FILONS

incrustante, qui se serait progressivement engorgé par la superposition des dépôts du liquide.

Cette comparaison ne peut être mise en doute, mais Tobjectlon parait bien grave du fait de l'insolubilité des éléments du filon. Et c'est ici que les résultats de Sénarmont triomphent (*).

« Des gîtes métallifères très importants paraissent, dit-il, sêtre formés par voie de dissolution... Tout tend à prouver que ces gîtes ne sont autre chose que d'immenses canaux plus ou moins obstrués, parcourus autrefois par des eaux incrustantes;... les principes les plus répandus dans les sources' thermales sont les acides carbonique et sulfliydrique, les sels alcalins et, entre autres, les sulfures et les carbonates. Il faut supposer de plus, dans les eaux mères des filons, quelques éléments nécessaires à la formation des minéraux métalliques, mais cette hypothèse n'a pas besoin d'être justifiée. »

El ce furent alors que se succédèrent les mémorables expériences où des corps insolubles furent obtenus par doubles décompositions ou par des réactions analogues, dans des conditions où pourront se laire sentir les influences minéralisalrices de l'eau sous pression, portée à une température supérieure à celle de son ébuUition. L'eau suréchauflec agit ainsi comme un minéralisateur décisif dans un grand nombre de circonstances.

Prenons un exemple de celte manière d'opérer.

Au lieu de mélanger le sulfliydrate d'ammoniaque au sel de plomb dans un verre à expériences, Sénarmont aura soin de mettre ces deux réactifs dans des récipients distincts : le sulfliydrate, dans une petite ampoule de verre mincequ'il fermera à la lampe et la solution plombiferedans un long et gros tube de verre. Après avoir introduit l'ampoule, sans la briser, dans le liquide, il portera celui-ci à rébullilion et, pendant (jue la vapeur sortira abondante, il fermera le gros tube à la lampe et le laissera refroidir.

Alors le tube de verre, chargé comme nous venons de le dire, sera glissé dans un canon de dimension convenable, en acier fondu, qui, après avoir reçu quelques centimètres cubes d'eau, sera lierméli(|uement fermé a l'aide d'un bouchon dont la parfaite élancliéilé est la condition indispensable au succès.

(') Annnlrs »/»• chimie et <le phy$it]ue, i85l, 3* série, l. XWII, p. i3i.

3oo INKILTHATION DK I/KAU DK l»Li:iK

L'appareil étant ainsi disposé, on le chauffera progressivement jusqu'à une température de 3 à 4o(/, qu'on maintiendra durant plusieurs jours. Après un refroidissement progressif, on ouvrira le canon d'acier, et, s'il n'y a pas eu de malheur, on retrouvera le tube de verre entier, mais devenu opaque par des réactions secondaires, et Ton constatera à son intérieur l'existence d'un revêlement continu, admirablement cristalUsé et complètement constitué par des petits cubes brillants, d'un blanc d'argent, ou, pour mieux dire, d'un blanc de galène.

Car c'est en effet de la galène, minéralojriquement parlant, qui s'est faite, l'ampoule s'étant brisée par la dilatation de l'air , qu'on y avait laissé à dessein, et le sulfure alcalin s'étant alors mélangé au sel de plomb.

Sénarmont a réussi cette expérience sur tous les minéraux fdoniens, aussi bien sur les gangues, quartz, calcite, barytine, fluorine, etc., que sur les minerais, blende, pyrite, cinabre, stibine, sidérose, limonite, etc.

On sait que les minéraux constituants des fdons sont les minerais et les gangues : les premiers sont l'objet de l'exploitation ; iU ont généralement l'aspect métallique : il en est aussi de pierreux; les gangues, beaucoup moins variées que les minerais, sont comme des matières de remplissage.

Quelquefois on constate entre la roche encaissante et les bords du iilonoufy>o/i//*5. un intervalle rempli de matériaux détritiques, (jue l'on appelle salband(\

A l'inverse, on rencontre des parois de filon, tellement appliquées contre la roche encaissante qu'elles en ont par concrétion n»produit tous les détails de structure, et, par exemple, le polissage et les stries résultant du |)hénomène orogénique : ce sont des minnrs de filons. Enlin celte roche encaissante a quelquefois subi, par luie ^orte dr capillarité, une imprégnation, qui se révèle par un réseau de veinules fdoniennes au point que parfois cette véritable annexe est susceptible d'exploitation : c'est le 5/ocA-tt»erA' des Allemands.

On a voulu voir, dans le passé, une u épo(juelîloniennei) ; c'est «»iicore une erreur : le phénomène mélallitere est continu, comme lu circulation des eaux minérales.

Nous a>nns vu (|ue celles-ci apportent au jour une série pour

FILONS 3oi

ainsi dire indéfinie d'espèces ; el de môme, dans un filon, on ne rencontre jamais une seule espèce minérale. D'ordinaire, il y en a une évidemment prépondérante comme quantité, mais d'autres lui font cortège et procurent quelquefois des avantages accessoires.

A l'histoire des filons se rattache la production de certains gîtes qualifiés de calaminaires , à cause de la fréquence du zinc parmi les substances qui les composent. Ils ont la forme d'amas souvent très hétérogènes, remplissant des cavités ou poches ouvertes dans des roches calcaires. La comparaison établie entre diverses localités, telles que la Vieille-Montagne, le Laurium,de nombreux points de l'Algérie et de la Tunisie, etc., conduit avoir dans ces dépôts des résultats de la précipitation chimique, réalisée par le calcaire, aux dépens de solutions métalliques circulant dans les régions souterraines.

A cet égard, l'étude du Laurium (près d'Atlicncs) a procuré des renseignements spécialement précis (^).

Dans cette localité, le sol consiste en bancs, obliques sur

' l'horizon, de calcaire et de schiste, alternant régulièremônt entre eux. Il en résulte qu'à une diastrome ayant le calcaire à son toit en succède une autre qui a le calcaire à son mur, et ainsi de suite. L'eau mélalHfère, poussée des profondeurs selon des fissures de divers ordres, s'est déversée dans ces joints de stratification, de façon à circuler tantôt sur un fond de schiste et tantôt sur un fond de calcaire. Dans le premier cas, alors que la roche précipitante a été attaquée de bas en haut, les cavités remplies de produits calaminaires ont en gros la forme de cônes, avec la pointe en haut : elles sont, comme on dit, en éteignoir. Au con-

, traire, quand le calcaire a été attaqué par-dessus, les corrosions ont pris le profil d'entonnoirs. La précision des études dont ces détails de forme ont été l'objet, a permis de reconstituer les conditions d'origine de nombreux amas de tous les âges. Il en résulte une confirmation de l'inextricable complication des circuits parcourus par les eaux dans les profondeurs du sol.

La puissance pétrogénique de l'eau souterraine se manifeste

(*) Huct, Mémoires de la Société des Ingénieurs civils, 1878 et 1886.

3o2 INFILTHATION DK I/KAl' DK PLl'IE

encore dans le phénomène zéolithique, que nous avons vu à l'œuvre actuellement, et qui est le remplissage, par des minéraux variés, des interstices de tous genres et spécialement des vacuoleà des coulées de lave, plus ou moins anciennes.

Celles-ci, épanchées au contact de Tair, ont été ensuite amenées sous les eaux des mers par un bossellement positif. Alors, elles ont été recouvertes de sédiments variés et elles ont été baignées par les inliltrations bathydriques, à la température des profondeurs qu'elles avaient ainsi atteintes. Grâce à leur activité chimique, ces eaux se sont minéralisées, soit aux dépens des masses plus ou moins lointaines, soit en attaquant certains minéraux des roches boursouflées elles-mêmes.

En tout ras, en arrivant dans les vacuoles et parfois en s'y rencontrant les unes avec les aulres. elles ont abandonné tout ou partie de leur minéralisation, ^es parois des chambres ovoïdes se sont revêtues d'une pellicule minérale, et sur ce premier enduit, des dépôts se sont succédé, pareils ou difl*érentsau cours des temps, selon les vicissitudes du milieu souterrain et des procédés djalimentation des filets aqueux.

Et c'est ainsi que se sont faits les nodules dagates zonaires, la pierre à camées, dont on trouve parfois des spécimens incomplets, arrêtés à l'état de coque siliceuse fermée de toutes parts cl ayant conservé dans leur panse, une (piantité pjus ou moin& grande de l'eau génératrice.

On rencontre d'ailleurs .des minéraux zéolithiques dans les liions métallifères, comme de Tanalcine dans les gîtes dWrendal, et en .Norvège, de l'harmotome, à Andeasberg, au Harz, i Konsberg, en Norvège, avec* de la stilbile.

Sur une érli<»lle colossale, les zéolithes les plus variées sonl as.«)ciécs a\cr des gîtes de cuivre natif et d'argent natif, en nodules parfois énormes, enclavés dans les terrains les plus anciens qui allleureiil au bord du lac Supérieur. Ces nodules sont tellement purs au point de vue chimique qu'on est porté à supposer que des actions galvan()plasti<|ues ont présidé à leur dépôt.

Alluvions verticales. — De même que les rivières charrient une quantité considérable de matériaux : sables, argiles* fragment> roelieux, que l'on désigne sous le nom général d'a//oriom»

ALLLVIONS VEHTIGALES 3o.l

les eaux qui remontent des profondeurs à la surface, y rapportent par un procédé purement mécanique, des éléments que j'ai désignés sous le nom d'alluvions verticales.

Le phénomène est des plus fréquents. Ainsi, le forage du puits de Grenelle et celui du puits de Passy apportent de 54o mèlres de profondeur des quantités notables de sable vert.

Quand on a curé le (( puisard romain » de Bourbonne-les- Rains, en 1874, on a reconnu que le canal de venue des eaux minérales était encombré d'une colonne de sable venant du fond. Les perforations verticales naturelles reproduisent le même fait, sur une échelle infiniment plus grande, et on le constate dans des terrains d*ages très divers.

Il en est de beaux exemples aux environs de Paris, qui consistent en intrusions de sables composés des éléments du granit (quartz, mica altéré, feldspath kaolinisé), traversant des assises variées et spécialement la craie et Targile plastique. S

Montainvillc, auprès de Beynes (Seine-et-Oise), se rattache à une série de gisements qu'on a poursuivis depuis Vernon (Seinc-et-Oise) jusqu'à Plessis-Piquet, près de Sceaux (Seine).

L'élude détaillée de rallleuremont visible à La Maladrerie de Montainvillc a conduite en rapporter làge à une date postérieure à l'époque aquilanienne (oligocène supérieur), car on a trouvé dans la masse éruplive des fragments de meulière de Beauce, d'ailleurs transformée dans sa composition minéralogique, comme le ferait le contact, en vase clos, de l'eau chaude, conformément aux expériences de Sénarmonl.

Plus célèbres et plus anciennes encore sont les alluvions verticales qui ont fourni les sables diamantifères du cap de Bonne- Kspérance.

Avant été mis en possession ert 1877 d'une petite quantité de sable provenant de Du Toits Pan, je fus assez heureux pour conclure de son examenC), une théorie de la formation des gîtes diamantift^ros de l'Afrique australe qui. tout à fait nouvelle alors, a été pleinement confirmée depuis par les explorateurs.

(') Stanislas Nfcuiiier, Mémoire 'sur les alluvions verticales. Bull. Soc. imp. de» naturalisto<( do Moscou (i^7*'>). Voir aussi Comptes rendus de V Académie des Sciences. du 3() aoiU 187.5.

:\nll INFILTRATION \)K l/KAl' l)K PLriK

Certains (rentre eux l'ont même regardée comme si ëvidonlo qu*ils ont ju^^e inulile dVn citer l'auteur, oubliant qu*avant mon travail, l'opinion admise par tout le monde, y compris les voyageurs comme Dunn et Stow, était radicalement différente.

Dans un ilapport très favorable, qui fut lu le 21 mai 1877 par Daubrée. devant l'Académie des Sciences, au nom d'une commission nommée pcmr examiner mon Mémoire, cette théorie est bien exposée :

u Relativement à l'orifrine et à la formation de ces sables, les géologues qui les ont examinés sur place sont d'accord pour leur attribuer une origine profonde, à raison de leur disposition en amas verticaux et enclavés dans les roches diverses. On a rattaché leur sortie a des phénomènes volcaniques, et considéré ces sables comme le résidu sur place de l'altération des roches pyrogènes. Tout en admettant que la roche diamanlifÏTe a été amenée^ de bas en haut, M. Stanislas Meunier lui attribue un autre mode de formation. D'après l'analyse minéralopque qu'il a exécutée, la masse de rem plissafre se compose de roche» très diverses et à l'étal de fragments distincts : serjKîntine. prenatite à sahlite, pegmatite, t^ilcschiste. Il parait peu probable que des roches aussi différentes se soient formées ainsi d'un seul coup, a l'état de mélange, sous l'action des mêmes causes. Il est plus naturel de siqiposer (jue chacune d'elles a été arrachée îi un i^isemenl spécial, puis charriée juscju'au point où le mélange at'tuel s(* présente. Or, admettre dune part l'origine profonde dt*s sabhîs a diamants, et d'autn» part, y reconnaître le produit il'uu transport, c'est 1rs ranger dans la même catégorie que les sables granitiques intercalés à travers les terrains stratifiés... Pour revenir au travail qui fait l'objet de ce Ha[)port,nous dirons <|ue M. Stanislas Meuni(M\ à la suite d'un examen attentif des sables de l'exploitation dite Du Toit s Pan, en a nettement sé|iaré plusieurs e<pèci*s ininérales qui n'a> aient pa*^ été signalé'es dans les sables diaiiiantileres de l'Africpie australe; de plus. Fauteur a été amen<' par cette étude à une explication ingénieuse du mode de rciiqïlissage des puits verticaux obstrués par ces sortes de >ablcs. »)

(^)uelques années après avoir étudié les sables de Du Toil's Pan. je fu- mis en possession d'ime nombreuse série d'échanlil*

ALLUVIONS YKHTICALES 3o5

Ions offrant des caractères bien différents de ceux que j'avais eus -d'abord, et qui cependant confirmèrent ma théorie des alluvionç verticales. Ils provenaient de quatre mines différentes : Du Toit's Pan, Bulfontein, Old de Béer, Kimberley. Leur examen minéralogique donna lieu à un Mémoire à l'Académie royale de Bruxelles (*). Je dirai un mot ici des roches de Kimberley.

Le conglomérat extrait de celte mine à 3oo pieds de profondeur, et qui est Téchantillon le plus profond que j'ai eu entre les mains, offre un aspect tout à fait exceptionnel. Il est presque noir avec de petites taches blanches, de façon à donner tout <l'abord l'idée de quelque basalte amygdaloïde. Cependant, il est hydraté et essentiellement magnésien et la plupart des fragments qui le constituent consistent en une serpentine compacte.

Çà et là se détachent des fragments jaunâtres à cassure grasse, dont l'aspect est également fort caractéristique. Cette roche, <jui donne à l'analyse la composition d'une serpentine de composition moyenne, se montre au microscope presque entièrement opaque. On y voit briller par places des cristaux tout à lait incolores, très actifs sur la lumière polarisée. On ne les retrouve pas dans le résidu de rattaque de la roche dans un acide et je suis portrf à les considérer comme consistant en péridot. Des infiltrations blanches de calcite rcssortent de toutes parts sur «ne section du conglomérat de Kimberley, et sous le choc du marteau elles se détaclient sous forme de plaques.

On retire exceptionnellement de la gangue de Kimberley des fragments plus ou moins volumineux de roches diverses, dont les plus intéressantes sont : une belle roche ophitique d'un vert clair, finement grenue, renfermant des amandes blanches composées de calcaire pour la plus grande partie; un noyau sphéroïdal d'une roche grisâtre, finement grenue, où se montre à Tœil nu l'association d'un minéral incolore avec une substance foncée et que la forme arrondie de la ))lupart des grains entrant dans sa composition doit faire ranger parmi les grès dioritiques; un fragment d'une roche verdâtre, remarquable par les cristaux k l'état métalloïdique qui remplissent certaines de ses .fissures : l'analyse y montre l'existence de silicates magnésiens et de

(») Bulletin, 3« 8.tIc, t. III, n" 4» avril 1883.

Stax. Meunier. — La pluie. 20

l^oi) INFILTKATION l)K l/KAi: DK l»Li:!K

silicates aluniineux; une ophitc dont la densité considérable s'explique par Tahondance du 1er oxydulé ; un cchantilloi) qui est Fun des plus intéressants parmi les produits de Kimberley : une serpentine qui, vue à l'œil nu, est des mieux caractérisées cl où brillent de grandes lamelles de diallage et de la calcite plus ou moina teinte en vert et enduisant les fissures; une euphotide; un petit galet très rond consistant en une variété de tourmaline, ressemblant beaucoup à celle que Ton peut recueillir a Saint- Pons, dans le département de rilérault; des galets aplatis que leurs propriétés rapprocbent de certaines variétés de rhloriloschiste.

La roche significative parmi tous ces échantillons, c'est la serpentine, qui résulte ici de Thvdratation sur place de silicates magnésiens anhydres et on trouverait difilcilemcnt un argument plus décisif à Tappui de l'opinion qui fait de la serpentine comme le kaolin de ces silicates.

Déjà, en 1872. j'ai montré (ju'il n'y a guère de serpentines, même les plus homogènes d'apparence, où Ton ne puisse retrouver du péridot ou des pyroxènes ('). Dans Téchantillon de Kimberlev, on voit directement ces restes de la roche non modifié** d'où proviennent les serpentines. Dans le cas |>articulier, on est de plus frappé de l'analogie d'aspect du péridot non encore modifié avec celui du péridot constitutif de la chantonnite, c'est-a-dire de la roche mété<)rili(|ue qui. d'après mes recherches ("j. doit reproduire les caractères des masses terrestres éruptives et profondes dont les serpentines sont des chapeaux.

La serpentine de Kindjcrley parait avoir des analogies intimes avec dixM'ses serpentines européennes et, a cet égard, je citerai tout s|)écialement celle (pie l'on rencontre entre Bolo et Guère, non loin de (lonstantinople. Ln échantillon de cette roche, de la collection du Muséum, est à ce point de vue fort intéressant. On y observe au microscope de véritables squelettes de cristaux péridoti<pies ayant sul>i la serpentiiiisation sans avoir perdu le contour géomélri(jue.

Les conclusions d(* mes études des échantillons du Cap sont

(') (.]n'ii'..t-s rfU'lii 'If l'.\'''ni''inic i/*'s Sùffi-es. scanc»* ilu 'j<} mai l8"a.

ALLCVIONS VERTICALES 807

que les matériaux provenant des quatre mines de Du Toit*s Pan, (le Bulfontein, d'Old de Béer et de Kimbcriey ont le même mode de formation.

On peut apprécier en outre Timportance des phénomènes d'altérations subies par les alluvions verticales diamantifères, soit de la part des agents externes, soit de la part de causes plus profondes.

Parmi les modifications de cette seconde catégorie, il faut faire une place toute spéciale à Thydratation des silicates et tout spécialement à la transformation du péridot et du pyroxène en serpentine. Nulle part ne se montrent des faits plus éloquents. Us ont cet intérêt tout spécial de pouvoir être attribués directement à la réaction des eaux chaudes ascendantes qui ont charrié Fallu vion à diamants et de montrer que celle-ci a traversé des conditions analogues à celles dont les sables granitiques des environs de Paris ont conservé Tempreinle. C'est ainsi que les modifications subies par les argiles associées aux meulières tertiaires empâtées dans le sable kaolinique et que j'ai naguère signalées, représentent des phénomènes de môme ordre que la serpentinisation des roches péridotiques et pyroxéniques des pans.