INTRODUCTION
Conformément aux instructions du Dr. Eugéne Haanel, directeur des M'nes, le travail de révision de la carte de la région nickelifère de Sudbury et de recherches pour la préparation de la monographie sur le nickel a été entrepris pendant l'été de 1911. Au cours des deux étés précédents, l'auteur avait étudié la géologie et dressé des cartes de plusieurs travaux miniers importants pour la “Canadian Copper Company,” et grâce à la générosité de cette Compagnie, les notes ainsi obtenues purent servir à élaborer la monographie actuelle. Chaque mine exploitée le long des zones nickelifères fut visitée et examinée le mieux possible: la plupart des prospects où le minerai ou l'oxyde métallique se rencontre furent aussi visitées lors d'une suite d'expéditions faites sur la plus grande partie de la limite de la norite, à laquelle tous les dépôts de minerai se rattachent. Dans cet ouvrage, la carte de la région préparée par l'auteur pour le Bureau des Mines d'Ontario en 1904, et différentes cartes faites vers la même époque, par le Dr. Barlow, ont servi de base pour être modifiées ou augmentées.
C'est avec le plus grand plaisir que je rends hommage au bienveillant appui donné par les personnes intéressées aux mines de nickel, auprès de qui je me suis renseigné; appui sans lequel la monographie eût été moins complète. Toutes les compagnies faisant des travaux dans la région nous ont été de bon service, particulièrement la Canadian Copper Company, la plus grande d'entre elles et naturellement la plus importante: je désire remercier le Président et les Officiers de la compagnie pour l'assistance qu'ils m'ont offerte; surtout Mr. David H. Browne, qui est non seulement un métallurgiste habile et expérimenté, mais encore, un homme de science s’téressant à tous les problèmes se rapport-nt à la région, et la connaissant à fond. Avec la permission de Mr. À. P. Tu. ;, Président de la Compagnie, Mr. Browne, le surintendant John Lawson, et d’autres membres du personnel m'ont donné nombre d'informations utiles.
Mr. C. V. Corliss, gérant de la Mond Company, et Mr. O. Hall, surintendant des mines pour la même Compagnie, me rendirent de précieux services, en autant que le règlement de leur Compagnie le leur permettait. Mr. J. A. Holmes, gérant général de la ‘“Dominion Nickel Copper Company,” m'assista personnellement dans ce travail et dans beaucoup d'autres cas, spécialement pour les zones Est et Nord; et Mr. Kirby Thomas, employé alors à la ‘Nickel Alloys Co,” de New York, me rendut de grands services dans l'examen des emplacements Trillabelle à l'extrémité sud-est des zones.
À tous ces messieurs et à beaucoup d’autres, je désire exprimer ma gratitude. Je suis également reconnaissant des bons services rendus par feu Mr. T. Culbert et le Dr. T.S. Moore. Tous deux furent mes principaux collaborateurs au début des travaux et m'aidèrent à préparer la première carte géologique détaillée de la région nickelifère, carte d’après laquelle fut faite celle qui accompagne la monographie actuelle. Je n'oublierai pas non plus le précieux concours du Bureau des Mines de l'Ontario, pour les informations qu'il me fournit directement ou celles obtenues indirectement,
d'après ses rapports. La compilation des plans et cartes ci- joints est l'oeuvre de Mr. R. R. Rose, qui a acquis beaucoup d'expérience dans les travaux sur le terrain et le dessin topographique dans le district de Sudbury.
Situation et moyens de communication.
Sudbury, d'où la région minière tire son nom, est à 46° 30’ de latitude et 81° de longitude ouest, et située à environ 35 milles au nord de la baie Georgienne, dans la partie nord-est du lac Huron. On peut y arriver de Montréal après un parcours de 439 milles vers l'ouest, par la ligne principale de la voie ferrée du Canadian Pacific; de Toronto en un parcours de 260 milles vers le nord sur un embranchement du chemin de fer du Canadian Pacific, ou sur le chemin de fer Canadian Northern. Sudbury elle-même, la plus grande ville de la région, se trouve un peu au sud-est de la zone de nickel la plus importante, les mines les plus proches étant à deux milles au nord et trois milles à l'ouest.
La région nickelifère a des bornes d'une nature géologique nettement définies, vu que tous les dépôts sont reliés à une grande nappe unique de roche éruptive, en forme de navire, avec une proue emoussée au sud-ouest et une poupe carré au nord-est concordant avec l'allure générale des roches archéennes du district. Il n'y a que les lèvres renverstes de la nappe qui soient visibles, étant donné qu'elle a la forme d’un bassin étant à l'intérieur rempli de roches sédimentaires. Le bassin a 36 milles de long, du sudouest au nord-est, et 16 milles de large, et tous les dépôts connus de minerais se trouvent soit le long du bord de la nappe ou à moins de quatre milles de celle-ci en projections ou en “dépôts en projection."
La région du nickel est ‘'esservie par six lignes de voie ferrée. La principale voie du Canadian lc traverse le bassin diagonalement du sud-est au nord-ouest et l'embranchement du “Soo”' passe au sud-ouest de Sudbury parallèlement à sa lisière sud et touche la mine Worthington sur l’une de ses ramifications. L'Algoma Central se dirige de l'ouest de Sudbury aux mines Victoria, longeant un nombre de mines importantes, et le Canadian Northern traverse le bassin du nord au sud vers la limite est, envoyant un embranchement à la mine Garson, et se reliant avec le chemin de fer de la Nickel Range qui se dirige vers la mine Whistle au nord-est du bassin. De plus, la Canadian Copper Company a des lignes privées pour quelquesunes de ses mines et construit en ce moment une voie de quatre milles de long pour relier Copper Cliff avec la mine Frood No. 3 au nord-est ; chaque mine ayant produit quelques mille tonnes de minerai est reliée par des voies ferrées, quoique quelques-uns de ces embranchements aient été enlevés à la fermeture des mines qu'ils desservaient.
Les dépôts de nickel furent d'abord groupés en deux zones: la première zone ou zone méridionale et une zone septentrionale: mais vu qu'il a été prouvé que les minerais sont tous reliés avec les bords d'une nappe unique de roche éruptive, on peut supposer qu'ils font partie d'un prolongement d'une seule zone ovalaire. Il a été démontré, cependant, que les dépôts importants ne sont pas distribués uniformément autour du bassin, mais qu'il y a des portions riches séparées par des parties stériles. Il est probable que dans l'avenir une troisième zone sera reconnue, et peut-être une quatrième zone occidentale; quoique bien éloignés, les dépôts de minerai, à cette limite, ne sont pas considérés très importants.
A l'heure actuelle la principale zone de nickel peut se définir comme s'étendant de la mine Sultana à six milles au sud-est de la mine Victoria, tournant alors au nord-est sur 23 milles vers la mine Sheppard; et enfin à l’est sur quatre milles vers la mine Garson. li y a cependant un espace
libre d'environ cinq milles du côté sud-est entre les mines Cream Hill et Gertrude où aucun minerai n'a été trouvé. Le long de cette ligne quelque peu irrégulière de 33 milles sur la lisière ouest du gisement éruptif de nickel, dix-sept mines ont fourni du minerai; sur un parcours de deux ou trois milles au sud de ce gisement, dix autres mines ont été exploitées.
Pratiquement parlant, tous les minerais extraits et fondus jusqu'ici dans la région peuvent être crédités à la zone principale ou méridionale. La zone septentrionale n'a pas autant de continuité que celle du sud, mais on la reconnaît généralement comme une extension de certains dépôts du canton de Levack à la mine Whistle, au coin nord-est du bassin, soit à une distance de 25 milles. Il y a là, cependant, sur cette étendue, deux interruptions de six milles chacune, l'une entre Levack et le coin sud-ouest du canton de Bowell, et l'autre s'étendant du centre du canton de Wisner à la mine Whistle dans le canton de Norman; de sorte que sur la zone septentrionale, il n'y a que treize milles de lisière nickelifère contenant du minerai. Cependant, on a trouvé du minerai, à six milles à l'est le long d'une projection commençant près du centre du canton de Bowell et finissant à peu près au “nilieu du canton de Foy. A vrai dire, il serait plus conforme à l'arrangement connu des dépôts de minerai, de détacher la mine Whistle de la zone nord, qui aurait alors une étendue de près de 18 milles, et d'en faire la limite nord d'une zone orientale qui s'étendrait de 133 milles au sud des proprictés de Falconbridge.
Les trois zones sont à des phases de développement très inégales: la zone méridionale étant desservie dans presque toute sa longueur par des voies ferrées pour le transport de son minerai, tandis qu'une seule autre mine, la mine Whistle, à la limite nord de la zone orientale, a des communications par voie ferrée.
Les propriétés bordant la zone méridionale peuvent presque toutes être atteintes par des chemins, quelques-uns très bien faits et propres à l'usage des automobiles, d'autres incommodes, raboteux, avec ponts, et garnis de troncs d'arbres tombant en pourriture. On atteint plus facilement la zone septentrionale à pied ou par eau; la zone orientale est presque aussi inaccessible. La petite zone occidentale peut être visitée par un chemin boisé au sud, mais les affleurements nord sont mieux atteints en canot.
La vallée centrale du bassin de nickel qui contient en grande partie du terrain propre à la culture est actuellement divisée en fermes et très bien colonisée. Elle est traversée par la voie principale du Canadian Pacific, ainsi que par l'embranchement nord de la ligne principale du chemin de fer Canadian Northern, de sorte qu'elle est bien pourvue de moyens de communication. D'un autre côté elle est traversée par des chaînes raboteuses de collines, à partir des mines au nord et au sud, les marchés naturels jour ses produits.
Le bassin entier a une superficie de 550 milles carrés, divisée en24 cantons de la grandeur et de la forme réglementaires. L'exploitation minière s'est établie dans huit de ces cantons; on sait aussi que des gisements importants existent dans plusieurs autres.
Sans compter les villages reliés à la région fermière de l'intérieur du bassin, l'industrie minière du nickel est une source de richesse pour les deux villes, Sudbury et Copper Cliff, et quatre villages, renfermant environ une population de 10,000 habitants.
Physiographie de la région de nickel.
La physiographie de la région est intimement liée à la géologie de la roche éruptive nickelifère et sert souvent de guide pour la découverte des gisements de minerai . Le Huronien inférieur et les roches laurentiennes
comprenant le bassin, présentent la surface ordinaire irrégulière de l'Archéen, avec granites durs où gabbros ou quartzites les surplombant en collines rugueuses ou sous forme de crêtes basses sans aucun ordre défini, si ce n'est que les structures se dirigent N. 60° ou 70° E, La nappe de nickel, d'un autre côté, est d'une uniformité surprenante, La lisière externe (et inférieure) est formée de norite rocheuse facilement désagrégée et souvent d'autant plus friable qu'elle contient plus de sulfures, tandis que sa portion de parement (son sommet) est constituée de micropegmatite, roche dure et résistante, qui est d'habitude en forme de hautes collines. Juste au centre de ces collines de granite apparaît le conglomérat et le tuf , léments les plus inférieurs des séries sédimentaires qui occupent le bassin; ces roches ont été alors métamorphisées et fortement renforcées par l'action de la roche éruptive sous-jacente, formant ainsi une bande de collines même plus rugueuses que la micropegmatite. L'intérieur du bassin est tapissé par des sédiments tendres, tuf et schiste, avec quelques basses collines anticlinales d'arkose ou de sable vers le centre.
La physionomie du terrain qui en résulte est caractéristique. Tout autour du bassin s'élévent les collines tumultueuses de l'ancienne roche archéenne, suivie par une vallée qui représente la lisière basique, facilement décomposé de l'éruptive, nickelifère large sur le côté méridional où la norite est large, mais relativement étroite sur les côtés nordetest. La lisière basique a été fréquemment rongée en cavités qui sont actuellement remplies de drift, muskegs (marécages) ou de petits lacs, cachant la couche actuelle de norite et rendant l'exploitation des dépôts de minerai plus difficile. On trouve ordinairement des lambeaux de minerai sur les rampes de roches plus dures qui entourent cette ceinture de terrain bas.
À part les lacs étroits de la lisière basique, il y a plusieurs nappes d'eau plus considérables enchevêtrées au milieu de la roche éruptive. Un coup d'œil sur la carte montre combien souvent les lacs ont cette position, fournissant souvent les seules barrières convenables entre le plancher intérieur du bassin et la vallée étroite de la lisière basique. Les portions de la zone nickelifère nord sont le mieux atteintes après avoir quitté l'extrémité des routes carrossable de l'intérieur du bassin, par bateaux sur un lac, ou par les chemins d'hiver sur la glace.
Nombre de lacs longeant la lisière basique de l'éruptive nickelifère de la zone septentrionale sont si petits qu'ils n'ont aucun nom. Treize d’entre eux ont été indiqués sur la carte, mais beaucoup d'étangs sont plutôt trop petits pour figurer sur l'échelle employée. Sur la zone est, ces lacs de lisière sont plus étendus et comprennent du nord au sud le lac Selwin, le lac Waddell, le lac Ella, le lac Clair, le lac Bleu et le lac Pvrrhotine, à côté de plusieurs étangs sans nom.
La zone nickelifère méridionale avec sa bande plus large de norite contient comparativement peu de lacs: mais en tout il n'y a pas moins de trente petites nappes d'eau, le long de la bordure basique de la norite, ayant souvent des gîtes de minerai qui s'enfoncent sous elle dans le roc en talus. Ces lacs sont parfois considéres comme emplacements nickelifères.
Les lacs appartenant à la partie acide de l'èruptive nickelifère sont généralement plus larges que ceux de la portion basique; ils comprennent les lacs Cameron, Fairbank, Whitewater, Whitson et Garson du côté sud ; les lacs Joes, Trout et Moose dans la zone nord: tandis que le lac Windy s'étend presque à travers l'éruptive nickelfère. Ceslacs sont précieux pour les mineurs de nickel, car ils servent tant à indiquer les endroits où le minerai a été attaqué profondément, qu'à approvisionner d'eau les camps de mineurs ou les smelters.
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Le bassin nickelifère est presque entièrement égoutté par la rivière Vermilion et ses affluents; les rivières Rapid, Nelson, le ruisseau Sand- Cher: et la rivière Onaping coulant du nord à l'ouest: le ruisseau Cameron au sud-oucst; la rivière Levy et le ruisseau Whitson à l'est. Le réseau entier de lacs et de rivières est réglé par la forme du bassin de l'éruptive nickelifère, et la tendreté ou la résistance relative des sédiments qui s'y sont déposés. La rivière Vermilion entre dans le bassin par un passage bas près de l'extrémité nord-est, et le quitte par un passage encore plus bas près de la limite sud-ouest. En pénétrant à l'intérieur du bassin, elle s'étend et forme le lac Onwatin à la limite est, et juste au moment de disparaître, elle s'élargit et forme le lac Vermilion à l'extrémité ouest. Le reste ‘lu bassin intérieur est presque dépourvu de lacs, formant un contraste frappan: avec le terrain renfermant l'éruptive nickelifère qui l'entoure.
Aperçu de la géologie générale de la région de Sudbury.
La région de Sudbury renferme des roches qui doivent appartenir, selon toute probabilité, à toutes les subdivisions du Précambrien tel qu'établi en Amérique, mais les roches sédimentaires fossilifères qui s'en rapprochent le plus sont à peu près à 40 milles en amont de l'île Manitoulin dans le lac Huron, et aucune relation absolue ne peut être établie parmi les roches intermédiaires. Et tandis que les formations solides de la région se terminent probablement avec le Précambrien, une grande partie de la surface est couverte de dépôts de glaciers ou d'anciens lacs du Pléistocène.
Les gisements de minerai sont souvent amalgamés très étroitement avec les structures des roches plus anciennes, qui ont altéré fortement leur dimension, leur forme et leur position.
La classification qui a été admi :: pour le Précambrien de la région des lacs supérieurs est la suivante:
Keweenavien.
Huronien supérieur où Animikie.
Huronien moyen.
Huronien inférieur,
Keewatin.
Laurentien.
Dans ce système, le Laurentien est considéré comme totalement éruptif, toujours postérieur en âge au Keewatin, et quelquefois aussi postérieur à l'Huronien inférieur.
On trouve, dans la région étudiée, des roches qui appartiennent à toutes les subdivisions données ci-dessus, excepté le Huronien central, et très probablement aussi les roches qui représentent la série Grenville du sud-ouest de l'Ontario. Ces dernières sont distinctement plus vieilles que le Laurentien, mais quant à être les équivalents du Keewatin, rien nele prouve.
Les roches supportant la nappe de l'éruptive nickelifère peuvent être divisées en un groupe cristallin principalement éruptif, qui renferme le Keewatin, les séries Grenville, et Laurentienne, et on y voit un groupe principalement sédimentaire composé de Huronien inférieur et une série de Sudbury nouvellement définie qui s'inclinent aujourd'hui sous des angles élevés et qui sont injectés de diverses éruptives. Les roches qui surplombent la nappe éruptive de nickel composent un troisième groupe, nresque complètement sédimentaire, quoiqu'en partie pyroclastique, pluyée en synclinal, mais non disposée en pente raide. La nappe de norite micropegmatitique est la pl:" &., étant probablement du Keewatin, quoique certains
dykes qui recoupent toutes les autres roches, semblent être de l'âge Palo. zoïque.
Dans ce bref aperçu géologique, les différentes formations seront dé. crites aussi bien que possible, suivant l'ordre de leur ancienneté.
LE KEEWATIN,
Dans ce district le Keewatin comprend des greenstones et des schistes verts; dans sa partie supérieure, il ÿ a de petites quantités de fer. Le greenstone dut d'abord être du gabbro, mais ilest maintenant de même que le schiste vert transformé en grande partie en hornblende.
Plusieurs bandes et des surfaces irrégulières de greenstone sont comprises dans la partie rartographiée comme Laurentien, car l'échelle de la carte ne permet pas de les séparer en détail. Ils forment fréquemment le mur des gîtes de minerai et une brèche de leurs fragments est souvent cimentée à la norite et au minerai.
La formation ferrugineuse comprise dans la région étudiée, consiste en petits affleurements de quartzite silicaté entrelacés avec la magnétite près du lac Clair dans le comté de Wisner et dans un étang au sud. Le tout renfermé dans les gneiss Laurentien n'a aucune valeur pratique, quoique les dépôts de minerai similaire du comté de Hutton, à quelques milles au nord, soient d'une importance considérable,
