La Science géologique^ p

être extrêmement variable et Ton peut y voir se développer, suivant les cas, d'une manière absolument accidentelle, qui paraît échapper à toute loi théorique, tantôt Tun, tantôt Tautre des métaux accessoires énumérés tout à l'heure. Ces métaux accessoires peuvent parfois constituer un supplément de bénéfice, mais ils peuvent aussi entraîner une gêne et les industriels distinguent avec le plus grand soin les pyrites d*or suivant qu'elles contiennent l'or directement amalgamable^ ou For aisé à traiter à la cyanuration, ou Tor, au contraire, engagé dans des combinaisons complexes qui paralysent aussi bien le traitement au mercure que le traitement au cyanure de potassium et qui exigent alors des métallurgies beaucoup plus compliquées, plus coûteuses, et parfois même impuissantes à extraire tout le métal précieux reconnu par l'analyse chimique.

Les formes des gisements où l'on exploite les sulfures de fer ou de cuivre, parfois arsenicaux, qui contiennent l'or, sont très diverses. La pyrite aurifère peut présenter tous les modes de dépôt distingués parla théorie, depuis la simple inclusion, ou mouche de minerai dans la masse même d'une roche, en passant par les amas de ségrégation au contact de ces mêmes roches, ou encore par les amas injectés, imprégnations interstratifîées , les zones pyritisées, etc., qui semblent correspondre à des cristallisations profondes, jusqu'aux filons proprement dits, qui ont pu s'élever plus près de la surface. Le type des amas injectés et des imprégnations est surtout diversifié au plus haut point ; la dissolution de sul-

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fure aurifère a dû pénétrer sous pression dans des terrains, d'ordinaire schisteux, dont elle a incrusté tous les vides, rempli tous les interstices, soudé tous les bâillements.

On peut concevoir, en outre, la possibilité d'un dépôt sédimentaire pyriteux dans certains bassins de concentration, sur certains rivages, où de grandes masses sulfurées avaient pu commencer par être apportées après la destruction d'autres gisements préexistants. C'est peut-être une origine de ce genre que Ton doit attribuer aux minerais de conglomérat pyriteux exploités au Transvaal, s'il ne faut pas y voir, comme nous allons le dire, le produit d'une incrustation postérieure à origine filonienne, d'une nappe hydrothermale ayant, en profondeur, pénétré dans les interstices d'un conglomérat, comme dans la cassure d'un filon.

D. Conglomépats pyriteux aurifères. — Le type des conglomérats aurifères représente une forme de gisements très spéciale, dont l'importance est devenue énorme, puisque, avec des minerais semblables, le Witwatersrand, à lui seul, produit plus de 600 millions de francs par an et dont, néanmoins, en dépit d'une exploitation intensive, l'origine réelle n'est pas bien connue.

Ces minerais se présentent, en quelques pays (surtout dans le Witwatersrand, accessoirement dans l'Ouest africain, etc.), sous la forme de couches interstratifiées au milieu de terrains pauvres en or ou stériles, d'âge mal déterminé, mais certainement pri-

maire. Leur allure pratique est celle de dépôts sédimentaires obéissant à toutes les inflexions des terrains encaissants et sans rapport immédiat apparent avec aucune roche éruptive ni avec aucun filon proprement dit. Dans ces couches, dont, au Witwatersrand, un nombre variable entre 1 et S peut être exploité fructueusement sur un même point, on trouve des conglomérats, ou « bankets », c'est-à-dire des roches formées de galets quartzeux roulés et ressoudés par un ciment siliceux, dans lequel est incorporée la pyrite aurifère. Les galets, par euxmêmes, sont stériles ; le sulfure aurifère e&t uniquement concentré dans le ciment et le métamorphisme de l'ensemble a été tel que le tout est entièrement soudé ensemble et recristallisé. La grosseur des galets paraît avoir une certaine relation, dans une couche déterminée, avec la teneur en or. L'épaisseur des bancs ou « reefs » de conglomérats aurifères, va de 7 à 8 mètres pour le Main reef, toujours relativement pauvre (5 à 15 grammes d'or à la tonne), jusqu'à 0,20 dans des veines minces, dites Main reef leader ou South reef^ qui sont surtout exploitées.

De semblables couches aurifères sont connues dans une région d'environ 200 kilomètres de long sur 50 kilomètres de large, autour de la ville de Johannesbourg; mais la presque totalité de leur extraction actuelle, dans les conditions difficiles avec lesquelles s'est débattue cette grande industrie depuis la guerre anglo-boër, est concentrée dans un très petit coin du pays, sur 15 kilomètres de long et 2 ou 3 de large; le reste constitue une réserve pour Tavenir.

Ces minerais sont généralement assez pauvres. On les exploite aujourd'hui jusqu'à une teneur de 7 grammes (22 francs) d'or à la tonne, qui équilibre le prix d'extraction moyen ; la teneur courante varie, en pratique, de 15 à 30 grammes; des teneurs supérieures à 100 francs ou 30 grammes (environ une once anglaise) n'ont été rencontrées que localement. La pyrite, qui contient l'or, est remarquablement pure en d'autres métaux, bien qu'on puisse y trouver des traces de plomb, cuivre, etc.

Pour expliquer ces minerais, on a fait deux théories principales. La plus généralement adoptée consiste à les envisager comme des filons d'une allure très spéciale, le produit d'une imprégnation aurifère, qui, sous forme de dissolution hydrothermale, se serait épanchée en profondeur et sous pression, dans des terrains de grès et de galets précédemment déposés. Cette dissolution aurait alors pris cette allure de filon-couche , souvent caractéristique des nappes aquifères, notamment des nappes hydrothermales, que l'on va parfois chercher, par des sondages, dans des conditions semblables; elle aurait suivi les couches les plus favorables à son infiltration, où la grosseur et la disposition des galets auraient le mieux facilité celle-ci, et le tout, maintenu d'abord en dissolution à la faveur de sels alcalins sous pression, aurait, à un moment donné, cristallisé.

Il est certain que l'on connaît aujourd'hui, dans d'autres pays, des cas de plus en plus nombreux où des strates métallisées par des métaux divers, autrefois considérées comme très nettement sédimentaires.

ont reçu avec beaucoup de vraisemblance une telle interprétation fllonienne. Néanmoins on peut encore ici faire une autre hypothèse que j'ai déjà mentionnée : celle où de grandes masses de pyrites aurifères auraient été mises en mouvement, dans le bassin où se sont déposés les conglomérats, par la destruction de toute une chaîne montagneuse avec filons aurifères, que nous savons avoir existé ici pendant les temps primaires. Alors cette pyrite, avec l'or inclus, se serait chimiquement ou mécaniquement concentrée dans les parties peu profondes, littorales, des eaux où s'accumulaient les conglomérats, et il aurait fini par se réaliser une saturation amenant la précipitation de la pyrite aurifère, ultérieurement recristallisée par métamorphisme.

Les conglomérats de la région de Takwa, dans rOuest- Africain, présentent, avec une teneur beaucoup plus faible, et, d'ordinaire, presque inexploitable, certains caractères analogues \

E. TellTirures d'or. — La forme des minerais d'or associés au tellure n'était, il y a quelques années encore, qu'une rareté minéralogique. Ces minerais occupent, au contraire, la première place dans deux des principaux gisements actuels : Cripple Creek au Colorado et Kalgoorlie en Australie Occidentale, dont on peut rapprocher les gisements plus ancien-

1. Je renvoie, pour la description plus détaillée de ces gisements» à mes deux ouvrages sur les Mines d'or du Transvaal et sur les Richesses minérales de l* Afrique (Paris, Béranger, 1896 et 1903).

nement connus, mais moins importants de la Transylvanie.

A Cripple Creek, une région volcanique récente, où l'on reconnaît la place d'un volcan encore presque intact, a été traversée par de nombreux filons rocheux et par tout un réseau de veines aurifères connexes de ces roches : veines souvent presque fermées, très précaires et très minces, mais suivies, dans lioi roche encaissante, par une zone d'imprégnation qui constitue elle aussi un minerai. Les tellurures d'or sont associés avec des sulfures de plomb, zinc, cuivre et antimoine dans une gangue de quartz et de fluorure de calcium. L'enrichissement se fait suivant des colonnes, des amas, que les Américains appellent des « shoots )), dont la largeur varie de quelques centimètres jusqu'à des mètres de puissance, avec une longueur pouvant atteindre 150 mètres. La découverte de l'or y date de 1890 et, dans la seule année 1897, on a produit 69 millions : 83 en 1904.

A Kalgoorlie, dans l'Australie Occidentale, des terrains sédimentaires, composés de schistes, quartzites, etc., avec diorites et amphibolites schisteuses, ont été recoupés par de nombreuses zones de dislocation, que traversent ou suivent des filons, ou « reefs » contenant des tellurures d*or avec des sulfures divers de plomb, cuivre, etCi, et, dans les parties hautes, de l'or libre. La teneur ordinaire va de 30 à 120 grammes par tonne dans les parties utilisables, mais peut atteindre localement 400 grammes.

§ 3. — Gisements de oonoentration secondaire. — Minerais d'altération chimique. — Filons à or natif. — Terres rouges et latérites.

Les formes de gisements aurifères qa'il nous reste à étudier ont joué, jusqu'ici, un rôle tout à fait prépondérant en industrie, et c'est très récemment qu'on a commencé à attaquer les gisements originels plus pauvres précédemment décrits, dont Texploitation constituera la principale ressource de l'avenir. L'or, qui est partout un des métaux les plus anciennement recherchés dans le monde entier, sinon le plus anciennement connu, est un de ceux dont les formes profondes ont le plus longtemps échappé aux recherches. Il ne faut pôs, en effet, perdre de vue les teneurs extraordinairement faibles, quelques grammes à la tonne, que présentent la majorité de ces gîtes aurifères. Si une concentration superficielle ne les avait pas enrichis localement et n'y avait pas mis l'or sous sa forme de métal natif qui attire aussitôt l'attention, ces roches, où seules l'analyse chimique très soignée, Tétude microscopique très minutieuse pouvaient signaler l'or, n'auraient eu aucune raison d'être remarquées. Il a fallu que les recherches aient été provoquées et localisées par la rencontre antérieure des « placers )) ou des (( chapeaux » de filons, pour que l'idée soit venue d'aller chercher l'or dans la plupart des gisements où nous l'exploitons aujourd'hui. Le phénomène des concentrations aurifères secondaires, dont nous avons à parler maintenant, semble,

en principe, partout où il a produit des gisements de quelque valeur, s'être opéré en plusieurs temps successifs, par rintervention de réactions chimiques combinées avec des préparations mécaniques, et c'est pourquoi des gisements secondaires d'une grande richesse peuvent provenir de gîtes primitifs très pauvres et industriellement inexploitables.

Dans ce paragraphe, il ne sera question que des altérations chimiques, les remaniements mécaniques devant former l'objet du paragraphe suivant.

En principe, ces altérations chimiques, liées au voisinage de la surface, ou plutôt à la zone de facile circulation des eaux, qui se limite en profondeur à peu près à ce qu'on appelle le niveau hydrostatique, ont, pour tous les gisements métallifères, une très grande importance pratique. Dans une foule de cas, il existe, au-dessus de ce niveau hydrostatique, et encore un peu au-dessous, une zone d'enrichissement, qui peut commencer à partir du jour. S'il s'agit de pays accidentés, où le niveau hydrostatique se trouve parfois à plusieurs centaines de mètres au-dessous de l'affleurement filonien, cette zone enrichie, ou tout au moins transformée, arrive à occuper toute la portion du filon pratiquement utilisable et prend donc une importance industrielle tout à fait capitale. Dans la majeure partie des mines, lorsqu'on passe au-dessous, on voit se produire, dans la minéralisation, un brusque changement, dont les conséquences industrielles, si elles n'ont pas été prévues, peuvent être graves. En ce qui concerne plus spécialement l'or, voici, brièvement résumé, ce qui se passe.

Reprenons d'abord Thistoire d'un filon aurifère au moment où, après son dépôt originel, sa partie haute s'est trouvée pour la première fois amenée, par le progrès de Téirosion, au contact de ces circulations d'eau superficielles. Le propre de telles eaux, constamment réalimentées, par leur circulation même, en oxygène, en acide carbonique et en divers autres principes minéraux habituels aux eaux de surface, tels que traces de chlorures, nitrates, etc., est d'exercer, sur les minerais sulfurés, une action oxydante et dissolvante. Appliquée à de la pyrite aurifère, cette réaction aura produit du sulfate de fer, et des sels d'or solubles. Le sulfate de fer se sera, dans les parties tout à fait hautes du gîte, immédiatement reprécipité sous une forme oxydée et aura constitué ce qu'on appelle le «chapeau » ferrugineux des filons. L'or .dissous aura pu être partiellement entraîné au dehors et perdu (allant ainsi enrichir les placers, dont il sera question plus loin) ; mais une grande partie a dû descendre avec les eaux, le long du filon, et se reprécipiter sur ses parties plus profondes en les enrichissant sous la forme d'or libre, d'or natif, déposé dans toutes leurs fissures ^

Imaginons maintenant une telle réaction se continuant, pendant des périodes géologiques entières, sur des parties de plus en plus profondes du filon, successivement rapprochées du jour par les progrès

1. La dissolution de Tor est, contrairement à Tidée que l'on se fait généralement, un phénomène assez facile et l'on connaît des exemples (Taupo en Nouvelle-Zélande, Steamboa^spring8 en Californie) de sources chaudes déposant, au voisinage de la surface, de l'or avec de la silice.

de l'érosion * ; on conçoit comment, à côté d'une portion de l'or entraînée au dehors mécaniquement ou chimiquement et destinée à former les alluvions, des quantités croissantes d'or se seront accumulées dans la zone altérée subsistante, notamment dans sa partie la plus basse, voisine de la surface hydrostatique, où se produit surtout la reprécipitation. La conclusion est donc qu'un gîte altéré présente, quand sa coupe est complète, de haut en bas : 1** un chapeau de sesquioxyde de fer hydraté souvent riche en or natif; c'est la zone dite de peroxydation. Après quoi vient : 2** la zone dite de cémentation, ou des « bonanzas », c'est-à-dire des richesses exceptionnelles, dans la langue des mineurs américains. Là on a, avec un résidu de sulfures inattaqués, des minerais à or natif, qui peuvent être localement très riches suivant des cheminées, ou « shoots », le long desquelles s'est faite surtout la circulation des eaux, mais qui sont toujours fort irréguliers et destinés à disparaître en profondeur. Enfin, 3°, quand on pénètre suffisamment, on trouve presque toujours le type pyriteux, originel, où l'or est à l'état de mélange ou de combinaison plus ou moins complexe avec des sulfures métalliques divers et qui garde alors, jusqu'aux limites du gisement, le même aspect.

Ce sont les minerais enrichis des deux premières zones, mais surtout de la zone de cémentation, qui

1. Les failles jouent un très grand rôle dans ces introductions d'eaux superficielles. J'ai, à l'occasion d'un travail récent sur la Métallogénie italienne (Congrès géologique de Mexico), analysé quelques cas de ce genre. H faut également penser aux sources Ascendantes ou thermales.

fournissent ces beaux fragments de quartz blancs laiteux, où Tor semble suinter, pousser comme une végétation par toutes les fissures, et que les Anglais comparent volontiers à un étalage de bijoutier, « jeweler's shop ». On peut rencontrer là les teneurs les plus extraordinaires, jusqu'à des blocs d'or natif; mais ce n'est pas une forme de gisement avec laquelle on puisse compter sur l'avenir; et, comme c'est une catégorie de minerais superficielle, sans continuation profonde, d'ailleurs facile à reconnaître, les gisements de ce genre diminuent chaque jour d'importance et sont destinés, dans un avenir assez restreint, à disparaître complètement. En dépit de la fascination qu'ils exercent, ce n'est pas eux, ce sont les minerais pauvres et réguliers des zones plus profondes qui donnent les gros rendements.

Dans une première approximation, la limite inférieure de ces a bonanzas » semblerait devoir se trouver au niveau hydrostatique : niveau qui peut, d'ailleurs, être complexe et qui comporte des réapparitions de parties oxydées au-dessous de parties intactes * ; mais, ainsi que les géologues américains, MM, Weed, Emmons, etc., l'ont montré par de nombreuses et intéressantes observations, la reprécipitatîon de l'or, la cémentation, et, par conséquent, la bonanza ont pu descendre beaucoup au-dessous de ce niveau hydrostatique, du moment que la circulation

1. Je ne parle pas ici des mouvements du sol, dont j'ai depuis longtemps signalé le rôle probable dans certaines altérations qui descendent très bas et dont M. Weed a donné des exemples à Butte City {Genesis oforedepQ^i% 2" édit., p. 497)#

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de Teau s'y continuait. Ces géologues ont également fait voir que d'autres sulfures métalliques, la galène par exemple, n'avaient pu suppléer la pyrite pour cette reprécipitation de l'or : en sorte que, dans les gîtes à galène sans pyrite, il n'y a pas de bonanza.

La plupart des mines ont connu cette phase d'enrichissement superficiel d'une façon plus ou moins caractérisée, suivant que l'altération de la pyrite a été plus ou moins complète. Au Witwatersrand, on a commencé ainsi par trouver, sur 15 à 20 jnètres de profondeur, des conglomérats désagrégés, dont les galets, flottants dans leur alvéole, étaient souvent entourés d'un enduit aurifère. On a eu alors de hautes teneurs, qui ont très rapidement disparu; et, si Ton n'avait pas découvert, juste au moment opportun, le procédé de la cyanuration, qui s'est merveilleusement appliqué aux minerais pyriteux de la profondeur, l'industrie du Transvaal aurait pu, à la disparition des minerais à or natif, subir une crise grave. Dans les fameux filons californiens, on a trouvé, jusqu'à 40 et 60 mètres de profondeur, dans le « chapeau de fer », des teneurs en or libre, qui atteignaient fréquemment 130 à 160 grammes. Audessous, la teneur a baissé et l'on a eu du quartz avec pyrites aurifères et sulfures de toute espèce ; la teneur en or des minerais est tombée à 15 ou 20 grammes, tandis que la teneur en or des sulfures préparés mécaniquement était de 120 à 150 grammes.

Enfin, en Australie, dans le filon également très célèbre du Mount Morgan (Victoria), on a eu, jusqu'à 90 mètres de profondeur, des minerais altérés et irré-

guliers avec peroxyde de fer silicifîé ; la teneur s*est d'abord accrue depuis le jour jusqu'à la zone de cémentation, où elle a atteint 115 grammes; puis on a rencontré des quartz a pyrite aurifère, dont la teneur est bientôt descendue à 40 grammes et au-dessous.

En dehors des cas précédents, cette altération et ce remaniement consécutifs, qui se sont appliqués à de très nombreux filons, me paraissent avoir présenté une importance pratique toute spéciale quand, au lieu de filons déjà distincts et offrant dans leur propre masse une zone naturellement disposée pour l'enrichissement, on avait de très nombreuses imprégnations disséminées dans les terrains métamorphiques, comme celles dont il a été question plus haut, c'est-à-dire quand l'érosion avait mis à nu des zones suffisamment profondes de l'écorce pour exposer à l'altération ces parties métamorphisées. Un tel phénomène de métamorphisme est très habituellement réalisé pour les parties anciennement plissées de l'écorce terrestre. Les gneiss anciens offrent même, de ce chef, une extension assez grande pour que l'on ait pu croire longtemps à Tancienneté de tous les gneiss. La mise à nu de tels terrains, là où ils avaient été pyritisés par de la pyrite aurifère, a provoqué, dès lors, le déplacement mécanique et chimique de l'or contenu ; une partie de cet or a pu aller former directement des placers; une autre, descendant, comme nous venons de le voir, à l'état de dissolution suivant le plan même des filons ou dans des joints .voisins, a produit des veines aurifères déjà enrichies,

dont la destruction ultérieure par les érosions a donc amené un enrichissement au second degré.

Le caractère nécessairement superficiel de semblables veines enrichies par altération donne même à supposer que> 4ans certaines régions fortement érodées plus tard, où Ton a trouvé des placers aurifères, les veines elles-mêmes avaient pu être complètement usées, usées jusqu'à la racine, en sorte que nous n'en observons plus trace, ou du moins que les gîtes de ce genre subsistants ne semblent pas proportionnés aux alluvions aurifères correspondantes.

Il est important de faire cette remarque; car ces veinules ou imprégnations pyriteuses de terrains métamorphiques, sans filons proprement dits, doivent jouer un rôle prépondérant dans un certain nombre de grands voussoirs anciens du globe, où l'abondance de For, concentré secondairement par altération sur place ou par alluvion, a fait concevoir l'espoir, probablement en grande partie illusoire, de rencontrer des gîtes primitifs eux-mêmes très développés.

Tel paraît être le cas sur presque toute la longueur du massif sibérien, dans le massif brésilien prolongé par les Guyanes, dans le massif de l'Afrique centrale, à Madagascar, dans le massif Scandinave, etc. : toutes régions où nous observons des plateaux très anciennement plissés, très longuement érodés ou altérés, avec des terrains de profondeur mis à nu.

Dans les plus septentrionaux de ces massifs anciens, la concentration de l'or ne s'est guère faite que par la voie alluvionnaire; labourées par les passages gla»

cîaîres, les roches ne présentent guère, en effet, d'altération bien profonde. Dans la zone équatoriale, c'est, au contraire, l'altération sur place qui domine, avec ses résidus argileux et ferrugineux (latérite, terre rouge, cascajo, terre à ravets), dans lesquels s'est produit sur place un enrichissement chimique de lor, parfois suivi ultérieurement d'un remaniement mécanique.

La « roche à ravets » de la Guyane contient assez souvent, outre l'or fin presque microscopique qui est l'élément principal, de grosses pépites et parfois des pépites recouvertes d'un enduit ferrugineux ou noirâtre, qui les ferait prendre pour des blocs d'oxyde de fer.

Dans l'ancien Contesté franco-brésilien, comme nous l'avons vu déjà, des terrains métamorphiques avec amphibolites dominantes sont traversés par des veines de granulite et de quartz connexe ayant renfermé de la pyrite de fer ; ces pyrites ont donné, aux affleurements, des oxydes de fer ou de manganèse avec or libre dans le terrain de décomposition.

Au Brésil, on trouve de même, dans la province de Minas, de grandes masses de minerai de fer oligiste ou itabirites, parfois exploitées pour or (à Gongo-Socco et Morro de Santa Anna). Là l'or imprègne, en outre, les joints des quartzites, les surfaces des schistes micacés et peut même se trouver dans de vrais filons quartzeux, où il a été, en même temps, isolé par l'altération et précipité à l'état natif.

§ 4. — Gisements de concentration secondaire. — Minerais de préparation mécanique. — Alluvions aurifères. — Placers.

J'ai déjà dit pourquoi cette forme de gisements, qui est la plus connue, la plus frappante pour Timagination, la plus séduisante aussi au premier abord, tend peu à peu à disparaître et ne comptera plus dans quelques dizaines d'années, quand l'homme civilisé aura complètement pris possession de la Terre'. Ces minerais sont, en effet, le résultat très récent, remontant à peine plus loin que Tapparition de rhomme, d'une érosion, par laquelle les roches, les filons ont été démantelés, broyés, mécaniquement et, sans doute aussi, chimiquement concentrés. La nature s'est chargée là d'effectuer, économiquement pour nous, le travail que, dans d'autres circonstances, nous sommes obligés d'opérer péniblement avec nos pilons, nos cribles et nos tables à secousses. Il en résulte que des minerais, par eux-mêmes très pauvres, ont pu donner des alluvions utilisables. On aurait très grand tort de s'imaginer inversement que, parce qu'on rencontre des placers fructueux, les filons originels doivent nécessairement pouvoir donner aussi des résultats industriels. Cea arrive, et la plupart des grands filons d'Australie ou de Californie ont été trouvés ainsi, en remontant du placer à son origine ; mais c'est plutôt l'exception,