MINÉRAUX DES MÉTAUX PRÉCIEUX

Tous les minerais de Sudbury contiennent de petites quantités de métaux précieux, mais on en trouve rarement dans les minéraux. L'or natif a été trouvé au début sur le chapeau de la mine V ermilion, qui fut d'abord prise pour une mine d'or, et bientôt après on en recueillit à la mine Victoria à un mille ou deux à l'ouest. On en a trouvé aussi un peu à Crean Hill quand la mine fut découverte. Quant aux autres métaux précieux: argent, platine, palladium, la source d’un seul d'entre eux, le platine, est connue.

SPERRYLITE.

La sperrylite, Pt As:, arséniure de platine, fut d'abord obtenue près du chapeau de fer de la mine Vermilion, et plus tard près de la mine Victoria, appelée alors propriété McConnell. Ce nom lui fut donné par MM. Wells et Penfeld, en honneur de Mr. F. L. Sperry, chimiste de la Canadian Copper Company, qui leur en avait envoyé pour l'examiner. Le minéral fut trouvé lors du concassage et du lavage de la matière pour obtenir de l'or dans un petit moulin à bocard où il fut recueilli avec l'or sur un feutre où la pulpe passait. Sa couleur brillante argentée et son lustre naturel surprirent les chercheurs d'or.

Elle cristallise en cubes minuscules et en octaèdre avec quelques autres formes du système isométrique; elle est très dure (de 6 à 7) et résiste parfaitement à l'action atmosphériques. Son poids spécifique est 10:6: on la rencontre concentrée avec l'or dans les débris du chapeau de fer audessus des dépôts de minerai. La movenne de deux analyses faites par Messrs. Wells et Penfeld lui donnent composition suivante:

Arsenic. ..... eS : : : 40-98 Antimoine : 0:50 Platine... : = = = 52-57 Rhodium. == = Le 0:72 Palladium = : ..trace tr ne Éia = 69 Cassiterite (Sn O2).......... SE = 4-62 RE : ee .... 99.46

La sperrylite des minerais est principalement contenue dans les pyrites de cuivre et peut être obtenue en dissolvant le dernier minéral avec un acide tel qu’indiqué par Mr. Mickle, et plus tard par le Dr. Dickson, mais elle se montre plus parcimonieusement dans d’autres sulfures, comme dans la polydimite. Ce minéral n’a pas été trouvé dans d’autres mines, quoique le platine obtenu de la matte provenant de leurs minerais révèle sa présence.

On à reconnu que le palladium se présente dans les minerais de Sudbury en plus fortes quantitées que le platine, mais aucun composé de palladium n’a encore été découvert. On ne tient compte de l'argent que s’il se trouve dans les pyrites de cuivre.

Provenance des Minerais.

D'après la description précédente, il est évident que dans la plupart des mines de Sudbury, les minerais sont peu nombreux et très peu variés; M prrchotine, la pentlandite et la chalcopyrite en constituent presque exclusivement la majorité; et même ces trois minéraux ne se présentent jamais en forme de cristaux. En outre, nous savons qu'elles sont invariablement associées avec une seule roche, la norite, qui a un aspect aussi régulier que les sulfures et se mélange avec eux en toutes proportions. L'association est si frappante que le géologue cherche inévitablement une connexion causale entre eux: on peut même ajouter que tous les géologues qui ont étudié les relations sur le terrain sont convaincus que la connexion causale est une ségrégation magmatique. La masse fondue de roche éruptive était chargée de sulfures de fer, nickel et cuivre, qui se séparèrent avant que le refroidissement fut complet.

Il est cependant intéressant de constater que certains métallurgistes et autres qui ont étudié les minerais, principalement dans le laboratoire ou au microscope, ont une opinion tout a fait différente, et sont d'avis que les minerais ont été apportés par les eaux, et remplacent les minéraux constituant la roche.

Le premier à émettre cette opinion dans un sens décisif fut le Dr. Dickson! qui étudia les coupes de roches et de minerai; mais le travail de MM. Wm. Campbell et C. W. Knight, illustré de nombreuses microphotographies de plaques polies, est le plus important peut-être, dans ce sens.’ Par l'étude d'échantillons du minerai des nombreuses mines de Sudbury, de même que pour ceux de la Norvège des autres régions, ils ont démontré d'une manière concluante qu'un ordre de succession caractérisé peut être reconnu parmi les sulfures, la pyrrhotine étant la plus vielle, la pentlandite la suivante, et la chalcopyrite arrivant la dernière. Là où se trouvent des roches minérales en formation l'ordre suivant est remarqué: la magnétite, les silicates la pyrrhotine, la pentlandite et la chalcopyrite.

Ces résultats peuvent être acceptés sans discussion, par ceux qui ont foi dans la théorie magmatique, étant donné que l'étude des plaques polies démontre simplement la disposition définitive des minéraux. Ceci ne peut pourtant par nous renseigner sur l'origine de ces minéraux, si ce n'est qu'en affirmant qu'une certaine quantité de débris de pyrrhotine ait permis à la chalcopyrite ou à la pentlandite de s'infiltrer dans les fissures; mais la provenance des minéraux plus récents est encore un problème à résoudre. La théorie de ségrégation magmatique s'applique à tous les minerais, les séparant plus ou moins complètement de la roche, fondue, mais ne nie point qu'il y ait eu de nouvelles dispositions entre eux; on voit donc que les deux théories se cnmplètent et sont en harmonie.

De nombreuses preuves en faveur de la théorie magmatique sont données par le Dr. Barlow,' qui semble avoir été le premier à en venir à une telle conclusion, quoiqu'un nombre d'autres, tels que von Foullon, Vogt, Adams, Browne, Walker, Kempt, et l’auteur de cet ouvrage, aient argumenté en sa faveur.

Il serait superflu d’insister ici sur l'évidence de la théorie magmatique, étant donné que la plupart des géologues et ingénieurs en mines qui s’intéressent aux gisements de Sudbury sont déjà persuadés de son exactitude. Dans le cours du rapport suivant sur la région, la rectitude de la théorie deviendra claire sans aucune addition formelle aux arguments.

! Trans. Am. Inst. Min. Eng., 1904, p. 36.

? Econ. Géol., Vol. II, No. 4, 1907, pp. 350-366. 1C. G. C. Vol. XIV, Partie H.

Roches associées avec le Minerai.

Les pyrrhotines de Sudbury renferment toujours de petites quantités de roches minérales en formation comme le feldspath pyroxène et le plagioclase, et ces dernières peuvent augmenter jusqu'à ce que les silicates ‘quivalent en quantité aux sulfures, alors le mélange peut se nommer pyrrhotine-norite. De telles roches intermédiaires se trouvent dans chaque dépôt de minerai, autant qu'on a pu s'en assurer, ce qui forme une transition vers la norite ordinaire, Dans les échantillons récents, il y a ‘quelques globules où mouchetures de sulfures dans la pyrrhotine, et de la ‘1 l-opyrite en moindre quantité, on les voit disséminées clans la roche gris ordinaire. Quand les sulfures sont exposés à l'air, ils se dissolvent L st transforment en oxyde de fer, et la surface brunâtre de la roche est ‘ch°'ée de limonite ou contient beaucoup de trous rouillés d'où les sul-

ires ont été enlevés. Cette surface criblée de trous caractérise la norite

voie des gisements de minerai. On trouve souvent quelques globules

nverai on de petites cavités rouillées dans la roche, à des centaines de Voix plus lin e° parfois aussi à un mille ou deux de la lisière basique de la aori 11° ert souvent de guide pour l'exploration du terrain, car aucu … « roche de la région ne possède la même particularité. Pour cel. » Ar d'autres raisons, la pyrrhotine est presque toujours associée à ds rites de cuivre et peut être regardée comme faisant partie de la

succ »si de produits de différenciation de la grande nappe lacolihique mentichnée au commencement.

La norite de la lisière basique qui accom bagne le minerai varie grande ment en fraicheur et en aspect, aussi faut-il que le prospecteur ou l'ingénieur minier possède une certaine expérience pour la reconnaître, dans les différentes localités. La norite typique de la zone méridionale est plutôt grossière; c'est une roche massive gris foncé, dans laquelle on peut distinguer un peu de biotite brune et du quartz bleuâtre en globules clairsemés, quoique le volume de la roche soit nettement constitué de feldspath gris et d'un minéral gris plus sombre ou verdâtre en quantités plus petites. Le minéral plus foncé a souvent le caractère de la horneblende. aussi, dès le commencement, le nom de diorite fut-il donné à la roche, et la plupart des prospecteurs emploient encore ce terme. Cependant on a reconnu que des échantillons récents contenaient deux variérés de pyroxère, l'augite ordinaire et l’hyperstène: la dernière s'y trouve d'habitude en quantités considérables, de sorte que la hornblende est évidemment d'origine secondaire. Le fait que la roche nouvelle est de la norite et non de la diorite ou du gabbro, a été prouvé, d'abord, par le Baron von Foullon! qui visita la mine Murray en 1891, et confirmé par le Dr. F. L. Walker, deux ans après, sur la même mine et sur la mine Blezard® Ce fait fut du plus grand intérêt, car il permettait de placer les dépôts de Sudbury sur le même rang que ceux de la Norvège. explorés antérieurement par le professeur Vogt.

Au cours du travail du Dr. Barlow et de l'auteur de cet ouvrage, la présence de la norite fraîche a été démontrée dans beaucoup d’autres endroits, y compris la grande mine Creighton, et les minéraux constituants sont souvent trouvés intacts lorsqu'ils sont en contact avec les masses disséminées du minerai.

Dans les plaques minces de la pyrrhotine-norite, le minerai lui-même, lorsqu'il n'est pas affecté par les derniers changements, est groupé avec la plupart des minéraux basiques comme on peut s’y attendre. Il adhère

1 Jarbruch der K. K. Geol. Reichstnstalt, Vienne, 1892, pp. 233-310. ? Quar. Jour. Geol. Soc. Vol. LITT, pp. 40-46.

LS

PLancue XE

1.—Micropegmatiäte. 2.—Norite: mine Creighton, Lumière polarisée X 10

Lumière ordinaire X 10 Labradorite, gris pâle; hypersthène, gris plus foncé.

Quartz, pâle, an«lésine, gris pâle:

rnblende, gris foncé.

3.—Pyrrhotine-Norite X 10. orite gris pâle; hypersthènc gris foncé:

pyrrhotine noire

souvent à la magnétite, les deux minéraux opaques formant une masse unique, ou il peut encore renfermer la magnétite ou en être entouré. Il est trouvé le long de l’hypersthène ou augite en cristaux, et encastré dans le mica, ou à côté de celui-ci. Il peut cependant se trouver entre les minéraux foncés et les feldspaths.

Là où la roche est moins altérée, les contoursdes masses minérales sont aussi tranchants et apparemment aussi peu dérangés que ceux des autres minéraux; et on doit conclure, naturellement, que la pyrrhotine prit sa position de la même manière que les autres minéraux formant la roche. Tous sont remarquablement frais même les hypersthènes, qui sont ordinairement parmi les premiers des silicates attaqués et ré. rangés.

Quand l'hypersthène commença à se transformer en hornblende fibreuse, la pyrrhotine et la chalcopyrite montrèrent pendant quelque dérangement, en pénétrant dans les fissures des minéraux adjacents partiellement décomposés. Pour quelqu'un qui n'est pas familiarisé avec les associations géologiques générales, cela peut lui paraître un déplacement, quoi qu'il n'en soit pas ainsi en réalité; c'est un simple arrangement de substances déjà présentes dans la roche, et non pas un transport de matières à quelque distance, devant prendre la place d'ingrédients qui ont été dissous.

Même dans les spécimens fortement décomposés de la roche où les pyroxènes sont transformés en uralite, les globules de minerai se trouvent complètement encastrés, souvent éloignés l’un de l’autre, et le microscope ne montre pas de chenaux à travers lesquels les solutions aient peu s'infiltrer. Chacun admet qu'un: certaine quantité de solution et qu’une disposition nouvelle soient survenues dans plusieurs des dépôts de minerai, mais ce fait était de la nature d’un nouvel arrangement des minéraux rocheux et non une introduction de nouvelles substances. C'est en conséquence parfaitement en harmonie avec la théorie approuvée de la ségrégation magmatique.

Adoptant cette théorie et admettz.t aussi que la pesanteur joua un rôle prépondérant dan: la séparation du minerai d'avec la roche, comme elle sépare la matte de la scorie dans la métallurgie pratique, on peut tirer des conclusions pratiques de très grande importance. Les principaux gisements de minerai se rencontrent là où eurent lieu les dépressions les plus considérables dans le plancher sur lequel la norite fondue reposa comme pour concentrer le minerai dans un endroit au licu de lui permettre de s'étendre en nappe mince sur un fond uni. De plus, là ou l'épaisseur du magma fondu était plus grande, on rencontrera une accumulation plus considérable de minerai, en supposant qu'il y eût une dissolution apparente dans Île magma primitif. Ces deux faits ont été prouvés d'une manière conclusive par les travaux sur le terrain.

D'un autre côté il serait inutile de chercher du minerai sur les déviations du mur en haut et en bas, vu que les sulfures fondus se déposent dans les cavités de chaque côté. Ceci est également confirmé par les résultats obtenus en exploitant les terrains. Il est alors évident qu'un travail minutieux de la limite de la norite et de l'épaisseur des différentes parties de la nappe de la norite-micropegmatite, serait d'importance capitale pour déterminer la position et la dimension des accumulations de minerai.

On a prouvé que le minerai de nickel est toujours accompagné de norite, pour la bonne raison qu'il a formé une partie du magma ordinaire. Quoiqu'il n'y ait pas de minerai sans norite, l'inverse n'existe pas, puisqu'il y ait de grandes étendues de norite avec peu ou point de minerai, en conformité avec la disposition de la roche encaissante sous-jacente comme on l'a vu plus haut.

La norite typique, grise et grossière, contenant un peu de mica et de quartz bleu, qui a été décrite plus haut, se montre le long de l'endroit le plus productif de la principale zune de nickel depuis la mine Victoria jusqu’à la mine Blezard: mais le long des autres parties de la lisière basique, la roche change quelque peu d'aspect, étant de coloration plus pâle, et montrant moins des deux minéraux accessoires. Dans quelques endroits, comme près de la mine Garson, elle a été entaillée et comprimée dans un schiste gris pâle qui ne contient rien des minéraux de norite primitif, et elle n'aurait jamais été reconnue comme appartenent à cette roche si le contact n'avait pas été suivi sans interruption de la région typique jusqu’au sudouest. Dans les zones nord et est la norite a un grain aussi grossier mais elle est d'une couleur plus pâle.

La lisière basique de la norite et les gîtes de minerais en bordure s'enfoncent partout vers l'axe central du synclinal et repose en discordance sur les bords tronqués des roches plus vieilles, qui peuvent être de toute nature sans influencer les gîtes du minerai. Dans la zone nord, la roche encaissante est principalement formée de gneiss granitoïde grisâtre ou rose, avec des bandes de schistes vert et des dykes de pegmatite caractérisant le gneiss laurentien de l'Archéen canadien. Dans la zone est, la roche souterraine est principalement formée de schiste vert et de diorite avec des dykes de granite probablement de l'époque du Keewatin. La roche encaissante de la zone méridionale présente la plus grande variété. Au commencement de l'angle sud-ouest du synclinal, il y a de la diorite et des granites entremêlés qui peuvent être de l'âge du Laurentien ou peut-être d'une époque plus récente. A la mine Chicago, les greenstones sont en grande partie remplacées par l’anorthosite gris pâle ou blanche suivie par les greenstones à la mine Victoria et à Crean Hill. A l'est de cet endroit, un granite plus ancien forme la limite pendant un mille ou deux, suivi par le greenstone que le granite a pénétré. A la mine Gertrude, une bande de roches volcaniques confuses, contenant une norite plus.ancienne, s'étend presque jusqu'a Creighton où un gneiss granitoïde grossier gît sous la norite et le minerai.

. Des roches granitoïdes fines et grossières s'étendent depuis celle-ci jusqu'à la région de Copper Cliff, après quoi il y a d’autres roches volcaniques comprenant la norite plus ancienne et la lave ellipsoïdale. Puis viennent deux ou trois milles d’un granite à grain moyen, probablement plus ancien que la norite, auxquelles succédèrent, à Little Stobie, des norites plus postérieures et des coulées de lave, qui atteignent la mine Blezard. Ensuite, la roche encaissante est principalement composée de greenstone avec un peu de grauwacke ou quartzite.

La norite et le minerai, le long des différentes parties de la limite, reposent sur au moins une douzaine de types de roche servant de mur au gisement, la plupart éruptifs mais variant en composition du granite acide à une norite très basique ou diorite, ne contenant pas plus de 50 pour cent de silice. Ces roches sont en partie des roches plutoniques grossières qui se sont refroidies à de grandes profondeurs, et en parties des coulées de lave. A certains endroits, le minerai apparaît aussi contre les sédiments. Aucune de ces roches n’a eu le plus léger effet sur la norite ou sur le minerai, autrement que comme base solide formant une surface irrégulière, sur laquelle le minerai et la roche pourraient se solidifier, La magma de l'éruptive nickelifère était de la même famille que le minerai, et la roche encaissante, plus loin et plus bas, était chose purement accidentelle, pouvant influencer la formation des masses minérales seulement par sa forme et autres propriétés physiques, et non pas par sa Composition et ses propriétés chimiques.