PREMIERE SECTION — DES GITES MÉTALLIFÈRES

Allure de ces iirîtes, lenrs relations avec les roehes encaissante^ .

On peut diviser les gîtes métallifères d'après leurs formes extérieures en gîtes réguliers et gîtes irréguliers. Les gîtes réguliers comprennent : 1° les couches sédimentaires toujours parallèles aux strates encaissantes et, comme elles, primitivement horizontales ; 2*» les g)tes filoniens (filons, amas flloniens, champs de fractures, grottes remplies, etc).

Les gîtes irréguliers ont rarement une grande importance pratique ; ils comprennent les amas de matière métallifère formés au milieu d'une roche, et qui, suivant leurs dimensions, portent les noms d'amas, de lentilles, de poches, de mouches, et de grains.

L — Gîtes réguliers

Leur forme idéale serait celle d'un plateau plan plus ou moins épais ; ils s'en rapprochent quelquefois, mais le plus souvent le plateau est déformé, les couches qui le comprennent ne sont pas planes et il s'en détache des ramifications qui font disparaître les limites nettes du gîte. Pour déterminer la position d'un gîte régulier dans l'espace on fait abstraction de toutes les irrégularités accidentelles en le ramenant à la forme théorique d'un plan, que l'on définit par deux droites : 1* une horizontale du plan, la direction, dont la position est flxée par l'angle qu'elle fait avec le méridien astronomique ou avec le méridien magnétique ; cet angle, qui porte le nom de direcliorij s'exprime soit en heures, soit en degrés : 2^ la ligne de pente, droite située dans le plan du gîte perpendiculairement à la ligne de direction ; elle fait avec l'horizon un angle qu'on appelle inclinnison ou pcndage et qui s'exprime en degrés.

Quand la forme d'un gîte aplati est très irrégulière, la direction et Tinclinaison ne sont pas constantes, mais on peut toujours, des directions et inclinaisons locales, déduire une direction et une inclinaison moyennes ou générales.

On donne le nom de puissarice ou épaùseur d'un gîte à la longueur de la portion de perpendiculaire commune aux deux plans qui limitent le plateau, comprise entre ces deux plans ; la roche située au-dessous du gîte en est le mur, celle qui est au-dessus en forme le toit ; on voit que si le pendage est de 90 degrés, il n'y a plus ni toit ni mur. La partie du gîte qui apparaît à la surface du sol, ou qui en est voisine, s'appelle Vafjleurement.

Gîtes stratifiés

Ils se sont formés, comme les roches stratifiées, à la surface du sol par des dépôts successifs au sein d'une masse liquide ; ce sont donc des formations sédimentaires, qui ne peuvent jamais se trouver intercalées dans des roches éruptives. Ils sont en stratification concordante avec les gîtes environnants, montrant ainsi qu'ils sont plus récents que leur mur et plus anciens que leur toit. On en peut distinguer deux espèces principales : les couches et les amas stratifiés.

Couches. — Elles sont caractérisées par une étendue considérable sans discontinuité essentielle, et une puissance relativement faible qui souvent diminue graduellement jusqu'à devenir nulle, donnant lieu à une serrée ou crairiy dans lequel

Fig. I

la couche est ordinairement représentée par un mince filet d'argile. L'expérience à montré qu'en général à' une serrée succède une réouverture, c'est-à-dire une augmentation graduelle de la puissance, et quand les serrées sont fréquentes

et rapprochées, le dépôt prend la disposition dite en chapelet (fig. 1) ; chaque élément de celui-ci est alors formé par un amas stratifié. Si le mur d'une couche présente de grandes inégalités elles ont en général été nivelées par la sédimentation et la puissance de la couche est très variable ; enfin il arrive souvent que la minéralisation à l'intérieur d'une couche a été interrompue par la production de masses rocheuses parallèles à la stratification (nerfs ou barres), qui divisent la couche en un certain nombre de bancs.

Il est très vraisemblable qu'à l'origine, les couches se sont déposées horizontalement, mais il est très rare qu'elles aient conservé cette position et n'aient pas éprouvé des dérangements de plusieurs sortes. Le plus ordinairement la couche s'est ondulée et pliée, sans avoir perdu sa continuité, mais il peut arriver aussi que le plis sèment, ou une pression, aient ^""^ p. ^

provoqué une déchirure ; la couche est alors interrompue et quelquefois les deux parties, séparées par une fente, se sont déplacées l'une par rapport à l'autre, le toit et le mur participant d'ailleurs à tous ces accidents. Un autre dérangement très fréquent consiste

en un plissement intense qui

produit des soulèvements en

forme de dômes (selles) A (fig. 2)

et des affaissements en forme

de dômes renversés (bateaux) B ;

le plissement peut être assez

accentué pour que les flancs

des plis deviennent verticaux,

on dit alors que la couche est

dressée ou forme un dressant ; enfin si le mouvement a été

assez intense pour rendre les deux flancs parallèles, l'un

d'eux est renversé, le mur est devenu le toit (fig. 3).

Il peut arriver encore que le terrain stratifié, dont la couche considérée fait partie, se soit fendu, et que la production de la fente ait été accompagnée d'un déplacement relatif des deux parties de terrain qu'elle sépare ; s'il est formé là ce

qu'on appelle une faille, et le déplacement porte le nom de rejet ou de saut (fig. 4) ; les failles ont la forme de plateaux, et leur allure est celle que nous trouverons aux filons, elles traversent les roches dans les directions les plus variées, généralement sous une inclinaison assez forte (de 50^ à 80°) et leur puissance varie entre des limites très étendues. Quand Texploitation d'une couche rencontre une faille derrière

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Fig. 4. — Gîtes de cuivre de Scbmôllaitz.

laquelle la couche disparaît, on est obligé de procéder à des travaux de recherche de la couche, basés sur ces faits d'expérience que, dans la plupart des cas : 1^ les failles et les parties de couches rejetées par elles ont la forme de plateaux à surfaces parallèles ; 2^ que les intersections de ces surfaces, au nombre de quatre, sont parallèles entre elles ; 3^ que le déplacement s'est fait suivant la ligne de pente de la faille.

Ama^ stratifiés. — Les amas sont des gttes stratifiés qui offrent, avec une étendue réduite, des puissances très variables et relativement importantes ; ils présentent souvent la forme lenticulaire et nous avons dit plus haut, comment, par des serrées, se fait le passage d'une couche à une série d'amas stratifiés reliés entre eux par une mince couche d'argile; on conçoit du reste qu'entre les couches et les amas il soit impossible de tracer une ligne de démarcation ; les amas de grandes dimensions s'appellent amas-couches ; ceux de peu d'étendue sont qualifiés rognons ou tiodules. Il est vraisemblable que, tout comme les couches, ils se sont formés dans des plans horizontaux, puis qu'ils ont été relevés, incli-

nés, déformés, ou même rejetés par des failles, comme les strates du terrain encaissant.

Quand des amas stratinës doivent leur origine à un même phénomène de sédimentation, qu'ils ont tous le même mur plus ancien qu'eux, le môme toit plus récent, qu'ils s'étendent sur une grande surface, ils constituent un système d'amas stratifiés (flg. i) qui, au fond, ne diffère en rien d'une couche en chapelet ; et de même que plusieurs couches ont pu se déposer successivement dans un même bassin, de même on trouve souvent plusieurs systèmes d'amas stratifiés les uns au-dessus des autres (fig. 4). Certains de ces systèmes présentent une étendue considérable ; on en connaît, par exemple, un qui, formé par des lentilles de fer carbonate lithoïde et de sphérosidérile, occupe sur le versant nord des Carpathes, une longueur d'environ 600 kilomètres depuis la Bukovine jusqu'en Moravie.

Il peut arriver enfin que des lentilles métallifères soient distribuées en diagonale dans le plan d'une couche, c'est-àdire dans une direction intermédiaire entre Thorizonlale et la ligne de pente ; telles sont les lentilles de pyrite cuivreuse, de pyrite de fer et de magnétite qu'on exploite à Prettau, dans le Tyrol.

Gîtes filonlens

Les couches de l'écorce terrestre formées par des roches stratifiées sont susceptibles d'éprouver des fractures dues à deux causes principales : 1* le changement de volume que la roche subit par suite d'un refroidissement, d'une dessiccation ou d'une modification dans sa composition chimique; 2" des pressions inégales dues à des mouvements du sol, tels que tremblements de terre, soulèvements, affaissements. Toute fracture produit une fente, qui, lorsqu'elle a été ultérieurement remplie de matières minérales, devient un filon ou une veine, selon les dimensions, avec, bien entendu, tous les termes de passage de la veine la plus petite au filon le plus puissant ; le toit et le mur du filon en constituent les époiiLes et on nomme salbandes les surfaces de contact des

épontes avec le filon ; la distance des salbandes mesure la puissance du filon.

Filons. — On distingue les filons en simples et composés : les filons simples sont remplis principalement de minéraux et ne ren- ^dàSi^^^^Bn^urpaUL ferment qu accidentellement

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Fig. 5. — Filon de sllbîDe de Magurka.

des fragments de la roche encaissante, ils sont caractérisés par deux salbandes qui les séparent nettement de leurs épontes et leur puissance dépasse rarement deux mètres ; les veines appartiennent toujours à l'ordre des filons simples (fig. 5).

Les filons composés sont surtout pierreux ; ils ont été remplis soit par la roche encaissante elle-même, soit par des produits de transformation, chimique ou mécanique, de cette roche ; des filons simples réguliers ou des veines irrégulièrement distribuées traversent le remplissage, les salbandes sont confuses et il est impossible d'établir une séparation tranchée entre le filon et ses épontes; 1° parce que la roche encaissante passe graduellement à la roche altérée du remplissage ; 2® parce que les veines pénètrent dans les épontes et s'y perdent peu à peu. La puissance des filons composés peut être très considérable et dépasser 40 mètres. Simples ou composés, les filons peuvent rejeter leur roche, encaissante, et ce rejet a toujours eu lieu quand un filon transversal n'a pas les mêmes couches au mur et au toit. Ce phénomène s'observe principalement dans les filons composés qui, alors, présentent une salbande nette au mur, avec un passage graduel du remplissage à la roche du toit, car celui-ci a éprouvé un fendillement plus ou moins prononcé, de sorte qu'une salbande nelle au toit est très rare. On comprend aisément que le mur d'une fente ouverte dont le toit prend un mouvement descendant ne puisse plus se fissurer,

LBS METAUX CONSIDÉRÉS BN EUX-MÊMES 9

tandis que ce toit, constamment ébranlé par son mouvement, se fendille de plus en plus, et éprouve des altérations mécaniques bien plus énergiques que celles dont le mur est le siège.

Quand des filons sont situés au contact de deux roches, l'une d elles est éruptive, l'autre stratifiée et ils prennent le nom de filons de contact : tel est le filon de la fosse Haus- Baden, près de Badenvveiler, dans le sud de la forêt Noire, renommé pour ses magnifiques cristaux de minerais oxydés de plomb, et situé au contact de granité et de grès bigarré. Les filons de contact peuvent, où bien avoir été produits par un rejet, ou bien devoir leur origine à l'élargissement, suivi d'un remplissage, du joint de la roche éruptive avec la roche sédimentaire ; ces deux modes de production ont probablement l'un et l'autre existé. Les filons qui rejettent leur roche encaissante présentent, aux points où le toit et le mur sont différents, l'aspect de filons de contact, mais ils en doivent être distingués, l'une des épontes n'étant pas formée par une roche éruptive.

Direction deî filons, — Les filons peuvent avoir toutes les directions, et ils se divisent en trois groupes types : 1® les filons réticulés, caractérisés par ce fait que les cassures principales d'un district filonien, sont orientées dans toutes les directions et se croisent de manière à former un réseau présentant cependant quelques directions dominantes ; l'Erzgebirge saxon est riche en filons réticulés; 2° les filons parallèles, dans lesquels une direction unique est prédominante : tels sont les filons aurifères de Californie; un ensemble de filons parallèles en direction et se poursuivant sur une grande longueur constitue un système de filons ; 3® enfin, les filons rayonnants, formant des faisceaux ou des rayons qui divergent en partant d'un même point : on en trouve un exemple remarquable dans l'Oberhartz, où les rayons divergent dans trois directions, dont deux surtout sont très nettement accusées; les filons rayonnants se rattachent, du reste aux deux premiers groupes par d'innombrables termes de passage.

Inclinaison des filons. — L'inclinaison, comme la direction, d'un filon peut être quelconque, cependant sa valeur

nVTBODCCTION A L KTUDE DBS MÉTAUX

est, le plus souvent, comprise entre 70 et 80 degrés, et il est très rare qu'un filon soit horizontal ou très couché sur rhorizon.

Longueur et pumance des filons, — L'étendue d'un filon dans le sens de sa direction en constitue la lomjuetir ; elle peut être inférieure à un mètre, elle peut aussi atteindre 8, 10, 16 kilomètres et davantage ; le principal filon de quartz aurifère de Californie, qui, avec quelques solutions de continuité, parait s étendre sur un espace de 112 kilomètres, est le plus long filon connu.

L'étendue d'un filon dans le sens de l'inclinaison est sa profondeur : la plus grande que Ton connaisse jusqu'ici, à été atteinte au puits Adalbert, a Przibram (Bohême) ; elle est de 1000 mètres environ.

La puissance d'un filon est ordinairement variable ; quand

le filon diminue progressivement d'épaisseur jusqu'à se réduire à une simple fente, où à disparaître entièrement, on dit qu'il se termine eii coin ou qu'il est en serrée (fig. 6), et c'est ordinairement, ainsi que les filons se ternrinent, tant en direction qu'en inclinaison. Quand le filon présente des serrées ou des élargissements se succédant à courte distance, on dit qu'il est lenticulaire, ou qu'il présente une allure en chapelet (fig. 7).

Ramification des filons. — Un filon se ramifie quand il se divise en plusieurs filons plus petits, en veines divergentes qui se poursuivent plus ou moins loin et finissent par disparaître en se terminant en coin (fig. 8) ; les ramifications sont fréquentes quand un filon passe d'une roche à

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Flg. 8.

une autre, elles montrent bien que ces gites doivent leur origine à des cassures de la roche encaissante. Un petit

filon qui se détache d'un

grand, ou qui l'accompagne d'une manière quelconque, ou qui relie deux liions parallèles ou obliques, porte plus particulièrement le nom de veine.

Rencontre des filons, — Lorsque des filons se rencontrent, ils peuvent se comporter de quatre manières principales, et donner lieu à une rencontre simple, à un croisement, à une déviation, à un rejet.

Il y a rencontre quand deux filons se rejoignent sous un angle aigu et continuent ensuite à cheminer côte à côte

(A, fig. 9); la

: ::^- -~ ^"t:^- -Zzizr3:~i:M::z:^i:izzz=z rencontre peut

être suivie d'une séparation ou bifurcation B et l'ensemble d'une bifurcation et d'une rencontre forme une ramification arquée C. La rencontre est le mode habituel de réunion des filons rayonnants; on la trouve aussi dans les filons parallèles quand ils sont réunis par des veines ; elle est rare dans les filons réticulés.

Lorsque deux filons se rencontrent sans que leur direction soit altérée, il y a croisement ; il est orthogonal si les deux directions sont perpendiculaires l'une à l'autre, oblique si elles forment un angle aigu ; deux filons parallèles qui ont des inclinaisons différentes donnent lieu à un croisement isogonuL Quand des filons se croisent, c'est leur remplissage qui sert, lorsqu'il présente des différences appréciables, à en déterminer l'âge relatif, et c'est le plus récent qui prend le nom de filon croiseur.

Fig. 9.

Flg. 10.

Si le filon croiseur, après avoir rencontré le filon croisé,

lui reste réuni pendant

quelque temps avant de le traverser {s'y traîne), on dit qu'il y a déviation (lig. 10).

Celle-ci est souvent accompagnée d'une solution complète de continuité du filon dévié, lequel a été rejeté par celui qui Ta dévié (fig. 11) ; on reconnaît qu'il en est autrement quand les deux parties séparées, rapprochées l'une de l'autre par la pensée, ne se correspondent pas du tout, comme elles le feraient si on avait afiaire.

à un phénomène de rejet, abstraction faite bien entendu des irrégularités produites par les fractures. Très ordinairement le filon dévié n'est ramifié que de Tun des côtés du filon déviant et cela exclut l'hypothèse d'un rejet ; il peut arriver d'ailleurs que les deux filons soient déviés l'un et l'autre et cela sans qu'on puisse admettre qu'il y a eu rejet.

Nous avons dit que souvent les filons rejettent leur roche encaissante : quand celle-ci contient déjà un autre filon, il participe naturellement au déplacement, se trouve subir un i^ejet, et le phénomène ressemble beaucoup, en apparence, à celui de la déviation ; au point de vue de leur position relative, le filon croiseur qui produit un rejet correspond au filon déviant et le filon rejeté au filon dévié, mais ici le filon croiseur est le plus récent, tandis que dans les déviations c'est le contraire qui a lieu, le filon dévié est le moins ancien.

On donne le nom de champ de fractures à un réseau de fentes enchevêtrées, datant généralement de plusieurs époques, se recoupant et se rejetant l'une l'autre, et qui, à la

Déviation d'un filon à Andreasberg.

LES MÉTAUX GONSiDÉRéS EN EUX-MÊMES 13

suite d'un remplissage ultérieur, sont devenues des filons. On les observe surtout dans les massifs soumis depuis longtemps à une succession d'efforts discordants, tels que ceux du Harlz, de la Saxe, de la Bohême (Freiberg, Marienberg, Joachimsthal, etc.). des Cornouailles, etc.