CUAP. XIV. — GITES DE DÉPART OU DE CONTACT

rocheux intrusifs, semblerait indiquor qu'ils se sont produits, dans les mêmes conditions que lu roche môme, à une certaine profondeur et en remplissant au fur et à mesure ces vides, que les plissements tectoniques ouvraient devant eux. Il n'y a pas eu concrétionnement, dépôt successif, mais prise en masse, comme cela a dû se produire pour les roches grenues ; tout au plus, une certaine liquation a-trcllepu entraîner une différence, suivant les zones considérées, dans la proportion de tel ou tel métal.

Et, ces conditions n'ayant guère pu se réaliser que dans des terrains présentant assez de souplesse pour donner naissance à des dômes un peu volumineux sans cassure latérale, c'est à peu près exclusivement dans des schistes que l'on rencontre ce genre d'amas sulfureux. En môme temps, les dissolutions sulfureuses ont pénétré au voisinage dans tous les interstices de ces schistes et, au lieu d'un grand amas, on a souvent (Rôraas en Norvège, etc.) une zone schisteuse, imprégnée de sulfures dans tous les sens.

On est ainsi amené au cas des Fahlbandes, qui constituent, dans de très nombreux pays, et souvent, elles aussi, au voisinage immédiat des roches basiques, des zones de dislocation schisteuses, imprégnées de sulfures métallifères, où dominent le fer et le cuivre (entraînant parfois la présence de l'or), puis le nickel et le cobalt, tandis que les métaux ordinaires des filons coiicrétionnés, plomb, zinc, etc., jouent un rôle beaucoup plus subordonné. Ce genre de gisements est, par exemple, très abondant le long de la chaîne alpine, où il paraît surtout localisé dans une zone de plissement plus ou moins ancienne, sur laquelle se sont produites les réactions qui caractérisent un métamorphisme régional de profondeur.

Ailleurs, et notamment dans les Apennins ou l'Oural, la localisation des gîtes cuprifères à la périphérie de roches basiques, telles que les labradorites (Gabbro rosso) du Monte Catini' ou les diorites de Medjnoroudiansk, aété depuis longtemps signalée. D'après M. B. Lotti, les serpentines de Toscane procèdent de péridotites, gabbrosà olivine et diabases à olivine, qui ont fait intrusion dans l'éocène ; les sulfures de fer et cuivre, avec traces de galène et blende, sont surtout dans les gabbros, en inclusions ou à leur contact, en amas. Les altérations secondaires ont joué là un grand rôle.

Ces observations conduisent alors à se demander s il ne faut pas

1. Ces gites métallifères de Toscane, que j'ai pu étudiersur place, sont intéressants à bien des égards, par le rôle des contacts quelconques entre terrains divers sur la circulation et la concentration des eau.\ métallisantes, par l'imprégnation de strates à dislance, enfin par les formes diverses de l'altération superficielle.

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594 LA SCIENCR GÉOLOGIQUE

chercher une origine analogue pour tant de grands amas sulfurés, souvent cuprifères, qu'on trouve, sans relation directe avec des roches basiques, mais parfois au"CGntact direct de microgranulites, accompagnées de diabases — les amas cuprifères de la province d'Huelva, par exemple — : gîtes, qui seraient alors analogues à des amas de roches ignées, formant de grandes boules intrusives dans les terrains schisteux.

Et, de proche en proche, on arriverait même, tout en préférant d'autres explications, à ne pas envisager comme impossible un départ analogue, bien que plus lointain, pour une foule de gisements sulfurés, qui affectent, dans les terrains les plus divers, l'allure d'imprégnations, sans qu'on soit bien fixé sur leur relation d'âge avec la strate imprégnée et sans que le rôle des roches éruptives ait été mis en évidence : soit dans des poudingues (or du Witwatersrand, cuivre du Lac Supérieur) ; soit au contact de calcaires et de microgranulites (plomb argentifère et aurifère de Leadville, au Colorado, et de Bulgar Dagh dans le Taurus) ; soit au contact ou près du contact de calcaires et de schistes (Laurion en Grèce, Malfidano en Sardaigne); soit même en plein calcaire (Silésie).

Un autre départ, également lointain, mais bien moins discutable semble avoir donné les filons, où l'incrustation, d'origine analogue, a porté sur des dislocations plus localisées et nous sommes ainsi conduits, par une série continue, ainsi que nous l'avions prévu dès le début, depuis les types où la métallurgie ignée s'accuse le plus, jusqu'à ceux qui ne semblent plus ressortir que d'une métallurgie hydrothermale.

IV. — Gites d'incrustation, d'imprégnation, ou de substitution

hydrothermales.

La théorie précédemment exposée nous a fait envisager, comme en relation originelle avec les roches éruptives, les gîtes même les plus éloignés de celles-ci et où leur action apparaît le moins. Pour nous, toutes les concentrations métallifères i)rimitives, qui ont été réalisées dans l'écorce terrestre — c'est-à-dire toutes celles qui ne résultent pas d'une altération postérieure, d'une remise en mouvement, généralemont bornée au A'^oisinage de la superficie — ont pour origine première les fumerolles dégagées en profondeur par les roches éruptives : fumerolles, entraînées avec la vapeur d'eau, dissoutes dans sa condensation, ou introduites, à l'état de solution, dans le circuit d'autres eaux souterraines et finalement reprécipitées par des réactions diverses : sursaturation, décompression, refroidissement, dégagement de gaz, action chimique de substances quelconques.

CflAP. XIV. — GITES D'INCRUSTATION HYDROTIIFRMALI-: «95

Ainsi que je l'ai dit déjà, ce genre de gisements Iiydrothermaux ne me paraît avoir pu se réaliser que sur une zone limitée en profondeur, dans les deux sens, par en haut et par en bas et, dès lors, on doit s'attendre en principe à les voir disparaître lorsqu'on s'enfonce, bien que la profondeur extrêmement faible de nos exploitations (un kilomètre et demi au maximum) ne permette pas, en général, à cotte constatation de se faire. D'un côté, la concrétion fdonienne a dû nécessiter ordinairement certaines conditions de pression et une abondance de principes volatils, qui, sauf pour quelques métaux exceptionnels, paraît bien difficilement réalisable par grandes masses, à la superficie même; nous ne voyons donc les dépôts métallifères que lorsqu'ils ont été mis à nu par l'érosion. D'autre part, le type fdonien, qui implique des dislocations ouvertes très étendues, semble incompatible avec la grande profondeur, où ces fractures verticales elles-mêmes ne doivent plus se manifester que dans les cas spéciaux de zones effondrées ; il semble alors que l'on doive passer en s'enfonçant à des types de contact ou de ségrégation, qui impliquent un départ beaucoup moins accentué et une cristallisation des éléments métalliques dans des conditions très analogues à celles où ont cristallisé les roches éruptives elles-mêmes, en dômes, amandes fermées, masses intrusives, stockwerks, etc.

Étant donné le rôle actif des minéralisatcurs, ou tout au moins delà vapeur d'eau dans les phénomènes métallifères que nous étudions maintenant, nous devons nous attendre à voir ceux-ci se manifester particulièrement avec les roches acides, où, d'autre part, nous avons reconnu, en pétrographie, un rôle actif de ces éléments volatils et fumerolles. Tandis que les gîtes de ségrégation ignée semblaient concentrés d«ns les roches basiques, les gîtes d'incrustation hydrothermale, pour lesquels interviennent les minéralisateurs les plus actifs, comme le chlore, paraissent provenir des roches acides. Comme cas intermédiaire, les sulfures se trouvent déjà, ainsi que nous l'avons vu, dans les magmas basiques, ou à leur contact ; ils se poursuivent avec les venues acides : et, enfin, on peut admettre que les carbures d'hydrogène, dont l'intervention, à l'état d'acide carbonique ou de carbonates alcalins, s'accuse parfois dans la production des minerais, ont pu se dégager de roches basiques, même après leur consolidation ou leur refroidissement et jusqu'à la superficie.

Nous sommes ainsi amenés à introduire, dans notre classification, pour ce qui concerne cette catégorie de gîtes, la considération des minéralisateurs intervenus, qui se traduit par des différences dans le mode de dépôt des métaux : différences, dont les synthèses minéralogiques rendent compte. Nous ne trouverons pas, dans les mêmes

conditions, l'oxyde d'étain, qui a dû cristalliser par une réaction à haute température de la vapeur d'eau sur le chlorure d étain, ou le sulfure de mercure, qui a pu être précipité d'un sulfure double alcalin p ir un réducteur superficiel, ou encore la calcite et la baryliiie, probablement dissoutes par un excès d'acide carbonique et reprécipitées, dans les conditions les plus simples, par son dégagement. Le premier type de minerais ne se rencontre qu'au voisinage immédiat de la roche éruptive, où, en même temps, la cristallisation, étant facile, aura pu s'opérer dans de larges fissures quelconques, pêle-mêle avec celle des éléments qui constituent la roche elle-même, tels que le quartz, le feldspath ou le mica blanc. Le sulfure de mercure, au contraire, aura pu s'écarter très loin dans des sources chaudes et, très soluble, n'aura été amené à se précipiter que dans des vides très fins, très étroits, comme les pores d'un quartzite, les joints d'un schiste, les fissures minces d'un calcaire, en présence d'hydrocarbures réducteurs ; avec un semblable métal, il y aura toujours lieu de penser à une remise en mouvement postérieure, presque impossible pour l'étain. Enfin, le dépôt du carbonate de chaux est un phénomène banal, qui se réalise tous les jours sous nos yeux, à la surface même.

Ces considérations montrent déjà toute la complexité des circonstances, profondes ou extérieures, qui ont pu intervenir pour les gîtes de dépôt hydrothermal et qui en rendent les types si variés en apparence, bien que procédant d'une môme origine. Nous allons voir s'accentuer le rôle de diverses influences, qui, peu importantes avec les gîtes de ségrégation, avaient commencé à se manifester dans les gîtes de départ : ainsi la disposition très variable des vides remplis et incrustés ; l'apport chimique sous forme de gangues, provenant des roches et des terrains traversés ; l'influence précipitante ou réductrice de certains éléments contenus dans ces roches, etc. D'où la nécessité, en ce qui concerne les filons, de subdiviser notre sujet, pour considérer : A, la disposition du vide rempli par l'incrustation ; B, la nature du remplissage, et la réaction possible de la roche encaissante sur la précipitation.

A) Disposition du vide rempli. Fissures de 7'elrait, fractures tectoniques, zones imprégnées, avec ou sans subslilulion . — La disposition du vide rempli introduit, dans les catégories de gîtes métallitères hydrothermaux, des différences aussi importantes en pratique qu'en théorie.

Conformément à la théorie adoptée, nous avons à envisager une dissolution chaude de principes salins et métallifères, qui, émanée en profondeur et sous pression de roches éruptives, tend à s'introduire dans les vides divers de la Terre pour y cristalliser. Ces vides pourront être

CIIAP. XIV. - GITES D'INCRUSTATION. — FRACTURES REMPLIES 507

d'une nature quelconque, absolument comme ceux où s'insinuerait aujourd'hui une eau souterraine, depuis les grandes failles, qui se poursuivent sur des centaines de kilomètres, jusqu'aux fissurations les plus restreintes et les plus localisées et les cas les plus divers se trouvent, en effet, représentés.

Nous avons déjà vu, avec les gîtes de départ ou les amas sulfurés, de grandes poches profondes, remplies par une intrusion sulfurée, au voisinage immédiat d'une roche éruptive, dont cette intrusion dérive. Nous étudierons bientôt les fissures de retrait d'une roche cristalline et les dislocations multiples d'une zone éruptive; puis les filons proprement dits, c'est-à-dire les cassures à peu près verticales et en relation avec les mouvements tectoniques, ou les champs de filons, dans lesquels de très nombreuses cassures semblables sont réunies*. Ailleurs, il est naturel d'imaginer la possibilité de nappes artésiennes, analogues à celles qui alimentent d'eau chargée en carbonates alcalins telle ou telle station thermale, cest-à-dire de dissolutions circulant dans une strate poreuse ou fissurée : sable, poudingue, calcaire, etc., ou dans un de ces plans de contact si favorables à la pénétration des eaux souterraines *, entre un calcaire et un schiste, un calcaire et une roche éruptive, etc. ; on peut donc supposer la production de véritables imprégnations métallifères, de filons-couches, souvent difficiles à distinguer des strates sédimentaires. Enfin, il a dû arriver parfois que la liqueur métallisante, au lieu de trouver le vide tout fait, l'ait créé devant elle par une attaque dissolvante acide, généralement avec reprécipitation immédiate, c'est-à-dire qu'il se soit produit une substitution. Nous allons passer rapidement en revue ces cas principaux, en n'envisageant, d'abord, que le côté, en quelque sorte mécanique, de la question ; après quoi, nous examinerons, dans un autre paragraphe, la nature du remplissage.

Parmi les fissures incrustées de minerais, il en est un premier groupe, qui constitue, pour ainsi dire, des gîtes de sécrétion hydrothermale : ce sont les fissures de retrait des roches éruptives. On cite, dans cet ordre d'idées, quelques gisements aurifères, constitués par le remph'ssage de nombreuses fissures transversales, parallèles entre elles et limitées aux deux bords de dykes éruptifs, qui les comprennent : par exemple, les quartz aurifères de Berezowsk dans un granité à grain fin et ceux de la

1. Le cas des grottes qui renferment parfois des dépôts métallifères, me parait restreint aux altérations et remises en mouvement superficielles : la formation des grottes elles-mêmes étant, en principe, un phénomène limité au niveau hydrostatique, ou à son voisinage immédiat.

2. On ne saurait trop insister sur le rôle physique des contacts dans les dépôts filoniens.

mine Waverley, province de Victoria, en Australie, dans une dioritc, les quartz cuprilères avec or, molybdénite et bismuth tellure de Nasmarken en ïelemark (Norvège) ^ dans un granité, etc. Ailleurs, comme à Zinnwald, en Saxe, un dôme de granité slannifère s'est fissuré par zones concentriques, avec incrustations de quartz, wolfram, cassitérite, etc. ; ou encore, on a des fentes radiales, comme cela paraît être le cas pour certains gîtes aurifères de Transylvanie *.

De tels gisements, on le conçoit, n'ont pu se produire que par un départ direct et une reprécipitation immédiate d'éléments métallifères, empruntés à la roche encaissante. Aussi les observe-t-on surtout pour l'or et l'étain, associés aux roches acides. Il faut noter que, souvent, les fissures s'étendent, un peu à droite et à gauche, aux terrains encaissants, comme si ceux-ci avaient été entraînés par adhérence. Dans bien des cas, il y a lieu de penser, pour le remplissage, à une sécrétion tout à fait secondaire, beaucoup plus récente que la consolidation de la roche fissurée.

Ailleurs, la relation avec une roche éruptive s'observe encore ; mais les fissures minéralisées forment un réseau d'émiettement complexe et souvent peu profond dans les terrains traversés par les filons de cette roche. Tel paraît être le cas pour les curieux gisements de Cripple Creek au Colorado, où des quantités de veines aurifères, contenant des tellurures d'or avec de la fluorine, recoupent des terrains divers, très souvent au contact de basaltes néphéliniques ^. On observe, dans ces gisements, une imprégnation latérale, dont j'aurai bientôt à reparler.

Mais la plupart des beaux filons classiques, et notamment la plupart de ceux, que l'on exploite dans nos anciens districts métallifères de la chaîne hercynienne, où paraît avoir été atteinte une profondeur d'érosion moyenne, présentent, avec beaucoup plus de netteté, les caractères de dislocations tectoniques et olîrent alors un lien direct avec l'ensemble des mouvements tectoniques de la région. Ces fdons de fracture apparaissent dans des conditions tout à fait semblables à celles des cassures, où circulent encore nos sources thermales, et souvent l'on voit des sources thermales suivre aujourd'hui même quelquesuns de ces anciens fdons métallifères. Beaucoup d'entre eux ont joué le rôle de failles, avant, pendant ou après leur remplissage, ce dernier paraissant parfois s'èlre très longtemps prolongé, et il en résulte, dans

1. Voir Gites minéraux et métallifères, t. I, 116; t. II, 712.