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peut imaî^ner qu'après les chlorures et les sulfures, les carbures d'hydrogène ont dû prendre de plus en plus d'importance, à mesure que la température s'abaissait et c'est peut-être une des raisons, pour lesquelles, dans les gîtes de mercure, qui semblent avoir exigé la température la plus farible, leur empreinte est particulièrement manifeste*.
Si nous parcourons les métaux signalés dans ce tableau en laissant de côté les groupes A et B déjà décrits, on voit aussitôt, combien Yétain (groupe C) se distingue de la plupart des autres métaux. Son rôle, dans les gisements, est à comparer avec celui du silicium, qui forme également une combinaison acide ; comme lui, il existe en oxyde à toutes profondeurs, tandis que les oxydes des métaux sulfurables sont un produit d'altération superlicielle. On peut également rapprocherde l'étain le titane, le /irconium, lebismuth, l'uranium et 1 or, dont les conditions de gisement sont souvent analogues. L'étain a dû partir de la roche mère en fumerolles chlorurées très chaudes et aussitôt reprécipitées par la seule intervention de la vapeur d'eau. On le trouve presque exclusivement au voisinage des roches acides, associé avec une série de minéraux, qui comprend surtout le quartz, le mispickel, le wolfram, l'apatite, l'amblygonite, la wawellite, puis, plus rarement, la cryolithe, la fluorine, l'émeraude, les minerais de bismuth, de cuivre et d'or.
Le cuivre, que je mentionne ici en passant, se présente à l'état de sulfure, à côté de l'étain, précipité de son côté en oxyde après avoir été, sans doute, dissous en chlorure ou fluorure; il peut même être accompagné d'un peu de blende et de galène et l'on voit bien que, même dans ces premières fumerolles chaudes, des sulfures métalliques devaient se dégager, mais n'étaient probablement pas, en général, reprécipités.
Puis vient le groupe très homogène des métaux sulfurables (D), qui peuvent coexister ensemble dans le même fdon concrétionné, quoique, bien entendu, les uns ou les autres dominent suivant les cas.
La plupart des métaux que l'on trouve ainsi à l'état de sulfures dans les fdons concrétionnés, le fer, le plomb, le cuivre, le cobalt, 1 argent, le mercure, ont des sulfures insolubles dans l'eau et peu ou pas solubles dans les sulfures alcalins à la température ordinaire. Pour le mercure seul, la solubilité dans le sulfure de sodium est nette et a pu contribuer à la persistance de ce métal jusque dans nos sources thermales actuelles, ainsi qu'à sa cristallisation, souvent localisée au voisinage de la superficie, sauf quand il y a eu introduction dans des vides extrêmement étroits. Mais, en y regardant de plus près, on voit
1. Le cinabre est constamment accompagné d'hydrocarbures. Mais il arrive également que ceux-ci aient une origine simplement suporficiclie.
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bientôt que les sulfures de fer, de nickel et de cuivre sont également un peu solubles, môme à froid, dans une dissolution concentrée de sulfures alcalins. Les sulfures de zinc et de plomb deviennent solubles dans l'hydrogène sulfuré dès qu'on cliauffe à loO ou 200°*. On peut donc imaginer, à haute température et sous pression, des solutions ins- «r tables de ces sulfures métalliques, qui se seraient aisément reprécipitées par un simple abaissement de température ou par un dégagement d'hydrogène sulfuré. Il est possible aussi qu'il y ait eu action précipitante exercée sur des chlorures métalliques par un mélange de sulfures alcalins ou d'hydrogène sulfuré, comme dans les expériences synthétiques de Durocher. Enfin certains sulfures cristallisés, tels que la bismuthine et la stibine, ont été reproduits par Sénarmont en faisant agir de l'eau à 2o0 ou 300"*, avec un peu de carbonates alcalins, sur le sulfure amorphe. Les réactions à invoquer ne manquent donc pas. Au contraire, la réduction des sulfates, qui est un moyen simple pour obtenir ces sulfures dans les remises en mouvement superficielles, n'a pas dû intervenir dans les formations primitives*.
Ce groupe des minerais sulfurés comprend à peu près tous les métaux usuels et les associations minérales, sur lesquelles je vais revenir. Il se distingue aussitôt, et dès cette première approximation, du groupe stannifère précédemment étudié, par le caractère des vides remplis, qui deviennent de plus en plus voisins de la superficie, de plus en plus éloignés de la roche mère et, en même temps, de plus en plus variés dans leur allure. C'est avec eux que l'on trouve tous ces types, dont il a été question précédemment, où on semble reconnaître nos circulations d'eaux souterraines actuelles, avec leurs infiltrations possibles dans toutes les fissures et dans tous les pores et qui n'ont dû s'en distinguer que par un peu plus de chaleur et de pression.
Mais il est permis de dépasser cette première approximation; on peut préciser davantage et il est alors curieux de reconnaître, jusque dans le détail des filons concrétionnés, distingués tout à Iheure en deu.x groupes principaux, stannifère et plombifère, cette chaîne continue et cette relation entre la nature du métal et le type du gisement, qui donnent tant de vraisemblance à la théorie précédemment exposée.
Ainsi, quandon nes'éloignepasdes roches acides, quandon reste dans
1. De Sénarmont a fait cristalliser la blende en chauffant à 200* du sulfure de zinc dans de l'hydrogène sulfuré.
2. J'ai rappelé, plus haut, page 330. la facilité, avec laquelle les sulfures métalliques pouvaient être remis en mouvement dans les altérations superficielles. On a, dans une mine d'Espagne.àSanQuintin (Manche), en pénétrant dans des travaux romains, trouvé, d après M. Ledoui (observation inédite), des outils de fer. recouverts dune couche de 5 à 6 millimètres de galène cristallisée.
leur zone de contact immédiate, on ne trouve guère, comme je l'ai dit, que les métaux déjà rencontrés dans leurs inclusions ou leurs fissures de retrait : Vétain et l'or, avec les métaux secondaires également associés aux granités à mica blanc, bismuth, molybdène, tungstène, seulement accompagnés par les minéraux qui font partie intégrante de ces granités à mica blanc, comme l'apatite ou les autres phosphates (d'alumine, lilhine, etc.), la topaze, l'ômeraude, la tourmaline, les micas lithinifères, etc. ; les sulfures apparaissent à peine. Ces sulfures se développent, au contraire, et prennent un rôle important, môme dans les gîtes stannifôres, quand, s'éloignant de la roche mère, on aborde les grands filons continus et concrétionnés, analogues à ceux des gîtes sulfurés plombifèrcs. De tels filons, qui sont si rares pour l'élain et qui, par leur continuité anormale, ont fait la fortune du Cornwall, renferment alors, avec la cassitérite, des métaux sulfurés, où dominent le cuivre (chalcopyrite) et le fer (mispickel).
L'apparition du cuivre dans un filon stannifère, qui s'est également retrouvée en Bolivie, accuse le caractère spécial de ce métal, qui, en principe, ne s'est jamais beaucoup éloigné des roches mères et constitue, le plus souvent, des gîtes de départ immédiat. Mais, tandis que l'étain s'est volatilisé en chlorure, le cuivre a pu se volatiliser, ou tout au moins se cristalliser en sulfure; il n'est donc pas, comme l'étain, strictement localisé près des roches très acides, c'est-à-dire très chargées de principes volatils à haute température ; il a pu s'écarter davantage, puisqu'il avait besoin de moins de chaleur pour rester en dissolution. Le cuivre apparaît, aussi bien avec les roches basiques qu'avec les roches acides ; il forme, près des premières, des ségrégations sulfurées de pyrite cuivreuse, chalcopyrite, pyrrhotinc cuprifère, des associations de chalcopyrite avec magnétile, etc. ; il se montre à côté des secondes, soit à l'état de chalcopyrite associée avec l'étain, soit à l'état de chalcopyrite aurifère, par conséquent uni aux deux mélaux principaux de ces roches acides. En somme, le cuivre, que l'on rattache d'ordinaire au groupe plombifère' et qui, en effet, à l'occasion, forme, comme la galène, de beaux filons concrétionnés à gangue quartzeuse, paraît peu susceptible de s'écarter à très grande distance et son rôle dans les filons du type plombifère devient relativement subordonné. C'est, à bien des égards, un métal intermédiaire. Au contraire, dans les gîtes stanno-cuprifères, le plomb et le zinc sulfurés tout
\. L'association cuivre et plomb est fréquente, non seulement dans les filons très complexes où le cuivre intervient avec beaucoup d'autres mélaux, mais môme dans des cas où le plomb domine presque exclusivement (Linarès en Espagne, Derbyshirc, Altaï, la Caunette dans l'Aude). On netrouve guère le cuivre avec le zinc seuL
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à peu près complètement défaut, ainsi que l'argent et le mercure*.
Comme gangue proprement dite, dans tous les gisements du type stannifere que nousavonsexaminésjusqu ici, on ne trouve que le quartz, ou rarement la fluorine avec les minéraux des granuliles, c'est-à-dire des substances ayant nécessité, soit l'action du chlore et du fluor, soit ^l'cau très chaude et sous pression ; la calcile et les autres carbonates, plus aisément solubles, ainsi que la baryline, font défaut.
Quand nous abordons, au contraire, les gîtes de plomb, où nous supposons un départ plus accentué, des fumerolles moins chaudes, et moins de chloro-fluorures, il semble que, ce type supérieur de minéralisateurs chlorurés disparaissant, le type inférieur apparaisse et que les carbonates commencent à jouer un rôle. Les fdons sulfurés du type plombifère peuvent encore être quartzeux, ou accompagnés de fluorine; mais beaucoup d'entre eux auront aussi une gangue de calcite, dolomie, sidérose, baryline, etc.
Enfin celui des métaux proprement dits, qui, d'après la nature de ses gisements et d'après sa présence actuelle dans les sources thermales, semble avoir pu rester le plus aisément en solution à basse température, est le mercure, dont nous savons, en effet, le sulfure particulièrement soluble dans le sulfure de sodium et j'ai déjà fait remarquer que sa précipitation paraissait avoir été souvent provoquée, ou facilitée, par un dégagement connexe Je carbures d'hydrogène (à origine profonde ou superficielle).
En résumé, il semble que l'ordre de précipitation des métaux soit un peu comparable à l'ordre des cristallisations pétrographiques dans un bain de fusion, où les minéraux les moins fusibles cristallisent les premiers. On voit, d'abord, se déposer, avant que les fumerolles chloruréesaient cessé, les métaux, quiontbesoin de chlorures pourrester en solution ; puis, peu à peu, ceux qui restent en dissolution sulfurée le plus malaisément et à plus haute température, et enfin il ne reste plus, dans les eaux thermales actuelles, au-dessous de 100", que les métaux à oxydes solubles dans l'acide carbonique, comme la chaux, la magnésie, le fer, ou les alcalis et, exceptionnellement, un métal à sulfure très soluble, le mercure.
Ce que je viens de dire a suffi pour mettre en évidence, par la seule division des métaux en groupes principaux, les associations qu'ils peuvent présenter dans leurs gisements. Cette question des associations
1. II est assez curieuxque, dans le Cornwall, le cuivre ait parfois disparu en profondeur. S'il fallait voir là une loi théorique, elle serait tout a fait conforme à notre théorie, puisque l'étain a dû se précipitera plus haute température, donc plus en profondeur que le cuivre (Voir GHes minéraux et métallifères, t. I, p. 165).
est très intéressante, puisqu'elle met particulièrement sur la voie des réactions intervenues. Mais il serait hors de propos d'entrer ici dans des détails plus techniques, qui trouveront mieux leur place dans un autre ouvrage.
4° influence des roches encaissantes. — Il me reste seulement, pour terminer cette question des remplissages, à indiquer l'influence possible de la roche encaissante sur le dépôt des minerais : influence qui a été souvent purement mécanique, mais qui a pu aussi, par double réaction, entraîner certaines associations accidentelles.
Les conditions précises, qui ont amené le dépôt des minerais dans leurs filons, sont très mal connues et il ne saurait en être autrement, puisque nous ignorons le plus souvent les circonstances les plus importantes du phénomène : la profondeur et la distance du magma éruptif; la température et la pression résultantes; la nature des éléments volatils, ou même des principes dissous, que l'eau thermale a pu conserver après la précipitation et qui ont influé sur celle-ci, etc. Dans certains cas, nous soupçonnons cependant une réaction directe de la roche encaissante, et il est nombre de mines à filons traversant des terrains divers, où, pour une cause ou pour une autre, tous les mineurs savent très bien reconnaître, par la pratique, certaines couches, qu'ils appellent enrichissantes ou appauvrissantes. Je vais revenir tout à l'heure sur l'influence originelle, qui a pu se manifester dès le dépôt primitif du minerai et qui a pu être alors, tantôt mécanique, ou physique, et tantôt chimique ; mais il faut auparavant remarquer la nécessité particulière de distinguer, dans ce cas, le phénomène de dépôt primitif et l'altération secondaire. Pour cette dernière, en efl'et, l'influence du terrain encaissant est tout à fait prépondérante et je l'ai assez mise en évidence précédemment^ pour n'avoir pas à y revenir; la distinction entre un terrain encaissant calcaire et un autre schisteu.x ou cristallin joue un rôle de premier ordre et souvent le rôle des calcaires se trouve mis en évidence par la présence simultanée des deux sels produits dans la double réaction secondaire : sulfate de chaux et carbonate de zinc, par exemple, là où une dissolution de sulfate de zinc avait rencontré du carbonate de chaux.
Ailleurs des circonstances diverses, ayant facilité ou localisé la circulation des eaux superficielles, ont eu une influence incontestable : par exemple, le contact de couches imperméables et de terrains perméables ou fissurés, les intersections de plusieurs cassures filoniennes ayant subi des réouvertures, etc., et il est souvent très difficile, dans un