MARNE

L'attention a été attirée sur les gisements de marne à la suite des demandes des fabriques de ciment Portland. Ces marnes sont formées d’un carbonate de chaux presque pur, plus ou moins mélangé d'impuretés, principalement de silice et de matières organiques. Il existe également de petites quantités d'autres matières minérales, notamment des oxydes de fer et d’alumine. Les marnes pures sont de couleur blanche ou crème: leur

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texture est tantôt À grain fin, tantôt assez grossière avec tous les intermédiaires; leur cohérence est faible, elle: se dissolvent rapidement avec effervescence dans les acides et ne laissent que peu de résidu. Bien qu'appartenant à la période géologique actuelle, c'est à dire à la période postglaciaire, ces marnes ne sont pas toujours de formation très récente, car beaucoup d’entre elles sont recouvertes de couches de tourbe ou encore de sol arable supportant des forêts à gros arbres. En général, cependant, on les trouve dans les lacs peu profonds, les étangs ou les marais ou encore dans les parties peu profondes et les baies de nappes d'eau assez considérables: dans ces derniers cas, la marne est encore en voie de sédimentation. La présence habituellement très nette et souvent fort abondante de diverses especes de mollusques d'eau douce a paru, dès l’abord, tout à fait suffisante pour expliquer l'origine de ees dépôts, soit entièrement soit en grande partis, par l'accumulation de coquilles calcaires plus ou moins brisées: de cette première explication, la plus simple, est veau le nom si fréquemment employé de marne coquillère. D'autres théories, bien que tenant compte du rôle important des phénomenes organiques, affirment que la source immédiate de ces matériaux caleaires doit être cherchée dans les dépots argileux glaciaires ou dans les massifs voisins de calcaire. On sait depuis longtemps que l'eau courante qui tient en dissolution du gaz carbonique peut dissoudre une assez grande quantité de chaux et d’autres oxydes inétalliques: des travaux récents ont même montré que la chaux est soluble a l'état de bicarbonate dans la proportion de 23S parties dans un million de parties d'eau ne contenant pas de gaz carbonique!

On supposait que cette eau qui sortait de la terre sous forme de sources ou de ruisseaux et qui alimentait presque tous ces lacs marneu. aurait laissé en atteignant le jour, déposer une partie de sa chaux et aurait donné naissance à cette poudre impalpable qui forme une si grande partie de ces dépôts. Récemment, cependant M. Charles A. Davis? du collège Alma, Michigan, à fait une étude détaillée et complète de l'origine des gros gisements de marne du Michigan et est arrivé aux conclusions suivantes:

!Treadwell et Renter. —-Ueber die Loeslichkeit der Bikarbonat der Calciums und Magnesiums. Zeitschrift fur Anorganich-Chemie, Vol. 17, 1898, p. 170.

*Davis, Charles A.—Contribution à l’histoire naturelle des marnes. Jour. of Geol., Sept.-Oct. 1900, pp. 485-503, et Sept.-Oct. 1901, pp. 491-506.

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“ Bien que quelques petits dépôts de marne puissent être l’œuvre, complète ou incomplète, de mollusques et d’autres invertébrés coquilliers, les gisements qui présentent une importance commerciale dans la région considérée ne contiennent pas d’une façon bien saisissante des fragments de coquilles reconnaissables. On peut cependant retirer assez souvent des coquilles entières et fragiles, soit en lavant soit en criblant la marne. Les conditions de gisement de ces marnes sont telles qu’il est bien peu probable, sinon impossible, que ce soit l’action de grosses vagues qui ait pulvérisé ces coquilles à un état aussi impalpable; un tel broyage ne peut se faire que sur des côtes découvertes en bordure de grandes nappes d’eau et généralement ces conditions n’ont pas pu se rencontrer.”

D'un autre côté ‘si la quantité de gaz carbonique contenu dans l’eau est considérable, une partie de ce gaz va s'échapper en atteignant la surface, à cause de la diminution de pression. Ce dégagement abaisse le point de saturation des minéraux dissous et une partie peut se précipiter sous forme de poudre très fine sur le parcours des eaux de surface. Ainsi done, théoriquement, une partie, sinon la plus grande partie des matières dissoutes doit se précipiter autour des centres de source, spécialement là ou les eaux ralentissent leur course. De plus les eaux de source ou de rivière doivent prendre un aspect plus ou moins laiteux en restant exposées à la pression normale de l'atmosphère et aux températures habituelles.” Il faut donc penser à rechercher d’autres causes de dépôt que le simple dégagement de gaz carbonique à partir des eaux courantes. Après des recherches attentives M. Davis montra d'une façon décisive que le carbonate de chaux est concentré et précipité par l’action de chara et d'algues voisines. L'auteur résume ainsi ses conclusions au sujet des marnes et des calcaires d’eau douce du Michigan.

(4) Les marnes, même les variétés très blanches et pulvérulentes, sont en réalité formées d’un mélange de matériaux fins et grossiers, enrobés et cachés par des particules extrêmement fines qui agissent comme un ciment.

(2) Les éléments grossiers forment 50 à 959 de la masse totale.

(3) Ces éléments grossiers sont reconnaissaüles à l'œil nu ou à la loupe ordinaire comme des incrustations d’algues telles que des schizothrix et de chara, spécialement ces derniers; on

s’en rend compte même pour des particules d’un centième de pouce de diamêtre.

(4) Les éléments fins sont généralement reconnaissables au microscope avec leur structure cristalline ; ils proviennent de l'incrustation de pa:ties minces et fragiles d'algues en voie de décomposition ou de l’incrustation de parties jeunes non entièrement recouvertes et en voie de désagrégation.

(5) Une certaine pertie de ces matériaux très fins peut se maintenir en suspension dans l’eau pendant un temps assez long après l’agitaticn, et il n’est pas nécessaire, pour expliquer l'aspect trouble des eaux de certains lacs marneux, d'introduire une autre explication que celle des mouvements dus par exemple aux vagues.

(6) Les coquillages et les débris de coquilles n'ont pas joué un rôle important dans la formation des grands dépôts de marne.

(7) Il existe toujours dans les marnes une petite quantité de sel de chaux immédiatement soluble dans l'eau distillée après complète évaporation.

M. Davis conclut, ‘‘que ce sont les algues qui sont les agents actifs dans la concentration des sels de calcium dans les nappes d’eaux douces du Michigan, et que c’est à elles seules qu’on doit attribuer une grande partie de la marne accumulée dans ces nappes d’eau. Il est probable que les principes mis en lumière par ces études sont susceptibles d’une très large application dans la solution des problèmes d’origine suscités par des gisements analogues situés en d’autres parties du monde.”

La marne est très employée dans la fabrication du ciment de Portland et l’attention s’est surtout dirigée vers les gisements les plus gros et les mieux situés. Les éléments chimiques nécessaires à cette fabrication sont la chaux, la silice et l’alumine ; ces deux derniers proviennent généralement d’une argile ou d’un schiste quelconque et on se maintient dans la proportior. moyenne d’une partie d’argile pour quatre de carbonate de chaux. Le carbonate de chaux qu’on emploie peut se classer en trois grands groupes; les calca es argileux, les marnes, les calcaires proprement dits. Les marnes viendraient en dernier, si l’on considérait le chiffre d'extraction; elles viennent en seconde ligne si on considère le capital investi et la main d'œuvre employée'. Pour

* Sparkman, Henry S.—‘‘ Fabrication du ciment avec de la marne et de

l'argile.” Proc. Engineers’ Club of Phila., Avril 1903, pp. 154-175.

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pouvoir être exploité profitablement, un dépot de marne doit avoir au moins dix pieds.

On se sert quelques fois de la marne pour amender des sols trop pauvres en chaux. Une fois calcinées, les marnes donnent une chaux très blanche et très pure, faisant un bon mortier. Les marnes pures peuvent s’employer comme craie préparée ou comme blanc d’Espagne pour nettoyer les métaux. En beaucoup d’endroits les habitants employent la marne du pays pour blanchir leurs maisons.

La marne a trouvé également un emploi dans la fabrication de l’acide carbonique pour le bicarbonate de soude ou les eaux gazeuses, en lieu et place de la craie pulvérisée ou de la poudre de marbre qui est généralement employée.

Nous avons examiné deux gros dépôts de marne dans la région. Le plus étendu et le plus important est encore en voie de formation: il couvre les rives et la plus grande partie du fonds des lacs Blue Sea, qui alimentent les diverses branches du Beaver Creek, dans les concessions XII et XIII du canton de Limerick. Le deuxième dépôt, forme le fond du lac Snow, nappe d’eau peu profon:k ;ui oceupe presque tout le lot 24, concession IX de Wollaston.

Pour aucun de ces deux gisements on n’a déterminé l’épaisseur de la marne, mais leur étendue est certainement suffisante pour une exploitation industrielle. La marne du lac Snow est recouverte par environ 4 pouces de sable.

Ces marnes sont souvent très blanches et renferment de nombreuses petites coquilles. Un échantillon traité par l’acide chlorhydrique ne laissa qu’un tout petit résidu insoluble, c’est done que ces marnes sont formées presque uniquement de carbonate de chaux et qu’elles ne contiennent que peu d’impuretés. Le dépôt des lacs Blue Sea renferme des espèces coquillères bien nettes; le Dr. J. F. Whiteaves en a remis la collection suivante :—

Sphærium sulcatum (Lamarck).

Posidium abditum (Haldimand).

Planorbis campanulatus (Say).

e, bicarinatus é deflectus # Physa ancillaria E Valvata tricarinata Fe

1Geol. of Can., 1863, pp. 763, 764.

. Campilonia decisum (Say).

Limnea galbana (?) cu

Mesodon esp. ? (Young) “*

Succinea oralis É

Si l’on enlève la limnea gabbana dont on tient l'espèce pour éteinte, toutes les espèces précédentes sont des espèces actuellement vivantes. Ce sont tous des coquilles d’eau douce à l'exception des deux dernières qui sont des animaux terrestres.