath calcaire à géodes cristallines, où se trouvent en outre des zéolilhes remarquables, telles que l'harmotome, la stilbile, l'analcime, etc., constituent un second caractère non moins spécial. Les minerais se trouvent principalement rassemblés en une zone centrale et forment dans les galeries et dans les ouvrages en gradins des rubans très-distincts. Cette zone, à laquelle la forme testacée de l'arsenic donne une structure ondulée, était très-développée au 33* étage du Samson (650 mètres de profondeur), elle occupait le centre d'une bande de spath calcaire qui formait l'épaisseur du filon.

La figure 2 représente l'aspect des gradins renversés qui avaient été taillés dans cette partie dû filon.Ëlle met en évidence l'apparence générale du rubanement, qui se manifeste même dans la manière dont les roches se brisent.

La structure rubanée des filons est, en effet, exprimée de deux manières distinctes.

En grand, par les zones successives et symétriques que présente lasectiondufllon, par les salbandes qui le détachent du toit et du mur. Elle est exprimée en petit par les détails que présentent les échantillons détachés, par les délits et les clivages qui permettent de briser la roche dans un sens plus tôt que dans un autre.

Sous ce rapport, il est des filons comme des roches stratifiées ; les lignes de structure

2â PILONS MÉTALLIFÈRES

d'un fragment indiquent la position qu'il devait avoir dans le gîte.

Nous avons dit que les filons métallifères sont très-souvent détachés du toit et du mur par des salbandes argileuses qui les rendent d'une exploitation plus facile que ceux qui sont adhérents aux épontes.

Sans qu'il y ait adhérence et sans qu'il y ait isolement des gangues métallifères par des salbandes argileuses, on trouve souvent les épontes des filons rayées par des stries plus ou moins profondes ou même polies, et présentant ce que les mineurs appellent des miroirs.

Ces surfaces striées ou polies sont évidemment dues aux frottements qu'ont dû éprouver les parois de la fracture, lorsque, par l'effet du rejet, les roches du toit ont glissé sur les roches du mur. L'existence de ces surfaces supplée quelquefois aux salbandes et facilite l'abatage complet que les mineurs appellent le dépouillement du filon. * *

La structure rubanée des minerais et des gangues ne peut pas toujours être attribuée à des faits de cristallisation. Dans certains cas, elle résulte de ce que la fracture primitive a été successivement agrandie, de telle sorte que des plaques minérales ont été accolées les unes aux autres par les actions qui rempUssaient les écartements successifs.

Ces mouvements du sol sont démontrés par des miroirs intérieurs entre les rubanements accolés.

D'autres observations tendant à démontrer ces détails de formation ont été faites sur beaucoup de points, notamment à Kurprintz, en Saxe, où l'on exploite un filon dont les druses et géodes cristallines ont été brisées ; on retrouve aujourd'hui les fragments de ces druses déplacés et soudés par d'autres minéraux évidemment postérieurs à la dislocation. Des faits de même nature ont été constatés dans les filons de la Sierra de Los-Santos en Andalousie, dans les filons de Mouzaïa et des environs de Tenès en Algérie.

La structure rubanée des filons est très-souvent troublée par le mélange des roches du toit et du mur. Dans les districts métallifères du Taunus et du Westerwald, sur les bords du Rhin, les roches du toit et du mur écroulés en gros fragments anguleux forment

FILONS HÉTALLIFKRËS 33

presque tout le remplissage des (lions et le rubaneraent disparaît presque entièrement. On n'en retrouve plus de traces qu'entre les divers minerais, blende, galène et fer spalhique, lorsqu'ils s'isolent sur des espaces un iteu considéniblos.

Toulefois il y a beaucoup de liions qui, bien qu'uniquement composés (ie gangue^ spéciales et de mmeraib no sont pas ru banés. Ces filons portent le ca chot d'une giande unité d origine; et tandis que les liions rubanés donnent 1 idée d une succession des matières cens tituantes toutes ces matières semblent contemporaines dans les (lions d structure amygda lo!de, ou les minerais et les gangues forment des sphéroïdes irreguliera a zones concentriques

Le (l(on de Ventura dans la Sierra Morena (fig 8) est un des exemples les mieux caractérisés qu'on puisseciter de celte structure. Un noyau de minerais sulfuré, y csl, par >.g. .. - F,i« ïm.» (.i.,r.-.™.). exemple, entouré de zones successives de spaths calcaires plus ou moins ferrugineux qui forment des sphéroïdes irréguliers, soudés par une sorte de bain quartzeux, dans lequel ils sont disséminés.

Cette structure amygdaloïde à zones concentriques se trouve exprimée d'une manière très-complète dans quelques filons spalliiques du Westerwald, notamment dans celui d'Anxbach. Elle existe encore en quelques points de certains filons du Hartz, où la galène, la blende et le braunspatb sont groupés de la même manière.

Dans un grand nombre de cas, les filons, n'étant composés que d'une seule et même substance, de quartz par exemple, ne présentent [aucun trait particulier de structure, et ce n'est plus^que

dans les parties métallifères qu'on peut observer quelques signes

caracléristiqucs.

Lorsqu'on veut figurer l'apparence d'un fllon, on en trace généralement une coupe par un plan perpendiculaire. C'est ainsi que la ilgure 4 représente un des filons de Mouzaïa, sur une hauteur d'environ 80 mètres. Ce fllon est principalemenl composé de fer spatliique et de baryte sulfatée. Dans la coupe, le fer spatliiq-je est indiqué par des hachures parallèles au toit et au mur ; la baryte sulfatée par des hachures horizontales ; et le cuivre gris, qui fait l'objet de l'exploitation, par des teintes noires.

On voit, d'après les tra'cés de ccb diverses substaocee, indiqués par la coupe, que le rubanement, coniiKléré sur une grande hauteur, peut être beaucoup moins régulier que lorsqu'on le considère seulement sur un espace restreint comme le front d'une des galeries.

Celte coupe met aussi eu évidence le défaut de sj^nétrie des rubanement s, défaut qui existe dans beaucoup de circonstances et qui se rattache précisément aux conditions que nous venons de signaler. L'accroissement successif du filon est en partie dû â la formation de Assures et d'écarte> meiits successifs, qui se sont produits eutiv les premit-res épontes. C'est ainsi que la baryte sulfatée

Huuula (Algérie)

(représentée sur la coupe par des hachures horizontales) a dû être postérieurement ajoutée dans le filon rempH par le fer spathique contenant le cuivre gris.

Lorsqu'une galerie vient à rencontrer un filon, deux cas peuvent se présenter, suivant les positions relatives du plan du filon et du plan de la galerie.

Si le filon est rencontré par une galerie en direction ou à peu près, et qu'il soit de moindre dimension que la galerie, il se dessinera sur le plan vertical du fond de la galerie, sous forme d'une bande inclinée ,^ comme le filon dit Goitlober Morgen représenté par la figure 2 de la planche I. Ce sera une coupe transversale (lu filon.

Si, au contraire, le plan du filon a été croisé par une galerie de traverse, ce plan se présentera sur la paroi verticale du fond de la galerie, sous la forme d'une zone horizontale, et ce sera sur les parois de droite et de gauche de la galerie qui aura traversé le filon qu'on pourra voir sa coupe dans l'autre sens et juger son inchnaison.

Lorsqu'une galerie, perpendiculaire à la direction d'un filon, vient à le croiser, la zone horizontale, qui représente la puissance du filon, apparaît d'abord au sol delà galerie, si on recoupe le toit, au faîte de la galerie, si on recoupe le mur.

Les figures 1 et 2 de la planche IV font voir, sur des fonds de galeries, des rencontres de filons, présentant les traces verticales des filons croiseurs et les traces horizontales des filons croisés.

Les caractères de structure des filons sont tellement généraux et tellement précis, qu'avec un peu d'étude on arrive à distinguer parmi les blocs épars, parmi les cailloux roulés des alluvions, les fragments qui peuvent en provenir ; il suffit pour cela de bien étudier dans leurs détails les caractères cristallins et la structure rubanée des gangues et des minerais.

La nature cristaUine des éléments n'entraîne pas 1* existence de facettes discernables ; une stinicture clivable, soit même un éclat cai'actéristique, suffisent pour la manifester. Telle substance qui ne présente aucun éclat métallique est à l'état cristallin, parce que l'on y distingue quelques facettes de clivage, et quelques pointements dans les vides que laisse la structure rubanée.

IG FILONS HÉTALLIFËRES

Dana un môme filon on peuL ronconlrer des parties dont les caractères cristallins et lubanés sont exprimés de manières trèsdifférentes. Ainsi le môme fragment, figure 5, provenant d'un

Hg- s. — Fngintm d'un BLon nibsE» âc 1

filon de Saxe, nous présente la blende compacte formant, avec un quartz hlendeux, une série de zones Irrégulières ; tandis que trois zones nettes et régulières sont formées par le fer spatliique, la galène à facettes et clivages cubiques et par un spath fluor blunu sillonné de clivages octnédriques.

Lo rubanenient de tous ces éléments forme un ensemble expressif ù tel point que l'on pourrait, en quelque sorte, replacer le fragment tel qu'il était dans le lllon,

A draite, l'éponte enchevêtrée et |>énélrée de blende ; ù gauche, le epntli fluor ; de telle sorte (|u'en prenant cette dernière substance comme axe , et répétant des zones à peu près symétriques sur h gauche, le filon dans lequel ce fragment a été pris se trouverait complètement reconstitué.

FELONS MÉTALLUÈBES rt

Dans le filon finement grenu dont la figure G représente des

rubanements multipliés (filon de Zellerfeld au-Hartz), la struc-

ture cristalline s'apprécie seidement par les enchevôlrements pointillés de la galène à petites facclles et du spath calcaire saccliaroïde. Dans celte partie du filon, les parties rubanées se séparent assez facilement et les plans de contact présentent des stries de glissement quelquefois luisantes par une sorte d'écrasement de la matière minérale.

Le remplissage des filons par substances cristallines et rubanées caractérise en général les parties les plus riches des filons. Mais la structure fragmentaire, c'est-à-dire le remplissage des filons par les débris écroulés des épontes, n'exclut pas toiyours la richesse mélaUifère.

Dans beaucoup de cas, les écroulements des épontes ont formé, ilans les filous, des remplissages incohérents dont les vides ont été remplis par les substances mélallirêrcs. Ces substances ont réuni et soudé les roches fragmentaires.

C'fist ainsi qu'il existe au Hariz des minerais dits Hitigerz ou minerais en anneaux, parce que les cassures des fragments enveloppés présentent en effet des zones métallifères fermées en anneaux.

as F[L0NS HËTALLIFÈRES

Le filon principal de Zellerfeld au Hartz est un exemple classique de cette structui-e :

Ce filon est double : le filon principal (HaupL gang] et le Kronkalenberger gang. Ce dernier lîlon , qui est au toit], est foiraé :

- Coupe d'

i fllon i Zellerfelil au lunz.

{"d'une cpaiâ^ieiirstiti'ilc formée par les débris des épontcs, schistes et grauwackos, entrelacés de veinesde spath calcaire; 2° d'une partie métallifère composée des mômes éléments sillonnés de veines de galène, structure habituelle d(.>s Tilons du Hartz.

Le tllon principal est rempli de blocs et fragments do toutes dimensions, dont les angles sont arrondis. La galène a enveloppé ces blocs à la surface dcs(|uels elle adhère, de telle sorte que les sections foruieiil dos zones annulaires. Le spnlli calcaire, souvent fcrrifère (liraunspalh) , a coniplélé le remplissage en soudant toute la masse.

Les substances métallifères ont quelquefois pénétré et imprégné les roches tendres , les fragments de schistes par exemple , de manière à en manquer les caractères et à les transformer en frag-

ments de minerais. La figure 8 représenteun échantillon pris dans le liloii iii'inci]jal de Zellerfeld, dans lequel la galène a tellement

pénétré les fragments de schistes que ces fragments imbibés constituent le minerai ; le quartz cristallin a soudé l'ensemble.

Cette structure est fréquente dans les filons ; elle n'est pas toujours très- apparente, parce que les actions successives, qui ont ainsi amené des substances qui se sont enveloppées, ont quelquefois déterminé des pénétrations telles, que les fragments qui ont servi- de centre aux superpositions successives semblent, ea quelque sorte, fondus dans la masse.

Le filon de Laclievrette en Dauphiné est un type classique de la structure fragmentaire. Des fragments de schiste tsiqueux y ont été enveloppés d'abord de quartz, puis de fer carbonate, qui ont pris une structure cristalline et presque radiée. Quelques veines de pyiite cuivreuse sont insérées dans ce remplissage.

30 FILONS H.KTALLIFÈUES

La figure 9 représente un échantillon pris dans le fllon de La Clievrellc. Les fragments de scliisles lalqiieux sont au centre, la

première enveloppe élant ijuarlzeuse et ayant pénétré le schiste, de manière à le faire disparaître en partie. Le fer carbonate qui forme la seconde enveloppe est plus distinct el mieux détaché.

Ces groupements annulaires, dont les sections forment des sortes de cocardes dont les zones diffèrent d'apimrcncc et de couleur, ont surtout un caractère très-prononcé, lorsque, parmi les substances constituantes, il s'en trouve qui sont spécialement aptes à prendre la structure ralliée. Ainsi, lorsque l'amphibole joue le rAle de gangue, il ne trouve des parties du gîte où les minerai» sont enveloppés d'ampliiboh; radiée et entraînés dans celte structure à zones concentriques.

FILONS MËTALLIFËRES

La figure 10 représente un fragment de pyrite cuivreuse enveloppé d'amphibole radiée. De nouvelles zones de pyrite se trouvent

?lop|;tée d'«iiip1iibaU

comprises entre les enveloppes successives et radiées d'amphibolo indiquées par l'échantillon, de telle sorte que l'ensemble présente l'apparence de cocardes cristallines volumineuses et très-caractérisées. Extérieurement, ces agglomérations cristallines ont l'apparence de sphéroïdes analogues à ceux que nous avons cités dans le filon Ventura (fig. 3).

Nous aurons à revenir sur les amphiboles métallifères de la Toscane et sur les conditions de leur gisement ; nous les citons ici pour compléter ces premières indications sur les groupements que peuvent présenter les minerais et leurs gangues.

?o FILONS MÉTALLIFÈRES

Nous avons défini les fllons comme des masses minérales aplaties, comprises sous deux plans à peu près parallèles, qui coupent généralement le plan de stratiflcation des terrains encaissants sous des angles quelconques.

A la surface, un filon se manifeste soit par des affleurements continus et linéaires, soit par des affleurements interrompus qui suivent une direction donnée et se rattachent à une même ligne droite ou légèrement ondulée.

Si Ton vient à excaver le sol et à pénétrer dans les affleurements , on ne tardera pas à reconnaître que la plaque minérale qui les constitue s'enfonce suivant une inclinaison déterminée. Il y a, par conséquent, un toit et un mur immédiatement reconnaissables.

La direction et Tinclinaison une fois constatées, on connaît le plan du Slon ; et, Texpérience ayant démontré la continuité de ce plan sur des espaces ordinairement considérables, il est facile de déterminer la profondeur à laquelle on doit rencontrer un filon en un point donné du district qu'il traverse. On peut également, sur un versant quelconque, indiquer quels sont les travaux, puits ou galeries, qui doivent atteindre un filon en profondeur.

Les affleurements sont donc les premiers indices de l'existence des filons, et, si la composition des minéraux constituants suffit pour révéler l'existence d'un gîte métallifère, la forme des affleurements n'est pas moins significative pour indiquer les conditions de son allure.

Ainsi, dans un grand nombre de cas, les roches qui constituent les filons sont plus dures et plus résistantes que les roches encaissantes. Il en est résulté que les agents atmosphériques, en dénudant et ravinant le sol, ont déchaussé les filons, qui dès lors forment des saillies Hnéaires plus ou moins prononcées et plus ou moins continues.

L'Algérie nous présente un exemple frappant de ce phénomène

d*af!leurements sur le versant méridional de TAtlas, au-dessous du col de la Mouzaïa (planche III). Plusieurs filons, composés de fer spathique et de baryte sulfatée, contenant du cuivre gris dissé*miné, traversent, en ce point, des alternances marneuses peu consistantes. Les pluies ravinent sans cesse ces pentes argileuses, et les filons, d'une désagrégation moins facile, forment des saillies ou affleurements très-prononcés. Ces saillies constituent des murailles linéaires, souvent élevées de plusieurs mètres, qui permettent à l'œil de suivre la marche des filons à travers le sol.

La planche III ci-jointe indique la vue des affleurements de deux filons parallèles, les filons Aumale et Montpensier. On les voit poursuivre leur course au milieu des montagnes et des ravins, des bois et des landes, et traverser les couches successives de la formation crétacée.

Au pied des affleurements, le sol est jonché de débris épars, décomposés par le temps ainsi qu'une partie des affleurements euxmêmes. Cette décomposition a donné les teintes jaunes des oxydes de fer, et les teintes vertes et bleues des carbonates de cuivre aux diverses parties où dominaient ces éléments ; de telle sorte que le changement de la composition du sol s'annonce de loin à l'observateur, aussi bien que le changement de forme qui résulte de la présence des filons.

Les phénomènes d'affleurements sont rarement ainsi prononcés, aussi nets que ceux qui sont représentés par la planche III. Les bois, la culture, suffisent pour les cacher, et souvent l'existence de filons de plusieurs kilomètres de longueur est à peine visible à la surface. C'est alors qu'il faut s'aider de tranchées artificielles pour les mettre en évidence et les suivre dans leur course. Ces tranchées doivent être ouvertes de distance en distance, sur le prolongement présumé et perpendiculairement à la direction, de manière à recouper sûrement le plan du filon.

Le plan d'un filon étant bien déterminé , soit par l'étude des affleurements, soit par des travaux superficiels, il convient de l'attaquer par des travaux souterrains, c'est-à-dire de le joindre en profondeur par un puits ou par une galerie.

Dès que l'on a croisé un filon par une galerie, il se manifeste un changement de composition limité par les lignes du toit et du mur. Géologie. T. U. 3

Dans la planche I, placée en tête de ce chapitre, le filon Gottlober- Morgen, près Freiberg, est représenté au fond d*une galerie qui en suit la direction. On peut de suite mesurer sa puissance, qui est de 0™45, son inclinaison, qui est de 80 degrés, et prendre sa direction dans la galerie.

Le même filon, à une distance d*une centaine de mètres, se trouve divisé en trois petits filons parallèles, représentés planche VI ci-après, et se trouve ainsi Irès-amoindri par cette division et cet étranglement. Plus loin, il reprend sa puissance et môme se développe par un renflement simple ou subdivisé ; de telle sorte qu'en suivant ce filon par les galeries d'allongement, on y trouve tous les exemples de variations d'allure. Il en est de même de tous les filons qui ont une certaine étendue.

Lorsque les filons s'enchevêtrent dans les roches du toit et du mur, comme le filon Peter (planche II), exemple pris également aux environs de Freiberg, les mesures de direction et d'inclinaison ne peuvent plus s'obtenir que par des lignes moyennes, résultant des observations que l'on a pu faire en suivant le filon sur une certaine longueur ; la régularité de l'allure d'un filon étant souvent dérangée, non-seulement par les ondulations du toit et du mur, mais encore par des bifurcations et des rameaux qui partent du plan principal et s'en écartent plus ou moins.

Plusieurs filons parallèles sont souvent rapprochés et se suivent de manière à former un faisceau ; c'est ce que les Allemands appellent un zug.

Les divers éléments de ces faisceaux, tantôt se réunissent dans leur course, tantôt s'isolent et s'écartent de manière à embrasser une épaisseur de terrain considérable. Telle est l'allure ordinaire des filons aux environs do Clausthal et Zellerfeld, où la dissémination des fissures d'un môme faisceau embrasse, sur certains points, une épaisseur de terrain de plus de cent mètres.

Quelques-uns de ces faisceaux de filons sont remarquables par leur régularité. On peut, sous ce rapport, ciler, comme type, le faisceau des filons d'Obenihof et d'Holzappel, dans le Nassau. Un filon principal, (lit iilon de la Hoche blanche, composé d'un axe quartzeux et (le deux bandes de blende et galène, est accompagné de deux filons de blende et de galène, l'un placé au toit et l'autre au mur.

Lee caniclères fie ces (lions se maintiennent assez consUinunenl l)oiir qu'on ait pu les suivre sur plus de vingt kilomètres de lon-

.Jlfoo,

SUon- Je.- Lt Toc/teÀùmc/ie.

pleur. La figuroll exprime, à l'écheltt) do O^lKlo, les condilions ordinaires du faisceau exploité à Holzappel.

Considérés dans l'ensemble de leur allure, les filons sont sujets I i un ^rand nombre iVaccidenls et de varialions de forme. Ils se renflent, se rétrécissent et sont même supprimés momentanément par des étranglements complets. Souvent ils sont croisés par , d'autres filons ou de simples l'ailles t{ui les interrompent et leur L font subir des rejets; d'autres fois ils changent eux-mêmes de L place par des courbures et des iiiltexions inhérentes à leur nature; h dims certains terrains, ils sont nets et bien formés, tandis que dans I d'autres ils se divisent et se ramifient.

Pour bien se rendre compte de ces variations d'allui-e, il faut se reporter à l'oi'igine des filons.

La première condition qui détermine les détails de forme d'une icture, ce que nous appelons son allni-e, c'est, en effet, la tatitre minéralngique et la structuie des roches rrnpturées.

3li KlbUNS MElTALLIt'ÈKES

Lors donc qu'un filon, (ravereanl ()es rochesii'une cerLaino nature, passera dans d'autres roches, différentes par leur composition el leur structure, il changemnécussairement lui-même, dansles détails de ses formes et dans l'ensemble de son allure. Dans des roches homogènes qui se fracturent nettement comme les gneiss de Freiberg, les liions seront droits et réguliers; dans des roches feuilletées comme tes schistes d'Andreasberg, au Hartz, les liions auront au contraire une allure ondulée et seront très-sujets aux ramifications.

Ces variations d'allure sont très-prononcées dans les filons de fer spatiiique cuprifère des environs de Tenès (Algérie), qui traversent à la fois des grès et des argiles déUtables.

Dans les grès, les liions sont assez bien rassemblés, tandis que, dans les argiles, les fissures se multiplient et se disséminent à l'infini. Les filons y jettent à droite et à gauche une multitude de rameaux qui suivent souvent la stratification du terrain et semblent au premier abord de petites couches intercalées. Mais on reconnaît, en même temps, que ces petites couches sont réunies entre elles

par des veines qui coupent la stratification et croisent les premières, en rot'inunt des réseaiiN plus ou moins étendus, aiusi qu'il est iiidi-

LLURES DES FILONS 37

que par la vue d'un escarpement (flg. 12) sur les bords de l'Oued • AUelah.

Ces gîtes en veines réticulées existent surtout dans les parties argileuses et très-fissurées du terrain ; la figure ci-dessus est un exemple de leur apparence ordinaire sur les berges des ruisseaux qui se trouvent au nord-est de Tenès.

L'influence des terrains encaissants sur la fonne des filons est surtout appréciable suivant leur position relativement au plan de la stratification.

Lorsque les filons sont eoncordants, c'est-à-dire lorsque le terrain a été en quelque sorte clivé suivant le plan de la stratification des couches, les filons partagent toutes les conditions de courbure de ces plans. C'est ainsi que, dans le Taunus et le Westerwajd , les filons suivent fréquemment les plans de la stratification ; aussi n'en voit-on nulle part qui soient si souvent et si fortement curvilignes.

On s'est longtemps servi, pour décrire les conditions diverses de l'allure des filons, d'une comparaison qui est assez juste. Que l'on coupe une feuille de papier suivant une ligne ondulée, et que l'on rapproche ensuite les deux sections en les déplaçant l'une par rapport à l'autre, on déterminera ce qu'on appelle une faille et un rejet.

Quelques points des sections ondulées se toucheront, mais il restera, au-dessus et au-dessous de ces points de contact, des vides qui représenteront la coupe du filon. Or cette coupe sera trèsvariable, suivant la nature des ondulations de la section. Si ces ondulations ont été faites profondément et également, la coupe présentera une série de vides amygdalins, puissants et séparés par des étranglements complets ; si les ondulations sont profondes et inégales, l'allure sera continue, mais très-variable en puissance ; enfin, si les ondulations sont peu profondes, on obtiendra des coupes de filons assez régulières et d'autant plus continues que les ondulations seront en même temps plus inégales.

Certains filons plombifères, qui ne sont qu'une série interrompue d'amas amygdalins, comme ceux de la Sierra-de-Gador en Espagne, peuvent servir d'exemple à la première hypothèse. Les filons puissants de Clausthal au Hartz, et de la Prusse rhénane se rap •

porteraient plutôt à la seconde ; enfin, lorsque les ondulations sont peu profondes, nous pourrions leur comparer les filons d*Andreasberg, de Freiberg, et les filons concordants d'Holzappel et Obernhof.

Très-souvent, les filons ont été formés successivement par plusieurs déplacements ou glissements du toit, ainsi que l'indique la

Fig. 13. — Formation successive des filons.

figure 13. Le toit s'étant affaissé de manière à descendre successivement en a, b, c, il en est résulté trois écartements qui ont été successivement remplis. La couche rejetée a', a', indique la somme de ces trois déplacements et les diverses teintes marquent les variations des éléments du remplissage.

Dans ces diverses hypothèses, c*est évidemment la nature des roches fracturées qui est l'élément principal des conditions de l'allure des filons.

Que Ton étudie les cartes générales successivement placées dans ce volume et représentant des groupes de filons : 1" la carte des filons argentifères des environs d'Andreasborg ; 2« celle des filons de Consolidated mines, en Cornwall ; 3° celle des filons de Clausthal et Zellerfeld, au Haï tz ; i« celle des filons de Freiberg en Saxe ; on aura une idée des diverses conditions d'allure que peuvent suivre les filons.

On voit qu'un filon peut se courber et se ramifier comme à Andreasberg ; qu'il peut se composer de lignes droites heurtées, qui, après une allure régulière, se ramifient à Tinfini, comme aux environs de Clausthal ; tandis que les environs de Freiberg fournissent Texemple des plus belles lignes de développement.

Quant aux variations de détail, nous pouvons en prendre quelques exemples dans les filons d'Andreasberg, oij les couches du terrain schisteux encaissant présentent des variations nombreuses, soit par rinterposition de bancs de kieselschiefer ou schistes siliceux ; soit par celle des diorites ; soit enfin par celle de gros filons fragmentaires et stériles, qui sont concordants et désignés sous le nom de ruschels.

Le kieselschiefer est une roche dure et résistante, comparativement aux schiste sargileux avec lesquels il alterne. Il fait très-souvent dévier un filon et l'oblige à le traverser obliquement. Cette déviation a pour résultat de rejeter le filon dans un autre plan.

D'autres fois ce sont des couches très-fendillées dans lesquelles le filon se divise, se ramifie, et quelquefois mênle se perd. ,•

Les ruschels ont presque toujours exercé une influence de cette dernière nature sur l'allure des filons , qui tendent à s'y perdre.

{':^'}i'f ^tÛFclxtV\^l. -?>£r;£L^

Fig. M. — Plan du 'filon Félicitas, traversant une ruschel.

quoique leur direction soit presque perpendiculaire et leur inclinaison inverse. Ainsi, le filon dit Félicitas (fig, 14), venant heurter la ruschel-silberburger, est le plus souvent complètement entraîné par elle, et s'y perd en s'y ramifiant. Sur d'autres points, cet entraînement n'est que momentané, et le filon reparaît do l'autre côté, mais toujours après avoir éprouvé un rejet prononcé, ainsi qu'il résulte de la coupe horizontale ci-dessus, de telle sorte qu'après avoir traversé la ruschel stérile, il faut rechercher le prolongement du filon qui, généralement, se trouve du côté de l'angle obtus, dans le plan de croisement.

Ce rejet tendrait à faire supposer que le ftlon métallifère est le plus ancien, si l'on ne voyait en quelque sorte le mécanisme de la déviation exprimé par entraînement momentané.

En beaucoup de points, le

passage d'un fllon d'une roche

dans une autre détermine des

rnmilications qui, après s'être

éloignées du filon principal, finissent par s'y souder de nouveau;

allure indiquée par le plan du Samson à Andreasberg, traversant

une roche <lioritique (fig. 15).

Le point oii cette bifurcation s'est produite avait une certaine célébrité à Audreasberg, car on y a trouvé une des plus belles accumulations d'argent rouge et sulfuré, que l'exploitation ait rencon-

Comme les filons résultent de phénomènes postérieurs aux terrains encaissants, ils sont généralement indépendants de la stratification de ces terrains et la coupent sous des angles plus ou moins prononcés ; mais il arrive quelquefois que leur direction coïncide avec celle de la stratification ou s'en rapproche beaucoup, et leur allure en ent généralement modifiée. Cette direction partage, dans ce cas, les inflexions auxquelles sont ordinairement sujettes les couches, et il en résulte une allure ondulée dont les filons du Schwabengrube, dans le Stahlberg (planche VllI), peuvent donner une idée. Nous avons déjà signalé ces filons concordants comme très-fréquents dans les provinces du Taunus et du Westerwald, où, indépendamment des ondulnlions de leur allure, ils présentent de grandes variations de puissance.

Parmi les accidents inhérents à la constitulion de ces filons, ceux qui peuvent le plus embarrasser sont les inflexions brusques qui les rejettent dans un autre plan, d'autant que ces parties infléchies sont très-souvent étranglées. Les mines d'Obemhof et d'Holzappel, ouvertes sur des filons concordants et de O'°50 è 1"50 de puissance, présentent des exemples fréquents de ces inflexions qui sont désignées bous la dénomination de bancs.

La Hgure 16 représente la diEposition d'un de ces hancs dans les

mines d'Holzappel.

Lu tîlon est rejeté dans un plan parallèle distant de huit à dix

mètres du premier ; la trace de son inQexion était si faible, ipi'une

galerie l'avail traversée sans qu'on l'eût aperçue, el. que le flion n'a pu être retrouvé que par le fonçage d'un puils inlérieur.

Lorscpie les filons traversent les altei'nances de couches dissemblables, la puissance, la direction et inèine la composition |teuvent varier en passant d'une roche à l'autre.

Le filon d'Halzbriick, près de Freiberg, est un des exemples dassiques de cette iniluence. L'axe de ce lllon, au lieu do présenter une coupe en ligne continue, offre une ligne en zigzag, ou taéme une série de lignes parallèles qui so trouvent dans des plans iifrérents. En parcourant ainsi des couches qui dilTèrent d'élasticité et de ténacité, les liions peuvent non-seulement éprouver des variations d'allure, mais aussi de puissance ; principe important, puisqu'il nous explique d'avance pourquoi des iiloTis riches et puissants dans une roche sont étrangles, divisés et stériles dans une autre.

4i FILONS MÉTALLIFÊHES

Les filons plombifères qui traversent les calcaires du Derbyshire et du Cumberland sont des exemples bien connus de ces variations. Dans des interstratifications des trapps avec les calcaires carbonifères, les fentes très-marquées dans les calcaires se perdent dans les trapps ; d'où il résulte que les calcaires seuls sont métallifères.

Dans quelques circonstances, des fentes ont été produites par le bombement du sol ; de telle sorte que les terrains préexistants, forcés de recouvrir un espace plus considérable, se sont fracturés lorsque la limite de leur élasticité a été dépassée. Les fentes ainsi produites sont plus larges à leur partie supérieure que dans toute autre, et leur coupe présente la forme d'un coin , d'où leur est venu le nom de filons cunéiformes. Il est probable qu'une assez grande quantité des filons, qui ne sont pas des filons^failles, c'est-à-dire dont les deux parois ont été séparées, mais sans dénivellement, ont une origine analogue; mais cette forme ne peut devenir appréciable qu'en descendant à de grandes profondeurs.

Un fait essentiel à mentionner, c'est que, s'il est beaucoup de cas où des filons se sont appauvris et ont diminué de puissance en profondeur, il n'en est pas un seul où l'on ait pu constater une limite inférieure. Ainsi donc, malgré les irrégularités des filons, toutes les fois qu*on aura constaté la direction et l'inclinaison de l'un d'eux, un travail fait pour aller le recouper en profondeur sera toujom*s certain, et ne sera exposé qu*aux chances ordinaires des variations de puissance ou de richesse,* sans qu'une suppression absolue de la fissure soit jamais à craindre.

Flien n'est plus variable que les dimensions des filons métallifères.

On a souvent cité le filon argentifère de la Veta-Madre, près Guanaxuato, au Mexique, comme le plus puissant des filons exploités. Sa puissance varie de 30 à 45 mètres ; il a été suivi sur une longueur de plus de 12,000 mètres, et les travaux d'exploitation ont dépassé 400 mètres de profondeur.

D'autres liions ont à peine quelques décimètres : tels sont les filons stannifères du Limousin, qui varient entre 0"01 et 0"08.

S'il est permis d'indiquer une moyenne dans des circonstances aussi variables, on peut dire que la puissance la plus ordinaire des

ALLUItES DES FILONS 43

filons est comprise entre 1 et 2 mètres et qu'ils peuvent être suivis sur une longueur de 500 à 1,000 mètres.

Parmi les filons célèbres par leur puissance, on peut citer, en France, le filon de La Croix, près de Sainte-Marie-aux-Mines, dans les Vosges; sa puissance est de 20 à 25 mètres. Mais le minerai est loin d*y être en rapport avec la puissance, et les exploitations, ouvertes de temps immémorial, ont été abandonnées par suit^ des frais nécessités par Tépuisement des eaux. Ce filon peut être suivi sur une longueur de 3,000 mètres.

A Freiberg, une exploitation de quatre [siècles a ouvert un filon

d'un mètre de puissance, sur une longueur de 3,600 mètres et une

profondeur de 580. Le plus puissant de ce riche district est

THalsbriick-Spath, qui a 2 à 3 mètres de puissance et environ

6,000 mètres d'affleurement.

Les filons d'Andreasberg, au Hartz, de 0" 30 à 1 mètre de puissance, ont été suivis jusqu'à 700 et 800 mètres de profonrleur sans ofTrir de variation notable dans leurs conditions d'allure ou de composition.

Le filon Mordlauer, en Franconie, est considéré comme le plus puissant de l'Allemagne; il a de 10 à 12 mètres d'épaisseur sur un développement de 18,000 mètres en direction. Enfin, parmi les filons très-puissants, on en cite un à Schemnitz, en Hongrie, qui n'a pas moins de 30 mètres.

Ces exemples du grand développement que peuvent atteindre les filons sont, d'ailleurs, tout à fait exceptionnels, et les filons de peu d'épaisseur, tels que ceux d'Andreasberg et de Freiberg, sont souvent d'une exploitation plus avantageuse que les filons très-puissants, où les roches du toit et du mur forment presque toujours les gangues dominantes.

Comme tous les caractères des filons, les dimensions offrent dans chaque district une certaine similitude. Ainsi, aux environs de Freiberg, la puissance d'un mètre est réellement une moyenne. Cette moyenne est de 0«»50 pour les filons d'Andreasberg, au Hartz ; tandis que, pour ceux des environs de Clausthal et Zellerfeld, elle est de 5 à 8 mètres. Les^filons de 2 mètres sont les plus fréquents dans le Westerwald, ainsi que dans le district métallifère de la Sierra-Morena ; enfin, le Cornwall nous ramène à la moyenne d'un mètre.

Il est très-rare qu*un filon soit isolé dans une contrée ; il existera, par exemple, sinon d'autres filons de même espèce, au moins des filons stériles ou des filons caractérisés par d'autres minerais. Dès qu'il existe plusieurs filons, il y a nécessairement des relations entre eux. Considérés sous le rapport purement graphique, des filons peuvent être parallèles ; s'ils ne sont pas parallèles, il peut arriver qu'ils forment des croisements.

Examinons d'abord les faits qui résultent de la dernière hypothèse, c'est-à-dire de la rencontre de deux filons.

Si: nous supposons la rencontre de deux filons, il y aura un filon croiseur et un filon croisé; de là, une distinction dans l'âge déformation ; le filon croiseur sera évidemment plus moderne que le filon croisé.

Un filon croiseur se distingue facilement en ce qu'il n'éprouve dans son allure aucune interruption; le filon croisé, au contraire, présente une solution de continuité résultant de la rencontre même. Supposons en outre, et c'est le cas le plus ordinaire des filons, que le croiseur ait produit une /aiV/e, c'est-à-dire qu'il y ait eu déplacement relatif des deux parois de la cassure, il en résultera nécessairement un rejet, c'est-à-dire que, même après avoir traversé l'épaisseur du croiseur, on ne retrouvera pas le plan du filon croisé dans le prolongement naturel de la partie connue.

Les rejets sont, parmi les accidents des filons, ceux qui ont été le plus étudiés, parce que, dans l'exploitation, ils ont plus d'importance que tous les autres. Il est, en effet, peu de filons qui ne soient croisés dans leur parcours soit par des filons postérieurs plus ou moins puissants, soit par de simples fentes sans épaisseur que Ton appelle filets.

Il y a dans ce cas deux questions à résoudre : Quel est le sens du rejet ? quelle est son amplitude, c'est-à-dire quelle est la différence de niveau des deux parties?

On peut dire qu'il n'existe aucune règle absolue qui permette de répondre à ces deux questions, et pourtant, dans la plupart des

RELATIONS ET GROUPEMENT DES FILONS «t

pays de mines, l'élude pratique du phénomène conduit à des hypothèses Irès-probablos. Schmidt a posé cette règle : que les rejets avaient toujours lieu comme si le toit du croiseur avait glissé sur son mur resté fixe, suivant le sens de la pesanteur.

La figure 17 représente la coupe d'un (lion du Cornwall, rejeté dans le sens de la théorie par un croiseur stérile.

La théorie de M. Sclimidl est justifiée dans tous les districts métalliTèies, par des exemples nombreux; elle se vérifie trèsfréquemment dans les filons du Hartz, et pourtant nous y trouvons aussi des exceptions.

Ainsi on a constaté dans les mines d'Andreasbcrg des rejets suivant la théoi-io et des rejets contre la tliéorie. Dans ces derniers, c'est le toil du croiseur qui a remonté sur son mur.

Ces rejets contre la théorie appartiennent presque tous à des failles postérieures aux liions métallifères ; ce sont les dernières fractures qui ont afTecté la région des liions d'Andreasberg ; elles n'ont ordinairement qu'une très-faible épaisseur, et sont complètement stériles. Ce qui rend ces failles trôs-intéressanles, c'est que leur manifestation concorde toujours avec l'apparition dans le voisinage de masses éruplives amphiboliques qui ont pénétré les thonschicfer, cl se sont insérées dans leur plan de slratilication.

Ces ainphJboliles postérieures aux liions semblenL justifier, par leur intervention (fig. 18), ies fractures que les filons ont subies et le sens du rejet qui e fait remonter le toit de la faille sur son mur.

On s'est appuyé sur cet exemple pour dire, d'une manière générale, que les rejets contre la théorie étaient expliqués par la présence de roches éruptives ; mais, dans beaucoup de cas, ces rejets se produisent sans l'intervention d'aucune roche ignée.

Ainsi on peut dire, par approximation, que les quatre cinquièmes des rejets suivent la loi de Schmidt, tandis qu'un cinquième est en sens contraire.

Dans les filons réguliers et continus qui forment le faisceau d'Holzappel, on a rencontré, sur quelques points, des rejets contre la théorie sans l'explication par la présence de roches éruptives. La figure 19 représente le filon principal de ce faisceau affecta par un petit rejet contre la'théorie.

On remarquera seulement que les exemples cités portent sardes rejets de peu d'importance. Dans les deux localités quenous venons de mentionner, Andreasberg et Hol^appcl, les rejets principaux obéissent à la loi théorique, et les rejets contre la théorie sont plutôt des cassures de détail.

Dans beaucoup de mines on a .u filon pensé que la théorie de Schmidt ai u RocVii w»icbB à Huiiippei. pouvait s'cxprimcrpar cet énoncé : les rejets ont lieu le plus souvent du côté de l'aiiijle obtus. Mais cet énoncé est défectueux, parce que l'-angle du rejet, suivant ia probabilité de la théorie, dépend entièrement de la position du plan croisé par raiiport au plan croiseur.

Les figures 20 et 21 , 22 et 23 représentent des filons coupés par des failles et rejetés du côté de Fangle aigu ou du côté de Tangle obtus.

Kig. 20.

Fig. 21.

Dans un cas (fig. 20 et 22), le plan de la faille suit une inclinaison inverse de celle du filon ; et dans Tautre cas {iig. 21 et 23), les inclinaisons du filon et de la faille sont dans le même sens.

Les figures 21 et 22 représentent deux rejets suivant la théorie. Les figures 22 et 23 représentent deux rejets contre la théorie.

D'après les indications de ces figures, on peut résumer ainsi la loi des rejets :

Les filons qui se croisent sont à pente recle^ c'est-à-dire que leurs inclinaisons sont dans le même sens ; ou bien ils sont à pente inverse, c'est-à-dire que leurs inclinaisons sont en sens contraire.

Dans le cas d'une pente recle, les rejets suivant la théorie peuvent avoir lieu du côté de l'angle obtus, et les rejets contre la théorie du côté de l'angle aigu.

Dans le cas d'une pente Inverse, les rejets suivant la théorie peuvent avoir liou du côté de l'angle aigu, et les rejets contre la théorie du côté de l'angle obtus.

On remarquera dans ces dispositions de failles deux particularités essentielles : dans la première, la couche se double sur elle-même par l'effet du rejet; dans la seconde, il y a, au contraire, suivant la direction, une zone d'interruption qui, projetée sur le plan horizontal; forme une surface stérile d'autant plus large que le rejet est plus considérable.

Si le rejet est produit par une cassure exactement verticale, on ne peut déterminer le sens de ce rejet que par l'étude détaillée des roches du toit et du mur, que Ton compare à celles dont les affleurements sont visibles.

Lorsqu'une galerie ouverte dans un filon arrive à une faille, elle rencontre subitement une surface de roche, droite ou inclinée. Si la cassure a de l'épaisseur et se trouve remplie de débris, la galerie traversera le remplissage avant d'arriver à cette surface qui est le toit ou le mur de la faille. Elle devra pénétrer ensuite dans les roches encaissantes , et l'étude locale permet alors quelquefois de déterminer si ces roches encaissantes appartiennent au toit ou au mur du filon exploité.

Les figures 1 et 2 de la planche IV, prises par le professeur Weissembach dans les mines de Freiberg, représentent avec exactitude les diverses variations d'allure de filons déjà cités et des exemples intéressants de croisement.

Dans le premier cas (flg. 1), le filon Neuhoffnunger-Flache, déjà représenté planche II, est coupé par les Christianer-Stehendegange, dont chaque ramification occasionne une dénivellation diffërente du filon croisé. Dans le second cas (fig. 2), le Gottlober-Morgengange, déjà représenté planche I (fig. 2), est divisé en trois ramifications, et, chacune de ces divisions rejette aussi le filon croisé dont la direction est à peu près perpendiculaire à la sienne.

Des rejets de même nature sont indiqués dans la galerie de Zinnwald, planche I (fig. 1),

La planche XVllI ci-après, qui représente la coupe d'un filon de Tenès en Algérie, indique l'existence de deux rejets dans le même filon : l'un, placé près des affleurements, et recoupé [par le premier puits, présente une disposition contre la théorie ; le second, au contraire, lui est conforme.

Ces exemples de croisements do petits filons se reproduisent d'une manière analogue pour les filons puissants; mais, dans œ cas, il est beaucoup plus diflieile de reconnaître les détails du phénomène, car ils ne peuvent plus être mis en évidence par une seule section de galerie.

Il est rare qu'on puisse voir un phénomène de rejet auti^meni qu'en coupe dans l'intérieur des travaux souterrains. Les plans de

surface où ces rejets se trouvent mis en évidence résultent du lever de ces travaux souterrains, et le phénomène est constaté par les opérations graphiques, plutôt qu*il ne se voit. Dans quelques circonstances, cependant, les affleurements peuvent fournir la vue de croisements et de rejets. L'exemple représenté planche V est Texpression la plus évidente de ce phénomène.

Cet exemple est pris sur Taffleurement d'un des filons d'Obernhof dans le duché de Nassau. Un filon quartzeux, de 0"oO à 0^80 de puissance, contenant de la. pyrite cuivreuse, est incliné à 70» ; il est coupé par un filet peu épais et peu incliné qui détermine un rejet d'une dizaine de mètres. L'escarpement qui met ce rejet en évidence se trouve sur la route de Weynàhr.

Deux filons qui se croisent présentent le plus souvent des différences prononcées dans leur composition en gangues et en minerais. Les filons parallèles ont au contraire, sous le rapport de la composition, les relations les plus intimes. Il résulte de ce fait une véritable classification géognostique, car ce sont toujours les filons appartenant à un même type de composition et^>4e direction qui seront croisés par des filons appartenant à un autre type , et qui croiseront eux-mêmes les fllons d'un troisième type.

Ces relations que présenfeent la direction et la composition des liions furent d'abord observées en Saxe et dans le Hartz, où Werner reconnut que les filons de même composition étaient parallèles entre eux, et que les filons de composition différente couraient généralement dans des directions différentes. Ainsi, à Ehrenfriedersdorff, des fllons argentifères, dirigés nord-sud, coupent des filons d'étain dirigés est-ouest ; chacun de ces systèmes de composition comprend une série de filons dont les directions et les inclinaisons sont parallèles. Dans le Cornwall, on a reconnu neuf systèmes de filons distincts : deux systèmes de filons d'étain, un de porphyre, trois de cuivre, un de quartz et deux d'argile, dont Tordre géognostique et les directions ont été constatés.

La carte qui accompagne ci-après la description des mines du Cornwall représente le plan superficiel des principaux filons et donne idée de ces croisements de divers systèmes de filons parallèles entre eux. On voit que les filons métallifères courant à peu près est-ouest sont coupés et rejetés par des filons croiseurs courant nordsud. .

Géulucie, T. 11. 4

Dans la mine d*Huel-Peawer (fig. 24), les filons d'étain sont coupés et rejetés par les filons de cuivre ; et ces deux systèmes sont

Fig. SI. — Croisements des filons à Hucl-Peawer en Cornwall.

encore coupés et rejetés par les filons argileux croiseurs (crosscourses), qui sont les plus modernes.

En résumé, les faits qui ressortant de Texamen des districts de filons sont : que les filons formés à une même époque ont généralement une composition identique et sont parallèles, c'est-à-dii'e que le sol ayant été d*abord fracturé dans une direction déterminée, ces fentes ont été remplies ; qu'il s'est ensuite formé d'autres fractures dans une nouvelle direction qui ont été comblées par d'autres substances, lesquelles ont été suivies de nouvelles fentes appartenant à un autre système, et ainsi de suite.

Ces phénomènes qui ont donné naissance à des séries de filons parallèles entre eux, ont été signalés par Werner, qui posait ainsi la première base de la théorie des révolutions du globe de M. Ehe de Beauinont, théorie qui a mis en évidence le principe du parallélisme des accidents du globe terrestre.

Les filons, ainsi liés entre eux par des relations de direction, doivent en effet présenter des rapports de même ordre avec les grands accidents du sol dont ils ne sont en quelque sorte que les

détails. M. Klie de lieaumont a fait ressortir, dans plusieurs contrées, ces rapports, qui ne sont nulle part plus saillants que dans les lies liritanni(|ues. La chaîne Pennino présente le parallélisme des crûtes montagneuses, des failles, des dykes et des filons sur une

ftELATIONS ET GROUPEMENT DES FILONS 51

étendue considérable. Les Vosges, les chaînes de TAuvergne, les distiicts métallifères des Alpes, de la Saxe, de la Bohême, etc., confirment ces relations de parallélisme entre- les grands accidents de la surface du globe et les divers systèmes de cassui*esqui en furent la conséquence.

Il ne faut pas cependant trop généraliser ce principe. Par cela môme que les filons ne sont que des faits de détail, leurs directions sont souvent complexes, mais il suffit de pouvoir établir les rapports de leur allure avec la configuration extérieure du sol, et surtout avec la nature des terrains traversés, pour déduire de ces principes une multitude de faits qui, dans la pratique, peuvent être d'une grande utilité, en servant de guides pour les travaux de recherche.

Il faut, d'ailleurs, considérer le parallélisme des filons ou des lignes géologiques comme un parallélisme des directions générales, ces directions étant sujettes elles-mêmes à des ondulations. Il résulte, en effet, de ces ondulations, que deux lignes qui peuvent être considérées comme parallèles, si on considère leur allure générale sur une grande longueur, cessent de l'être lorsqu'on prend pour termes de comparaison de petites parties de cette longueur.

Les failles et les rejets sont les accidents les plus graves des filons et ceux qui portent les plus grands préjudices aux exploitalions. Une faille avec rejet prive, en effet, l'exploitation de sa base essentielle. Le filon que suivaient les galeries d'allongement disparaît subitement; ces galeries prolongées pénètrent d'abord dans un croiseur stérile,j)uis dans les terrains encaissants.

Lorsqu'on vient se heurter ainsi contre un croiseur stérile, les deux questions posées, le sens du rejet et son amplitude, laissent le plus souvent dans l'incertitude sur les travaux à entreprendre. Aussi les croisements de filons ont-ils été de tous temps l'objet d'études suivies. On en trouve l'indication dans l'œuvre d'Agricola qui date de 1657 ; dans les mémoires de Wt^rner, en 1791 ; de Schmidt, en 1810; de Zimmermann, en 1828. Les observations de ces géologues ont été résumées par M. Graff, dans un mémoire spécial dont nous extrayons le passage suivant :

« La disposition d'un croisement et d'un rejet est exprimée

(en plan) par la figure 25 ; AB représentant le plan d'un (lion croisé dans sa direction AC par le plan EF ET', avec lequel il forme Tin-

Fig. 25. — Plan d'un eroisemeot de filons.

tersection CB qui peut être considérée comme le plan du mur du filon croiseur. A partir du plan ET'GH, qui représente le toit du croiseur, le filon rejeté continue sa direction ML dans la partie MK, et forme avec le plan du filon croiseur Tintersection MJ.

€ Si ces deux intersections CB et M J ne restent pas Tune devant Tautre et se trouvent, comme la figure Tindique, Tune à côté de l'autre, alors le filou interrompu, qui s'appelle filon croisé, a été déplacé ou rejeté par le filon croiseur.

« MK' indique dans la figiare retendue du rejet sur le plan croisant; MO est la perpendiculaire entre les deux directions des parties séparées parallèlement Tune à l'autre du filon croisé, et par conséquent rétendue du rejet prise dans le plan horizontal.

« Déjà, bien longtemps avant que Schmidt eût fait paraître sa Théorie des rejets des liions^ la pratique des mineurs était parvenue à se former une règle fondée sur des faits nombreux. D'après cette règle, tout filon rejeté par un autre doit se retrouver du côté de l'angle obtus foi-mé par l'intersection des deux filons au point de rencontre. Cet énoncé est d'accord avec la tliéorie, si les filons sont a

pente recte^ et si le croiseur est le plus incliné des deux, ou si Tinclinaison des deux liions est égale; il laisse du doute dans le cas où le croiseur est le moins incliné, et il est complètement en défaut si les deux filons sont à pente inverse, le rejet ne pouvant avoir lieu que du côté de Tangle aigu. Cependant, comme ces derniers cas sont moins fréquents dans la nature que ceux auxquels la règle s'applique, conformément à la théorie, il n'est pas étonnant qu'elle ait longtemps servi de guide aux mineurs, à l'exclusion de toute autre.

« Dans tous les cas douteux, il convient donc de n'agir que selon la règle générale que nous allons énoncer aussitôt que nous nous serons expliqué sur ce que nous nommons pente recte et pente inverse des liions.

« Deux filons sont dits par nous à pente recte (rechtsinnig faU lend) lorsque l'angle formé parleur inclinaison ne dépasse pas 90®, et dans le cas contraire les filons sont dits à pente inverse (widersinnig fallend). 11 résulte donc de cette explication, que nous rapportons toujours les mots « recte et inverse » aux positions respectives de deux filons, et non à celles qu'un seul et même filon peut affecter.

« Ce principe posé, soit un croisement du filon par un croiseur AB A'B'; sur le point D où Ton a rencontré le croiseur.

Fig. 26. — Croisement de filons.

on mène une perpendiculaire à la direction du croiseur et vers son intérieur, on trace ensuite sur le plan les lignes d'intersection des

5i FILONS MÉTALLIFÈRES

deux filons MN M'N', lignes qiii passent par les points où le croiseur est rencontré. On prolonge ces lignes suffisamment de D vers M et vers M', vers la salbande opposée, et l'on observe de quel côté la perpendiculaire s*écarte de la ligne d'intersection après avoir traversé le ci'oiseur, c'est de ce côté que la recherche doit être dirigée. »

Cet exposé de M. Graff résume, d'une manière concise, les conditions ordinaires des rejets et les questions qui en résultent pour la conduite des travaux. Il reste toujours une inconnue; c'est l'amplitude du rejet. Pour les filons comme pour les couches, c'est, ainsi que nous l'avons dit, l'étude géologique de la contrée et de la stratigraphie des roches constituantes du toit et du mur qui permet de la déterminer.

DISTRICTS MtTALLIFfcRES, CHAMPS DE FRACTURES.

Dans les divers districts métallifères où les filons se trouvent rassemblés, ces filons ne sont pas en effet dispersés au hasard ; ils sont groupés dans ceilains espaces circonscrits que nous avons appelés champs de fractures. Ces champs de fractures sont généralement limités, soit par des roches d'une nature différente de celles qui constituent le sol, soit par les lignes des accidents de la surface.

Le champ de fracture qui renferme les filons d'Andreasberg, au Hartz, est l'exemple le plus intéressant qu'on puisse choisir. Le sol fracturé est formé d'alternances de schistes argileux, et de quelques couches (le kieselschiefer. En outre, on y trouve intercalés de gros filons concordants, uniquement remplis de débris schisteux, et qui sont désignés sous la dénomination de ruschels. L'ensemble de ces roches stratifiées est accidenté par des diorites.

Si l'on jette les yeux sur la carte de ce champ de fracture (planche VI), qui représente une coupe horizontale de tout le terrain à la profondeur de 100 lachters (200 mètres), on voit que les filons appartiennent à plusieurs époques. Les plus puissants, qui portent le nom de ruschels et sont concordants avec les schistes argileux, forment les limites du champ de fracture sillonné par les

filons métallifères. Les deux ruschels extrêmes n'ont pas d'ailleurs une position arbitraire ; celle du nord, Neufanger-Ruschel , se trouve précisément à la séparation des grauwackes et des schistes argileux ; celle du sud, Edellenter-Ruschel, marque, sur la plus grande partie de son parcours, la séparation des schistes argileux et (les roches amphiboliques (grunsteins et diorites) qui les ont soulevés. Le champ de fracture est ainsi limité par les clivages principaux du sol, au-delà desquels le terrain change de nature.

Les filons métallifères appartiennent eux-mêmes à deux époques distinctes, bien qu'ils ne présentent pas de différences appréciables dans leur remplissage. Ainsi le Samson, principal filon du district, coupe et rejette le Gnade-gottes et le Bergmcfn-Troster.

En étudiant cette carte, on voit que la formation des ruschels, puis celle des fractures qui ont donné naissance aux filons, sont subordonnées à la sortie des grandes masses dioritiques ; on voit comment les ruschels ont souvent fait dévier les filons.

Les diorites, dont les masses principales sont antérieures aux filons, constituent cependant quelques masses postérieures.

Ces diorites ont donc été produites par des éruptions successives qui représentent une longue période; les fractures et leur remplissage métallifère constituent, en quelque façon, un épisode subordonné de cette période d'éruptions.

Il existe des districts de filons dont l'historique est beaucoup plus compliqué: les filons des environs de Joachimstall, par exemple, qui forment un groupe intéressant dont la petite carte (planche Vil, fig. 2), due aux recherches de M. Mayer, exprime les principaux traits.

Ces filons sont concentrés dans un champ de fracture voisin d'une masse de* granités et de porphyres qui domine le terrain schisteux; ils se rapportent à deux directions très-distinctes, l'une nord-sud et l'autre est-ouest.

Les filons principaux de la direction nord- sud sont : Rothegang, Schweizer-gang, Rose- Jéricho, Evangelisten-gang, Hildebrand, etc. ; ceux de la direction est-ouest sont : Dorothea-morgen-gang, Seegen-gottes, Kiihgang, Andréas, Jeirischer et Maurizi-gang.

Le parallélisme des filons appartenant aux deux directions est assez exactement suivi ; mais ces directions n'expriment pas réelle-

ment leur âge relatif, ainsi qu'on peut le^ voir par les divers cas d'intersection. Les filons est-ouest sont assez généralement les plus modernes, et cependant on peut admettre deux époques pour les filons nord-sud. Tune coupée et rejetée par les filons est-ouest, Tautre, au contraire, qui les coupe et les rejette.

Ces deux directions sont d'ailleurs accompagnées de dykes éruptifs, appartenant à des roches très-distinctes. Ainsi plusieurs filons nord-sud, tels que le Rothegang et le Schweizer, sont accompagnés de dykes porphyriques quartzifères, qui suivent la même direction et se conforment même à certaines inflexions caractéristiques de leur allure. Ces dykes et les filons métallifères ont en outre la même inclinaison.

Les filons est-ouest sont accompagnés de dykes basaltiques, qui ont avec eux des relations analogues, et fun d'eux, le Seegengottes, est un filon double, à] la fois basaltique et métallifère.

M.Mayer cite le Rothegang comme le filon qui présenté la liaison la plus intime avec les porphyres. On voit, en effet, d'après la carte qu'il en a donnée, que ce filon est accompagné par un dyke porphyrique qui court à peu près parallèlement, s'en éloigne quelquefois, et d'autres fois s'en rapproche au point de former une de ses épontes. Dans les parties les plus éloignées du porphyre, le filon est bien détaché; il n'a pas d'autre gangue que l'argile et pas . d'autre minorai que le pechblende. Au contact du porphyre, cette gangue se pénètre de quartz, passe au jaspe, le filon devient adhérent, et l'on rencontre alors les divers minerais d'argent, qui sont le principal objet des recherches à Joachimstall, avec les minerais de nickel, de cobalt et de bismuth, qui caractérisent toute cette partie de l'Erzebirge. Ces relations, reproduites par plusieiu^s autres filons qui suivent la même direction, ont amené à conclure que ces filons et les dykes porphyriques devaient être contemporains.

Les filons est-ouest ont avec les basaltes des relations de remplissage qui semblent aussi démontrer une certaine dépendance ; les rapports qui résultent de l'allure et du groupement de quelques-uns de ces filons ax'cc les dykes basaltiques sont, en eflet, des plus significatifs.

Ces rapports sont établis par l'allure et la composition de quelques-uns (les liions les j)lus modernes. Le Seegen-gottes, par exemple, est en [)artie rempli par un filon basaltique qui suit la

même marche. A la rencontre du filon Hildebrand, le basalte divisé en deux branches a été traversé, mais le filon Hildebrand est coupé et même rejeté par le Seegen-gottes ; donc le Seegen-gottes est postérieure THildebrand, postérieur lui-même au basalte. L'ensemble de ce double filon du Seegen-gottes est de même coupé et rejeté par le filon de Saint- Jean-rÉvangéliste. Donc, si dans ce champ de fracture il y a des filons antérieurs aux basaltes, il y en a aussi qui leur sont postérieurs, bien qu'ils suivent la même direction. Les filons de la seconde période Uont donc subordonnés aux éruptions basaltiques.

Celui qui, de tous les champs de fracture sillonnés par des filons de diverses époques et de divers caractères, présente les faits les plus nombreux et les plus classiques, est le district de Freiberg. La carte (planche VIII), réduite d'après celle de M. de Beust, exprime les conditions du gisement et de Tallure de ces filons. On voit que Freiberg occupe à peu près le centre de ce vaste groupe de filons, qui s'étend à 8 kilomètres au nord, 11 au midi, 8 au nordouest, et 4 au sud-est, comprenant ainsi une surface métallifère de 125 kilomètres carrés. Plus de 900 filons ont été reconnus sur cette étendue.

Il suffit d'un examen rapide de cette carte pour y reconnaître le phénomène du groupement des filons en plusieurs catégories caractérisées par des directions parallèles. Ces catégories principales sont au nombre de trois :

1" Les filons principaux StehenJe, dirigés sur 3 heures de la boussole, et développés principalement vers l'ouest du district ; d'après l'opinion de M. de Beust, ces filons se prolongent probablement dans les collines de Halsbach, Conradsdorf, Falkenberg, Maundorf, etc., où ils présenteraient un champ vaste et encore peu exploré.

2** Les filons Flaçhe, qui se rattachent à la direction de 12 heures^ forment deux faisceaux principaux ou zuff qui coupent les filons Stehende ; un de ces faisceaux court de Drei-Kreutzen à Striegis; l'autre est plus au nord, entre Freiberg et la vallée de la Mulde.

3" Une troisième direction principale comprend les filons Spat dirigés sur 9 heures^ qui sont représentés presque dans toute rétendue des filons de 3 heures^ depuis Langenau jusqu'à Falken-

berg, mais principalement accumulés vers Halsbriick, où se trouve le Halsbrûckner-Spat, le filon le plus puissant de toute la contrée. Cette direction coupe généralement les deux précédentes.

4° Enfin, quelques filons se rapportent à une quatrième direction, Morgerif qui marche vers 6 heures.

En réalité, les deux directions de 3 heures et de 9 heures <5omprennent tous les filons les plus importants et les plus riches de la contrée. Les mines les plus productives se trouvent dans les filons de 3 heures, notamment dans la quartier d'Himmelfahrt, Abraham Secgen-gotles et Herzog Auguste, etc..

Comparativement aux filons de Hartz, les filons des environs de Freiberg. présentent, comme particularité importante, Texistence de plusieurs formations bien distinctes et d'époques différentes. Si Ton compare, en effet, sous le rapport de la composition, l'ensemble des filons qui se rapportent aux quatre directions citées, on reconnaîtra que ces directions sont généralement caractérisées par des différences notables.

Ainsi la direction de 3 heures présente, avec des gangues exclusivement quartzeuses, des galènes pauvres en argent, cristallisées ou à larges clivages. Dans la direction de 12 heures, les minerais sont plus riches en argent, le quartz est mélangé de spath calcaire et de sulfate de baryte. Enfin les filons de 9 heures, surtout du côté de Halsbriick, sont caractérisés par une grande abondance de baryte sulfatée et pa la présence du falherz qui se mêle à la galène .

On doit cependant ajouter que la distinction de l'âge des filons d'après leur direction n'a rien d'absolu dans les détails ; elle est môme sujette à des exceptions tellement nettes et répétées, que les géologues de Freiberg ont préféré distinguer les filons d'après leur composition ; ces caractères offrant, a leur avis, des éléments plus certains de classification.

Herder a classé ces filons suivant les groupements des minorais et des gangues, et fait cinq divisions qui, à partir des plus anciennes, sont :

1" Kiesige hlei formation, galène contenant de J à 6 loths d'argent, blende, arséniate de fer, pyrite de fer, pyrite cuivreuse, cuivre gris, argent antimonié sulfuré rare ; gangues quartzeuses.

Ces filons, au nombre dç 217, appartiennent aux directions Ste^ bende et Morgen,

2" Edle blei formation^ galène contenant 6 loths et plus, blende, pyrite de fer contenant de 1 à 3 loths, argent rouge, argent natif, antimoine sulfuré, fer olygiste, manganèse carbonate ; gangues quarlzeuses, avec chaux carbonatée et sulfate de bai^te. Ces filons, au nombre de 330, appartiennent aux directions Flache, Stehende et Morgen,

3° Edle quarz formation. Argent rouge, arséniate de fer, mispickel argentifère, argent natif , galène très-argentifère , manganèse carbonate ; gangues de quartz, chaux carbonatée, chaux fluatée. 119 filons des diverses directions appartiennent à cette classe.

4° BarytischebJeiformationy galène pauvre ; plomb phosphaté, pyrite de fer, blende brune, cuivre gris, pyrite cuivreuse, argent rouge, arsenic natif, cobalt gris, fer olygiste. Gangues de baryte sulfatée et de spath fluor. Cette classe comprend 134 filons, qui se rapportent presque tous à la direction Spal,

5** Kupfer formation, comprenant des filons à gangues de quartz souvent améthisé, avec cuivre pyriteux, pyrite de fer, cuivre carbonate, etc.

On voit que cette classification d'Herder est étabUe sur des distinctions très-subtiles, puisque les quatre premières classes ne diffèrent'guère que par les gangues, le titre en argent et par l'ordre suivant lequel les minerais sont énumérés, ordre qui est celui de leur importance dans les filons.

La cinquième division est arbitraire, et ne comprend que des filons font partie des catégories précédentes.

M. de Weissembach, mieux éclairé par le développement des travaux, a établi les quatre classes d^s filons en appuyant les distinctions sur les gangues plus que sur les minerais. Ces quatre, classes, dont on trouvera facilement les rapports avec les catégories précédemment étabhes soit par les directions, soit par les divisions minéralogiques d'Herder sont :

1** Filons quartzeux, avec pyrite de fer, blende, galène, mispickel : contenance d'argent, médiocre.

2® Filons de braunspath (chaux carbonatée ferrifère) avec, les

mêmes minerais que précédemment, mais avec un titre d'argent plus élevé.

3** Filons avec fer oxydé, fer carbonate, spath fluor, sulfate de baryte ; généralement moins métallifères que les deux classes précédentes. Ces filons traversent quelquefois le zechstein.

4° Filons à gangues calcaires, contenant quelquefois des minerais assez riches ; ils se sont trouvés accidentellement dans les terrains jurassiques.

Ces classifications d'après la composition prouvent que les idées de Werner, qui avaient eu pour base exclusive les directions des filons, sont loin de pouvoir être considérées comme absolues, et qu'elles doivent être appliquées non comme des règles pratiques, mais seulement comme des probabilités. Ramenées à cette valeur, les lois qui régissent l'histoire des filons sont d'ailleurs dans les conditions de toutes les lois géologiques, et surtout de celles qui s'appliquent aux terrains ignés, avec lesquels les gîtes métallifères sont en connexion constante. Le seul fait de 900 filons existant dans un même district, rapportés à quatre directions constantes, et soumis à des lois de composition qui indiquent leur âge, est déjà bien remarquable. Il est encore hors de doute qu'il y a un ordre de succession parmi ces quatre directions ; mais, dans un terrain tourmenté par tant de causes de fracture, il s'est produit ce que nous avons précédemment signalé à Andreasberg : le terrain, sollicité à se fracturer suivant une direction déterminée, s'est en même temps fendu suivant des directions croisées, les conditions locales de résistance ayant modifié les tendances des efforts souterrains dont l'effet s'est borné dès lors à faire dominer une direction.

Les filons des environs de Ghausthal occupent au Hartz un champ de fractures à 9 kilomètres de l'est à l'ouest sur 7 kilomètres du nord au sud. Cet espace, composé d'alternances de grauwackes et de schistes, est limité vers l'est par une zone de roches amphiboliques qui courent de Lehrbach à Altenau et devant laquelle les filons s'arrêtent comme devant une barrière infranchissable, ainsi que l'indique la carte qui accompagne ci-après la description du Hartz.

Ce champ de fractures est sillonné de l'est à l'ouest de filons formant six faisceaux distincts, irrégulièrement parallèles, se rami-

fiant en certains points et s'infléchissant même jusqu'à se rencontrer.

Le filon principal commence à Wildeman, passe sous Zellerfeld et se termine à 2 kilomètres environ à l'est de Clausthal, à la rencontre d'un autre filon, le Rosenbustergang. Ce second filon se prolonge à Touest de Clausthal par une partie renflée et très-divisée, dite Rosenhoferzug, qui est un des points les plus riches. Plus au sud, le Silbernaalergang commence aux environs de Grund et se perd dans le même groupe de fissures infléchies, à rapproche de la zone des amphiboUtes.

Au nord du filon principal de Zellerfeld se trouve d'abord un système de fissures très -rapprochées, qui ont donné naissance à trois filons distincts, puis le filon de ^ocAvriesei'^ remarquable par sa puissance. Enfin, plus au nord, les filons de Lauthenlal et Hannenkleer terminent le groupe des cassures métaUifères.

Ce groupe comprend ainsi six filons principaux, courant de Test à fouest (direction moyenne de 8 heures), en coupant le terrain de schistes argileux et de grauvvackes, dont les couches fortement inclinées se dirigent comme les masses amphiboliques du N. 45° E. auS. 45«0.

Les faits qui ressortent de cet examen sommaire de quelques districts sillonnés de filons métallifères indiquent suffisamment quelle direction on doit donner à l'étude des champs de fractures : composition du sol fracturé et influence des diverses roches sur l'allure des filons; époques diverses et successives caractérisées par des filons différents ; influence des roches éruptives les plus voisines sur l'allure et là richesse des filons, etc.

D'après ce que nous venons de dire sur la composition des filons, leur allure, leurs relations et leur groupement, on voit que les divers minerais se trouvent classés dans les filons distincts. Ainsi, il y a des filons dans lesciuels domine l'oxyde d'étain ; d'autres sont caractérisés par les divers minerais cuprifères ; d'autres par la galène et la blende ; d'autres i)ar le sulfure d*antimoine ; d'autres par les minerais d'argent, etc. Ces divers filons se sont succédé dans un certain ordre, et bien que, sous ce rapport, les faits ne soient

63 FlLOiNS MÉTALLIFÈRES

pas les mêmes dans les divers districts, il en est quelques-uns qui I)araissent constants : telle est, par exemple, l'ancienneté des filons d'étain comparativement à tous les autres.

Les divers minerais qui forment, dans les filons, la partie la plus caractéristique et la plus précieuse, n'y sont pas disséminés d'une manière constante et uniforme. Il y a des parties riches , d'autres pauvres, d'autres tout à fait stériles.

On peut considérer la composition des filons suivant des coupes verticales, ou bien suivant des coupes horizontales ; en d'autres termes, suivant leur inclinaison ou leur direction. Dans le premier cas, il y a une constance assez remarquable dans les gangues et les minerais, ainsi que dans la structure; tandis que, dans le second, les caractères ne se maintiennent que pendant des intervalles variables en longueur, mais généralement peu soutenus. Ici les exemples abondent, et c'est pour cela que les exploitations sont en général très-nettement limitées en direction, tandis qu'elles s'étendent toujours en profondeur.

Les concentrations métallifères ont, dans les filons du Hartz, une position bien caractérisée. A Clausthal, par exemple, tant que les filons sont simples dans leur allure, les roches du toit et du mur dominent dans le remplissage, et il y a peu de chance d'enrichissement ; mais, lorsque les filons se divisent de manière à embrasser une grande épaisseur de terrains dans leurs ramifications complexes, les matières métallifères prerment plus d'importance. Que l'on jette les yeux sur la carte des filons : les parties ramifiées de Burgstadter et du Hosenhoferzug frapperont immédiatement par la multiï)licilé de leurs réseaux. Or, ces portions ramifiées, où il y a accroissement de puissance totale et dissémination des filons sont, en même temps, les plus remarquables par la richesse en galène argentifère.

Un fait analogue se reproduit dans les filons d'Andreasberg quj sont très-sujets à se ramifier latéralement ; ces points divisés et conlournés dans leur allure sont en même temps les plus riches. Dans la ramification du Samson (représentée lig. 39), et qui avait a ou 15 mètres en chreclion, et 15 ou 16 dans le sens de l'inchnaison, on a trouvé une veine d'argent rouge dont l'abalage a donné un j»roduit do 500,000 francs.

L'étude générale des illons du Hartz a donc permis de poser ce

principe : que toutes les dispositions de fractures qui ont facilité le remplissage par Técroulement des épontes ont été contraires au développement des minerais, et que, réciproquement, ce développement a été favorisé par toutes les circonstances qui pouvaient maintenir pendant longtemps les vides intérieurs des fractures.

Le lilon de Veta- Grande, près Zacatecas, au Mexique, fournit un exemple frappant de la concentration fréquente des minerais les plus riches sur les points de la puissance maximum. Ce filon a été exploité par 21 mines sur 2,760 mètres de longueur, et sur une profondeur de 3 à 400 mètres ; Texploitation a été surtout fructueuse dans les mines de Gallega et de Cerro-di-Milanese, où le filon atteint une puissance de 8 à 12 mètres, soit par un simple renflement, soit par une bifurcation en quatre branches ; elle a été arrêtée, au contraire, en direction comme en profondeur, par des rétrécissements soutenus qui réduisaient la puissance à 0"90 à 1"20, dimensions auxquelles Tabatage cessait de donner des bénéfices.

Le filon principal de Guanaxuato, exploité sur une longueur de 12,000 mètres en direction, n'a présenté une richesse remarquable que sur environ 2,600 mètres. Sur beaucoup de points, on a observé des changements de minerais : ainsi la pyrite cuivreuse était remplacée par de la blende et de la galène, de telle sorte que le filon semblait composé de zones verticales accolées et de composition différente.

Les transformations suivant la direction résultent naturellement du mode de formation des filons ; quant aux transformations dans le sens de Tinclinaison, elles semblent devoir être attribuées à des causes différentes.

En effet, dans un grand nombre de filons on a remarqué une différence complète entre les caractères minéralogi((ues des parties supérieures et ceux des parties situées à une profondeur considérable. Ainsi les filons de Sainte-Marie-aux-Mines furent célèbres lors de Texploitation des parties situées au-dessus des vallées principales ; on y trouvait de l'argent natif en niasses souvent considérables ; le minerai était également plus argentifère et plus facile à abattre qu'il ne l'a été ensuite lorsque les travaux devmrent plus profonds.

Les variations de ce genre ont été le plus souvent attribuées à la faculté condensatrice que devaient posséder au plus haut degré les parties supérieures d'une cassure, comparativement aux parties profondes ; les émanations métallifères devaient s*y fixer de préférence, de même que dans les portions renflées ou bifurquées, la vitesse de leur courant étant ralentie et la température diminuée- Ces variations de richesse, suivant Tinclinaison, peuvent encore résulter d'un autre ordre de faits. Ainsi, dans la plupart des filons argentifères de l'Amérique méridionale, les minerais disséminés vers les parties voisines des affleurements dans des teiTOs ocreuses, peu résistantes, qui présentent tous les caractères des filons décomposés, dits filons pourris sont le plus souvent à l'état natif, à l'état de chlorure et de sulfure. Ces minerais, avantageux à exploiter malgré leur faible teneur, parce qu'ils sont faciles à abattre, ont reçu les noms de colorados au Mexique, et depacos au Pérou ; ils sont à peine perceptibles à l'œil, mais faciles à recueillir par l'amalgamation. En- profondeur, on ne trouve plus dans plusieurs de ces mines, que des pyrites disséminées dans des gangues dures et résistantes ; ces minerais, dits iwgws, à cause de leurs couleurs foncées, sont à la fois plus coûteux à abattre, difficiles à traiter et rarement extraits avec bénéfice, sans que cependant leur titre métallique ait sensiblement diminué.

Si Ton étudie la répartition des minerais suivant les diverses sections des filons, on voit qu'ils sont disposes en veines, en veinules, en [)elits amas, en rognons, en grains, en paillettes et en cristaux ; ces diverses formes étant d'ailleurs subordonnées au rubanement par zones doubles et symétriques, pour les filons où cette disposition est visible. Ainsi tantôt le minerai formera des veines continues suivant le plan du filon, soit i)resque pur ou isolé par des salbandes particulières et distinctes ; tantôt il sera tout à fait disséminé dans les gangues. Les cristaux se trouvent surtout dans les parties cariées et caverneuses de la roche; ils présentent presque toujours des formes cristallines particulières dans un môme filon; de telle sorte que, dans les collections, on peut souvent reconnaître la provenance de beaucoui) d'échantillons. On peut dire d'ailleurs que, sous toutes ces formes, la présence du minerai tend à constituer des zones distinctes, soit (ju'il existe seulement vers

les salbandes, soit qu'il se trouve rassemblé dans Taxe du filon et forme en quelque sorte un filon dans un autre.

La distribution des minerais dans les liions mérite d'autant plus d'être étudiée que, lorsqu'on parle d'un filon de galène, de cuivre gris, d'un mètre de puissance, on s'imagine généralement que la galène ou le cuivre gris ont réellement un mètre d'épaisseur. Il n'en est rien cependant, car les minerais jouent toujours un rôle trèssecondaire dans les filons.

Que l'on se reporte à la figure 4 (page 24), qui représente une coupe sur une hauteur de plus de 30 mètres du filon d'Aumale en Algérie, et l'on reconnaîtra que le cuivre gris (teinté en noir) n'y est réellement que disséminé en très-faible quantité, comparativement à la baryte sulfatée ou au fer spathique. Dans la figure 2 (page 21), qui représente la disposition d'un des plus riches chantiers du Samson, dans le district d'Andreasberg, l'argent rouge n'existe qu'au centre, dans un axe de 12 à 16 centimètres d'épaisseur; encore l'arsenic y est-il en quantité dominante. La chaux carbonatée et les roches du toit et du mur, mélangées de particules métallifères, constituent les parties latérales du filon.

Quelquefois, on rencontre dans les filons de belles accumulations métallifères, de deux, trois mètres d'épaisseur; mais alors la continuité est en raison inverse de la puissance, et ces renflements sont des anomalies que les filons réguliers présentent rarement. Dans un rubanement prononcé, une continuité en direction de vingt à trente mètres, comme celle des rubans métallifères d'Holzappel, est déjà une particularité remarquable.

Lorsque les filons ont présenté aux émanations et aux actions qui les ont remplies des fractures nettes et régulières les gangues et les minerais ont pu se classer en zones rubanées et symétriques et affecter ainsi la structure caractéristique. Les filons qui ont traversé des roches compactes et solides, normalement à leur plan de stratification, sont le plus souvent dans ce cas.

Dans les filons concordants, dont les fractures et les épontes n'avaient aucune de ces conditions de solidité, le remplissage est souvent confus.

Ces distinctions ont été observées sur les divers points des filons d'Holzappel ; les parties nettement fracturées présentent le plus

liÊOLOGlE. T. H. 5

PILONS KËTALLIFËRES souvent des rubanements symétriques ; 4'autres,

(flg. S7), sont nibanées, mais n

régulières symétriques ; d'autres sinueuses

Flg. n,

DisposilioD dei mineraîi

lea Sloai d'HotzBppel.

et interstratifiées étaient remplies de minerais irrégulièrement dispersés dans les gangues niélangées dofragments schisteux (flg.28). Ces coupes verticales dessinées par M. Bauer, qui a suivi les phases de l'exploitation, sont complétées par la coupe (Qg. 29)

Flg> 33. — Coupe

I irréguliire.

montrant le Illon à l'état de Assure tout à fait irrégulière et les minerais sous forme de pénétrations métamorphiques. Ces pénétrations injectées dans toutes les anfractuosilés du toit et du mur affectent toutes les structures d'un gite irrégulier; le minerai y prend les formes de dispersion et d'agglomérations sphéroïdales dans des gangues compactes et brôchiformes.

Les roches encaissantes semblent quelquefois avoir exercé Bur la composition des filons une influence notable, cetle influence

paraissant se rattacher à deux ordi^es de faits différents : les premiers purement mécaniques, les seconds chimiques.

Dans le premier cas se trouvent les- exemples classiques des liions de galène du Derbyshire, traversant à la fois les calcaires métallifères, les grès et les roches trappéennes qui se sont intercalées entre les couches de manière à présenter des alternances répétées ; les filons, larges et riches dans le calcaire, sont rétrécis, pauvres et souvent étranglés dans les grès et les trapps.

A Andreasberg, on a souvent remarqué que les filons étaient plus riches et plus puissants dans les schistes argileux que dans les kieselchiefer.

Ces exemples, qu*on pourrait multipher, résultent évidemment des dimensions relatives de la cassure dans les diverses roches traversées; Taugmentation de richesse ou sa diminution n'est que la conséquence des renflements ou des étranglements des filons. La différence relative des cassures s*expHque par la difTérence d'élasticité des couches fracturées; mais le fait n'en conserve pas moins tout son intérêt, et, dans une contrée 'de composition très-variable, il pourra guider les travaux de recherche et d'exploitation et faire découvrir à priori les parties où les filons auront le plus de chance d'être riches et puissants.

Il est des variations qui semblent attester réellement une influence directe de la roche encaissante sur la richesse du filon. Par exemple, à Kongsberg, en Norwége, des filons minces, à gangue de spath calcaire, courent dans un terrain de gneiss et de schiste micacé amphiboUque ; quelques-unes des couches schisteuses sont pénétrées de cuivre pyriteux, pyrite, galène et blende ; on les nomme fahlband. C'est seulement lorsqu*ils traversent ces fahl-^ bandes, que les filons contiennent l'argent natif et sulfuré, cristalHsé ou filiforme, accompagné de pyrites et de cuivre pyriteux; cette loi a été constatée jusqu'à 600 mètres de profondeur.

Certains filons de Saxe et de Bohême, traversant des couches de schistes et des masses de porphyres, s'enrichissent dans ces dernières roches, tandis qu'ils deviennent stériles dans le schiste, sans qu'il y ait pourtant variation de puissance. D'ordinaire, on observe diverses circonstances, telles que l'adhérence du filon à la roche qui l'enrichit, la facilité de cette roche à se pénétrer elle-même des substances métalliques, qui porteraient à croire qu'il y a eu une

affinité réelle entre elle et les émanations métallifères. Quelques filons de joachimstal semblent démontrer cette affinité dont on cite, d'ailleurs, des exemples dans la plupart des districts métallifèresb

Les filons du district de Freiberg sont beaucoup moins ramifiés que ceux du Hartz. Leurs directions sont plus franches et leur allure plus régulière ; aussi n'a-t-on pas eu occasion de constater des concentrations de minerais dans les parties ramifiées et dilatées, comme dans les filons de Clausthal. La distribution des minerais n'est pas pour cela plus régulière : ainsi les mines signalées il y a trente ans par M. Héron de Villefosse comme les plus productives ne sont plus aujourd'hui dans les mêmes conditions; l'exploitation s'est principalement soutenue par les produits de la mine Himmelfahrt, qui était alors de peu d'importance. Les filons de Freiberg offrent en effet des exemples de grandes variations dans leur composition. Dans ces plans métallifères qui se prolongeât si loin, les gangues dominent et souvent contiennent à peine quelques traces des métaux recherchés ; l'exploitation marche donc au hasard comme partout ailleurs^ sans qu'on ait pu fixer jusqu'à présent aucune règle ni trouver aucune loi géologique qui puisse servir de guide pour se diriger vers les zones les plus riches.

Les concentrations, des minerais telles que celles qui sont actuellement connues à Himmelfahrt, paraissent cependant affectionner une position spéciale, celle des croisements de filons.

Cette concentration caractéristique des minerais dans les croisements ne peut être attribuée à un surcroît de puissance, car les deux filons ne sont pas contemporains ; on voit nettement un filon croiseur et un filon croisé ; par conséquent, il y avait continuité du sol traversé lorsque la concentration de minerais s'est effectuée. L'enrichissement a lieu, dans les mines d'Himmelfahrt, notamment aux croisements que subissent le Gottlober - Morgengange et l'Abraham, par des directions presque perpendiculaires. Les minerais se trouvent concentrés principalement suivant l'axe do ceô croisements et appartiennent aux croiseurs. Il est donc probable que la concentration a été ici le résultat de l'influence de la roche encaissante, et que les propriétés des gangues métallifères déjà existantes l'ont déterminée, de même que les fahlbandes de Kougsberg

ont déterminé la concentration des minerais dans les seules parties des filons qui les traversent.

L'enrichissement des filons dans les croisements est un fait constaté dans le district de Freiberg; il existe non-seulement pour des filons considérés isolément, mais encore pour des faisceaux de filons, les parties les plus métallifères de la contrée étant celles où se croisent les zugs de direction différente.

On voit, d'après ces exemples, qu'il existe dans chaque district métallifère des faits généraux qui guident dans la recherche des parties riches des filons. A ces faits généraux, basés sur les conditions de l'allure des filons et sur la nature des roches encaissantes, on peut en ajouter beaucoup d'autres basés sur la variation des gangues et sur les relations qui existent entre certaines d'entre elles et les minerais.

Dans presque tous les districts de filons, il y a affinité de telles gangues pour tel minerai et répulsion de telles autres. Il en résulte que les gangues, telles que le quartz cristallin ou calcédonieux, la baryte sulfatée, le spath fluor, seront, dans certains cas, de précieux indices pour la recherche des minerais. D'autres fois, ce sera un autre minerai qui servira de gangue à un autre plus précieux; un fer oxydé ou carbonate accompagnera des minerais de cuivre. Ces affinités ou ces répulsions ne sont régies par aucune règle absolue ; tous les faits sont locaux, et nous nous bornerons à en citer un exemple.

Que l'on examine la carte des filons de Clausthal, planche IX. Dans tous les filons qui sont situés vers le nord, et à mesure qu'on s'éloigne dans cette direction, l'importance des gangues spathiques diminue et celle des gangues quartzeuses augmente; le sulfate de baryte devient rare ; parmi les minerais, la galène se présente moins argentifère, et la proportion de blende mélangée augmente. Vers le sud, c'est au contraire la baryte sulfatée qui, parmi les gangues, prend plus d'importance ; le quartz est progressivement éUminé, et, quant aux minerais, la blende disparaît tandis que la galène devient plus argentifère.

Le filon central, qui forme, en quelque sorte, l'axe du système de fractures, peut être considéré comme un terme moyen de composition; les deux extrêmes étant situés, l'un vers Lauthental, où

les gangues sont souvent quartzeuses, et où la blende est tellement abondante qu'elle élimine en certains points les galènes appauvries; l'autre au Silbernaaler, dont certaines parties sont composées presque exclusivement de baryte sulfatée avec galène très*argentifère.

Cette loi de distribution générale des gangues et des minerais est sans doute sujette à beaucoup d'exceptions locales, mais elle est frappante lorsqu'on considère l'ensemble du système. Elle indique d'ailleurs qu'il ne faut pas vouloir assujettir une même période de formation de filons à une grande unité de composition, car ces variations, exprimées sur des distances] assez 'rapprochées, deviendront beaucoup plus tranchées lorsque les points de comparaison seront à de plus grandes distances.

Sous ce rapport, une période de génération métallifère ne peut être assimilée à une période d'éruption de roches ignées, dont l'identité est au contraire frappante sur des espaces considérables. Nous sommes autorisés à considérer les grandes émissions de roches ignées comme des phénomènes dont l'action fut rapide et uniforme dans une même contrée, tandis que les filops appartiennent, suivant toute probabilité, à des phénomènes longs et complexes. Ces phénomènes de détail ont probablement séparé les émissions diverses des périodes éruptives, comme les solfatares et les volcans actuels séparent la dernière révolution du globe de celle qui peut lui succéder un jour.

Uoriffino souterraine des substances métalliques, qui ont en pallie rempli les liions, ressort de tous les points de vue sous lesquels on peut se placer pour la rechercher ; nous pouvons en outre la démontrer par des considérations générales.

Les substances métallifères, comme toute espèce de substance minérale constituant l'écorce du globe, doivent se rapporter nécessairement à un des deux principes générateurs : l'un agissant du centre à la surface et produisant les roches cristallines ; l'autre résultant de l'action superficielle des eaux et produisant des roches

Stratifiées compactes ou terreuses. Si Ton cherche auquel de ces deux principes peuvent être rapportés les minerais et leurs gangues, on est irrésistiblement conduit, par les analogies minéralogiques, à attribuer les substances des filons au principe igné.

La texture cristalline des minerais, la structure symétrique des filons, sont des conditions contraires à toute idée d'action sédimentaire ; d'autre part, on ne trouve dans les terrains stratifiés aucune substance métallique, le fer excepté ; encore avons-nous vu que les principaux gîtes de minerais de fer en couches stratifiées devaient être attribués à des sources minérales et provenaient réellement d'influences qui se sont manifestées du centre à la circonférence.

Dans les terrains ignés, au contraire, il n'est pas rare de trouver des minerais disséminés, évidemment contemporains, et faisant partie intégrante des éruptions : le fer titane dans les basaltes, Por, le platine, les minerais cuprifères et le fer oxydulé dans certains porphyres, trapps ou serpentines, sont des preuves des analogies qui existent entre le gisement des minerais et celui des roches ignées. Les volcans brûlants viennent eux-mêmes à l'appui de cette opinion; ils produisent presque tous des sublimations de fer olygiste; le chlorure de cuivre, le réalgar, furent à certaines époques trèsabondants dans le cratère du Vésuve.

Si l'on cherche à coordonner ces analogies avec les formes présentées par les gîtes métallifères, on trouve encore des concordances remarquables qui confirment ces premières données. En effet, l'hypothèse de fentes préexistantes est démontrée par le seul examen des filons. Ainsi, outre qu'on les voit parcourir les terrains de composition et d'âge différents avec les détails de division conformes à cette hypothèse, séparant nettement les roches dures et compactes, se bifurquant dans les roches schisteuses, se changeant en une multitude de fissures dans les roches fendillées ; outre que ces brusques solutions de continuité dans les terrains stratifiés ne sauraient arlmettre aucune autre explication, on a vu que, dans le cas où divers filons viennent à se croiser, l'étude des lignes de stratification des terrains encaissants et des relations des filons entre eux conduisait précisément à cette hypothèse d'une succession de fentes et de failles produites à des époques différentes.

L*origine dé ces fentes et failles ne peut être attribuée qu'aux effets dynamiques de Taction expansive intérieure.

Cette supposition est confirmée par les relations qui existent entre les filons et les accidents du sol déterminés par cette action dynamique. Depuis les temps historiques, les tremblements de terre du nouveau monde ont produit de ces crevasses longitudinales que Ton peut suivre pendant plusieurs milles et dont la largeur va jusqu'à 3 et 4 mètres! Ces failles, plus ou moins remplies par des débris de leurs épontes, sont quelquefois très-profondes ; elles ont nécessité la construction des premiers ponts suspendus en cordes et lianes : ce sont de véritables fentes à filons.

Les filons représentent donc à la fois la formation de fentes et rétablissement de communications avec l'action intérieure du globe.

Werner regardait les fentes comme postérieures au dépôt des roches, et causées, soit par le retrait de la masse en se desséchant et se consolidant, soit par les soulèvements et les aflaissements du sol. Il pensait, en outre, que ces fentes avaient été remplies, de haut en bas, par des dissolutions, de nature variable, qui déposaient sur les parois de ces fentes les principes métalliques, tandis que les causes mécaniques^ extérieures contribuaient aussi à les remplir. Il expliquait enfin la différence des matières constituantes par cejte considération que, les eaux étant plus tranquilles dans ces fentes profondes qu'à la surface, les dépôts des filons devaient être purs et cristallins, et différents de ceux de la surface.

Ces idées, adoptées par l'école de Freiberg, furent admises aussi longtemps que des incertitudes existèrent sur le mode de formation des terrains. Mais, lorsque l'étude des phénomènes actuels, lorsque les études minéralogiques, permirent d'apprécier avec plus de certitude la composition de l'écorce du globe et son mode de formation, on reconnut qu'une partie des hypothèses de Werner étaient inconciliables avec les faits géognostiques. Conunent supposer, en effet, que les eaux aient pu se charger de principes métalliques qui n'existaient pas à la surface ? Si ces principes existaient, comment admettre qu'ils se soient uniquement déposés dans les filons, tandis qu'on n'en voit aucune trace dans les couches calcaires quartzeuses ou argileuses qui se déposaient à la même époque et dans les mêmes contrées?

M. Daubuisson, élève de Werner et Tun des fondateurs de la science géognostique en France, fut le premier à signaler ces anomalies et à manifester ces doutes. « Lorsque je vois, disait-il, dans une contrée de cent lieues d'étendue, composée uniquement de grès et de grauwackes, des (lions de galène et de quartz bien cristallins ; lorsque, dans les montagnes d'une étendue aussi grande et composée de gneiss, je trouve une multitude de filons d'argent et de spath, sans qu'il y ait le moindre indice de ces substances dans la masse des montagnes, il m'est bien difficile de concevoir que ces filons soient le produit d'une dissolution qui, couvrant toute la contrée, aurait pénétré dans les fentes et y aurait déposé les matières dont elle était chargée. N'aurait-elle donc déposé ces précipités que dans les fentes? ou bien aurait-elle déposé des masses de gneiss à la surface du sol, et du spath argentifère dans les fentes? On conçoit qu'un précipité fait dans un lieu avec plus de tranquillité puisse donner un produit plus cristallin, mais non qu'il puisse former un corps tout à fait différent : par exemple, du quartz, du feldspath et du mica dans un lieu, du plomb sulfuré et du sulfate de bai*yte dans un autre. »

En repoussant l'origine des filons métallifères par les actions sédimentaires, ainsi que l'a fait M. Daubuisson, on est forcément conduit à admettre qu'ils ont été produits par voie ignée, puisque ceô deux modes d'origine sont les seuls pour toutes les roches.

On ne peut cependant poser en principe que les filons métallifères soient exclusivement d'origine ignée, car on y trouve souvent, et en très-grande abondance, des fiagments du toit et du mur, des agrégats formés parles roches environnantes, des concrétions, dans lesquels l'action des eaux est évidente. Souvent aussi les substances métallifères n'apparaissent dans un filon que comme ciment des roches du toit et du mur ou d'autres débris fragmentaires venus d'en haut, de telle sorte que l'ensemble du filon est une espèce de brèche hétérogène à double origine. Mais les substances métallifères, les gangues à la fois cristallines et caractéristiques, ne peuvent résulter que d'une action dont le siège est placé au-dessous des couches solidifiées de Técorce terrestre.

Le principe de l'origine souterraine des gangues spéciales et des minerais oxydés, sulfurés et carbonates, étant démontré, on peut

chercher encore, dans les détails de structure et de composition

des filons, quelles furent les circonstances et les détails de leur

formation.

Si, par exemple, on étudie sous un point de vue général le mode de remplissafre des Hlons, on sei'a porté à les considérer comme éruplifs en ce sons que les minéraux caractéristiques da ce remplissage ont été évidemment produits par desémanations de bas en haut. Mais on trouve, en outre, dans la nature du remplissage et dans les pb^ nomènes de structure, la preuve que les filons résultent de phénomènes prolongés et

Ainsi l'intérieur des filons présente souvent des surfaces striées ou polies, des miroirs qui prouvent ' - - qu'il y a eu des mouvements et des écartements successifs. Le rubanement résulte alors de la succession des remplissatres qui ne sont plus symétriques. Il y a eu des accroissements latéraux, ({ui non-scidcment ont accolé des matières différentes les unes des autres, mais ont, en quelque sorte, feuilleté le terrain encaissant, ainsi que le prouve la figure 30, prise dans une galerie des mines de Mouzaïa.

Los nibancments indiqués se clivaient très-facilement et les surfaces do clivages étaient sillonnées de miroirs striés qui attestaient un écartement progressif des épontes pendant le remplissage.

Hctle coupe de paierie, dans laquelle la baryte sulfatée est repréficntéf par des hachures horizontales, le fer spathique par des hachures parallèles au toit et au mur, le cuivre gris par des teintes

noires, et le terrain encaissant par des hachures obliques, montre les feuillets de ce terrain Jusque dans l'intérieur du filon ; ces lames de scliîsles ont été évidemment détachées et isolées pendant les actions succès^ sivesde l'accroissement du filon.

Celte proposition se trouve encore démontrée par la coupe (flg.

31), où le même filon de fer spathique et de baryte avait été incontestablement fracturé lorsque le cuivre gris est venu ajouter une nouvelle zone rubanée au filon , en suivant dans son allure les inflexions déterminées par la fracture.

Si l'on se reporte actuellement à la structure générale des éléments qui remplissent les filons, et si l'on n'oublie pas que les parties stériles et les parties riches de ces filons forment des zones ou colonnes successives de 10 â 40 mètres de continuité, et que ces diverses parties paraissent conserver leur composition en profondeur, on comprendra toute la réahté ds l'assimilation des filons métallifères à des fractures passées à l'état de solfatares.

Des émanations métallifères ou autres, et même des vapeurs aqueuses, se sont ainsi frayé des routes diverses dans une direction donnée, ont produit des substances nouvelles et altéré les substances préexistantes par des actions lentes et prolongées ; intercalant, par des actions ascensionnelles, des minéraux spéciaux et rubanés aux minéraux qui pouvaient provenir d'autres actions et principalement de l'écroulement des épontes.

Sans entrer dans le détail des phénomènes et des réactions chimiques qui ont pu avoir heu dans les filons, il est évident que, dans beaucoup de circonstances, les eaux, à Tétat liquide ou à l'état de vapeur, ont dû môlcr leur action à celle des agents purement ignés. Il y a beaucoup de ces exemples de génération mixte.

Cette origine a été discutée de la manière la plus complète par M. Élie de Beaumont. Sa note sur les émanations volcaniques et métalhfères date de 1845, et elle réunit tous les arguments qui conduisent le géologue à considérer les minerais comme résultant de sublimations comparables à celles que produisent les volcans et les solfatares.

Ainsi, dit M. Elie de Beaumont :

c Si Ton cherche à se faire une idée de la manière dont a pu s'opérer la diffusion des substances métalliques autour des points d*éruption des roches métallifères, il est naturel de considérer ce qui se passe dans les volcans, dont les émanations renferment encore aujourd'hui un certain nombre de métaux : le fer, le manganèse, le cobalt, le plomb, le cuivre, l'arsenic, c Le fer, sous forme de chlorure, qui se change souvent en fer olygiste, est au nombre des substances les plus abondantes dans les émanations volcaniques actuelles ; le fer oxydulé est habituellement disséminé dans les laves rejetées par les volcans, el on ne peut douter qu'il n'en existe aussi dans les laves qui penvent se consohder à la suite des éruptions volcaniques dans lea cavités souterraines ; il doit nécessairement se déposer du fer à l'état d'oxyde ou de chlorure, dans les fissures que les émana- . tiens volcaniques traversent pour arriver à la surface. De là des filons qui se rattachent, dans l'intérieur du sol, à des masses éruptives contenant du fer.

« Le cuivre étant un des métaux qui se rencontrent dans les émanations volcaniques, on i)eut faire à son sujet des conjectures analogues, en remarquant qu'en vertu de la plus facile réduction de son oxyde, il est naturel qu'il se trouve en globules métalli(|ues dans les roches éruptives iroù se sont dégagées les émanations cuprifônîs.

« On est fonde à faire des suppositions du même genre, relativement à tous les métaux dont la présence a été constatée dans les émanations volcaniques, et à ceux qui ont été reconnus dans

■ les eaux minérales, c'est-à-dire relativement â presque tous les c méUtux qui se trouvent dans les filons ordinaires. ■

Aujourd'hui il n'existe guère de dissidence sur le remplissage des filons par incrustations, ces incruslalions ayant été produiles par des vapeurs et des sublimations émanées de l'intérieur du globe. Quant à la prétention d'expliquer les détails de la formation des combinaisons par des phénomènes de laboratoire, elle est difflcile à admettre en ce sens que la nature a disposé de températures, de pressions, d'actions électriques que nous pouvons dJfTicilement comprendre.

n est d'ailleurs évident que les actions souterraines ont à{t présenter des circonstances très - variables ; telles cassures ont pu être remplies par des sublimations sèches comme celles des volcans, telles autres par des vapeurs sous une tension considérable comme celles des soflloni de la Toscane et des geysers de l'Islande, tandis que d'autres ont pu être simplement remplies d'eau et traversées par des sources minérales.

Figi 31. — Soclion J'uns Bgilo rubanâo. Les filons contiennent souvent des concrétions siliceuses, ruha-

nées et drusiques. Ces concrétions de jaspes et d'agates sont tout à fait comparables, sous le double rapport de la composition et de la structure, aux agates d'Oberstein. La figure 82, qui représente la section d'une agate, reproduit la structure rubanée symétrique des filons.

Parmi les gîtes dans lesquels on a pénétré, on en a trouvé qui servent encore d'évents à des émanations gazeuses. Les filons irréguliers de Pereta, en Toscane, contiennent des chapelets de poches et druses tapissées pai* de belles cristallisations de sulfure d'antimoine; lorsqu'on exploitait ces filons, on y trouvait souvent les sulfures altérés par des courants gazeux postérieurs. Sur beaucoup de points, la surface des cristaux avait été transformée à l'état d'oxyde et d'oxysulfure, et des gaz chauds et secs émanés des terrains encaissants et des profondeurs du gîte ont encore chassé plus d'une fois les mineurs des travaux souterrains. Le phénomène des émanations souterraines semblait à peine terminé, et si l'homme de la période quaternaire avait pénétré dans ces gîtes, peut-être y aurait-il rencontré les vapeurs qui y ont déposé le sulfure d'antimoine.

Si Torigine souterraine des minerais avait encore besoin d'être démontrée, Tétude des gîtes irréguliers apporterait des arguments nouveaux à cette démonstration, par des relations géognostiques plus intimes entre les minerais et les roches éruptives.

GHAPITRIE III