II. — But de la métallogénie

La métallogénie se propose de rechercher les lois, qui ont présidé à la répartition, à l'association ou à la séparation des éléments chimiques

1. Contribution à l'étude des gîtes métallifères. (Annales des Mines, 1807.)

2. Cours à l'École des Mines (inédit), 18'JO. — Formation des gîtes métallifères (1892). — Contribution à l'étude des gites métallifères. Hur l'importance des gites d'inclusions et de ségrégation dans une classification des gîtes métallifères (1897). — On trouve déjà, dans Elië de BtsAUiio.Nr, la mention des glles métallifères contenus dans des « filons injectés à la manière des laves ».

CllAI». IX — BUT DE LA MKTAr.LOGENIE 2M

dans les parties abordables de récorce terrestre. Knvisagée dune façon absolue, elle pourrait donc embrasser toute la géologie, puisqu'il n'est pas une roche ou un terrain quelconque, dans lesquels n'interviennent divers éléments chimiques et même im ou plusieurs métaux utilisables. Aussi établit-on, dans un sujet trop vaste, une limite, purement conventionnelle, mais conforme à l'usage vulgaire, en restreignant le champ d'études aux concentrations, qui ont amené les substances utiles à un point où elles deviennent pratiquement exploitables. Il n'est pas besoin de remarquer combien cette définition empirique est vague et sujette à moditications avec l'époque, puisque l'utilisation et, par conséquent, l'exploitabilité d'un minerai sont directement subordonnées à la loi commerciale, qui régit l'olTre et la demande et dépendent des besoins, des débouchés, de la concurrence, etc.. Ce qui était hier une simple curiosité minéralogique devient le lendemain un minerai; le même minéral, qui est considéré ici comme une gangue stérile, prend, ailleurs, le rôle de minerai principal. Une teneur en or de 1 p. 1.000.000 peut constituer un gisement exploitable ; 20 p. 100 ne suffisent pas pour le fer. Le moindre calcaire peut être utilisé comme un minerai de carbure de calcium et d'acétylène; la bauxite, qui est une simple terre alumineuse, devient une source d'aluminium ; les monazites fournissent aujourd'hui des terres rares à incandescence.

En fait, nous n'avons, par définition même, ix étudier en métallogénic que les cas, où une substance se trouve en quantité plu4 '"mportante que d'habitude : ceux, par conséquent, où elle s'est concentrée, quelle que soit d'ailleurs la teneur finale qui en résulte et la métallogénic devient l'étude des phénomènes de métallurgie naturelle, ou de géologie chimique, qui ont amené la concentration anormale d'une substance chimique quelconque, à l'exclusion des cas où celte substance se présente en proportions habituelles : cas réservés à la géologie proprement dite et particulièrement à ses deux branches de la pétrographie et de la stratigraphie.

Nous verrons, d'ailleurs, que les gîtes métallifères ou minéraux peuvent être classés en trois groupes principaux, dont l'un, les giles d'inclusions ou de ségrégation directe présentent un lien intime avec la pétrographie, dont l'autre, les minerais sédimentaires, n'est qu'un cas particulier de la sédimentation et dont le troisième, les filons, constitue, à lui seul, malgré ses liens ordinaires avec les deux premiers, un sujet tout à fait distinct, auquel, par le fait seul qu'il n'a pu être considéré ailleurs, vont s'appliquer principalement les observations suivantes.

• ITl. — Méthodes de la métallogénie.

Les études de métallogénie Ont, cela se conçoit, pour base essentielle les observatioûs sur le terrain. Elles recourent, en outre, à l'examen microscopique des minerais, à la détermination pétrographique et chimique des roches encaissantes ; enfin elles utilisent, comme terme de comparaison, l'observation d'un certain nombre de phénomènes actuels et des reproductions expérimentales, qui, dans ce cas, se sont montrées particulièrement fructueuses (soit pour imiter la disposition mécanique des fractures minéralisées, soit surtout pour en interpréter le remplissage), parce qu'il s'agit, en somme, de phénomènes relativement locaux et qui ne paraissent avoir exigé, ni des températures, ni des pressions extraordinaires.

A) Études sur le TEanAiN. Examen stratigraphique, pétrographique et

CHIxMIQUE DES ROCHES ET TERRAINS ENCAISSANTS. LeS FRACTURES FILONIENNES ET LEUR REMPLISSAGE. LeS ASSOCIATIONS DE MINERAIS. L'aGE DES FILONS.

Aucun phénomène n'est isolé dans la nature et l'explication du plus obscur en apparence doit, le plus souvent, débuter par trouver ses liens avec d'autres, de manière que l'interprétation admise embrasse, à la fois, tous les faits connexes. En métallogénie, plus encore peut-être que partout ailleurs, c'est une erreur préjudiciable de s'arrêtera un examen local, si minutieux qu'il puisse être et l'on ne saurait trop étendre son champ d'investigations. La formation d'un gîte quelconque nous apparaît, aujourd'hui, comme le corollaire de tout un ensemble de dispositions stratigraphiques, tectoniques et pétrographiques, qui peuvent s'étendre très loin : il y a relation mécanique avec le dynamisme de toute la contrée; il y a rapport d'origine ou de métamorphisme avec les roches éruptives et les terrains encaissants ; il y a surtout intervention essentielle de la profondeur originelle et des altérations consécutives, c'està-dire que nous ne pouvons être sûrs de comprendre un gisement, si nous ne savons à quelle époque il s'est formé, quelle était alors la coupe des terrains au-dessus de lui et quelles vicissitudes la région a subies dans la suite, c'est-à-dire dans quelle mesure l'ensemble de terrains et de roches qui la composent a pu être altéré, puis effondré et encastré entre des terrains solides dans la profondeur.

Il est malheureusement rare qu'on puisse répondre à toutes ces questions, aussi précisément qu'on le voudrait, pour un gîte déterminé ; mais alors interviennent les comparaisons avec d'autres gîtes du même

CHAI». IX — MIITllODES DK LA MKTALLOGENlt: 271

type, qu'on peut supposer du même âge ou cristallisés dans des conditions analogues et les généralisations plus ou moins hypothétiques, par lesquelles on essaye d expliquera la l'ois tous les gisements homologues, en les rattac:hant à une même phase de mouvement tectonique, à une même manifestation éruptive, à un même processus d altération.

Cette remarque élait nécessaire dès le début; car l'empirisme, qui a trop longtemps prévalu dans ce genre d études, s'est naturellement appuyé sur les observations faites en un coin restreint du monde, ou même dans un seul filon, pour échafauder d'ingénieuses explications, dont la connaissance de régions un peu plus vastes aurait aussitôt montré l'inanité.

Il l'aut cependant ensuite restreindre son champ d'études et je n'ai pas besoin de dire que l'attention doit alors être particulièrement attirée sur les roches, ou terrains, situés au contact du minerai, puis sur le minerai même, sur ses gangues et sur les débris stériles qu il peut englober'.

L analyse chimique des roches encaissantes est un point sur lequel les théories (d'ailleurs inexactes) de Fr. Sandberger ont beaucoup contribué à attirer l'attention ; il peut être, en effet, utile d'analyser les roches éruptives, qui encaissent ou avoisinent un gisement, pour y chercher des traces du métal, qui caractérise ce gîte ; il faut alors avoir soin d analyser chacune de ces roches à divers degrés d'altération, passer en revue toutes les roches du voisinage et, surtout, prendre comme points de comparaison des roches semblables de la même région, auprès desquelles ne se trouve aucun gîte métallifère.

C'est seulement alors qu'on peut, surtout pour des métaux comme le cuivre, le nickel, ou même le zinc, dont la présence est, en somme, assez banale dans les roches, établir, avec quelque vraisemblance, une relation d origine. Alors que l'on imaginait une pure et simple sécrétion latérale empruntée aux roches encaissantes par leur altération, la méthode à suivre s imposait. Il suffisait de comparer la roche fraîche à la roche altérée et de trouver, dans la première, une proportion du métal considéré plus forte que dans la seconde pour en conclure que l'altération seule avait produit par concentration le gisement voisin. Cette théorie est aujourd'hui abandonnée et nous verrons comment la formation du gîte, puis son altération, accompagnée par celle des roches voisines, ont représenté deux phases successives tout à fait distinctes,

i. C'est pour répondre à ce besoin que la collection systématique des gîtes métallifères à l'Ecole des Mines présente toujours une série complète des roches encaissantes.

272 LA SCIENCK GliOLOGIQUE

ayant pu, chacune à son tour, contribuer à l'allure actuelle du gîte. Mais l'altération superficielle n'en reste pas moins un des points, sur lesquels l'analyse chimique peut le mieux nous renseigner et l'on peut, *en particulier, demander à la chimie des indications précieuses sur les concentrations connexes de substances, comme le manganèse, la magnésie, la baryte, etc. que nous sommes habitués à voir se développer dans les zones altérées.

L'examen microscopique rend plus de services encore pour reconnaître les relations des minerais entre eux, avec leurs gangues, ou surtout avec le terrain encaissant.

On a pu, par exemple, étudier de cette façon des processus de substitution et les différencier de cas où il y avait un simple remplissage de fissures préalables ; quand il y a substitution, le microscope permet, en général, d'en suivre les progrès. Cet examen, qui est parfois difficile par suite de l'altération habituelle des roches au contact des gisements et de l'opacité de la plupart des minerais, peut être aidé à l'occasion par des réactions microchimiques.

J'ai à peine besoin toutefois de rappeler qu'une telle étude d'un point de détail ne vaut que par la façon dont le point a été choisi et dont l'étude est interprétée. Le microscope a cet avantage, sur l'analyse chimique, de ne pas faire connaître seulement la roche et le minerai dans leur état actuel, mais de mettre aussi sur la voie de transformations, qu'on retrouve simultanément à leurs divers stades ; il ne faut cependant pas exagérer son pouvoir et la tectonique doit fournir la base solide de tous les essais.

Enfin, il importe d'étudier le gisement lui-môme en comparant les résultats obtenus à diverses profondeurs ou dans des conditions diverses par rapport à la topographie, au niveau hydrostatique, aux accidents stratigrapliiques ou pétrographiques quelconques de la région, tels que changements de terrains au contact d'un filon, ou rencontres de roches éruptives. Toutes les fois qu'une telle comparaison peut être traduite sous la forme graphique, on en déduit des conclusions plus frappantes. Une grande réserve doit, là aussi, être apportée pour utiliser des résultats d'analyse ou de traitement, qui ont un caractère industriel : ceuxci, sans aucune idée de falsification, pouvant se trouver influencés par des modifications dans la préparation mécanique ou le traitement métallurgique.

Ces observations sur le gisement lui-même comprennent, quand il s'agit d'un gîte filonien, deux parties bien distinctes : 1° l'examen de la cavité remplie, ou de la roche, à laquelle le minerai a pu se substituer et, 2* l'étude du remplissage, c'est-à-dire du minerai, dont il y a