II. Gltas de cuivra IllonlanB

Les gîtes âloniens sont beaucoup plus nombreux et plus riches que les gîtes contenus dans les roches éruptives.

Les eaux de la surface ont puissamment contribué à eur formation ; après avoir dissous les fumerolles se légageant des roches éruptives et s'être chargées de )riDcipes minéraux, elles ont circulé dans les cassures iu sol et les ont incrustées, en y déposant leurs éléments oétalliques; tantôt elles ont rencontré de profondes ractures qu'elles ont transformées en filons, tantôt elles Qt suinté dans des grottes et dans des zones de schistes •royées, où elles ont formé des amas et des couches de ainerai ; quelquefois même elles ont dissous la roche ncaissant les fissures et y ont constitué de grandes lasses métalliques de forme ir régulière.

Les grandes fractures du sol, qui, en donnant pas- 3ge aux eaux métallifères, ont formé les filons, se 3ûcontrent généralement dans le voisinage des mongnes, qui sillonnent la surface de la terre ; elles sont les à une contraction lente du noyau terrestre, 3Dt la consolidation progressive a eu pour efiet de

24 QITBS DE CUIVRE PILONIBNS

produire dans Técorce de grands plissements, qui ont donné naissance à des soulèvements rocheux et à de profondes fissures.

Certaines couches géologiques, molles ou élastiques, ont pu se prêter sans disjonction à Teffort résultant de ces plissements ; mais des couches déjà dures et cassantes n*ont pu se plier aux flexions et aux torsions sans se briser. Aussi, à chaque période de plissement correspond la formation d'une chaîne de montagnes et d'une série de fractures qui sont généralement parallèles à Taxe de soulèvement et se rencontrent plutôt dans les zones extérieures de la chaîne, où les terrains ont été dilatés que dans les zones centrales où les terrains ont été comprimés. Chaque nouvelle ère de refroidissement est marquée par des fractures nouvelles, qui sont parallèles ou obliques aux anciennes ; leur ensemble constitue des champs de fractures.

Parmi les fissures auxquelles les grands phénomèues mécaniques dus à la contraction de Técorce terrestre ont donné naissance, les unes sont stériles : elles ont reçu le nom de failles et ne présentent pour le mineur que des infiuences fâcheuses. D'autres, au contraire, ont été remplies par des matières minérales utiles et portent le nom de filons. Elles sont restées longtemps béantes et se sont rouvertes souvent plusieurs fois sous rinfiuence de plissements successifs; elles ont formé ainsi un réseau de circulation souterraine pour les eaux chargées de substances minérales, qui ont

dépose leurs métaux sur les parois en raison des changements de température, de pression, d'état électrique, qu'elles subissaient en remontant k des niveaux supérieurs. Les yariations de composition survâcues dans

Fio. 10. ~~ Filon cuprirère avec disjonction rubuée

et fauisEeoieiiU àrintérieur.

a, blende; b, quartz; o, spilh fluor; d, llende; ;, «ulfate de

barjle; /*, p;rite;^, sullate de burjle; A,Epalli âitur; i, pjhlei

A, epsth calcaire; l, espace où le» cristnui Eoat dispoaiSB en

ces eaux aux diverses époques du phénomène ont exercé une grande iaâuence sur la répartition de la richesse dans les filons; elles ont souvent donné lieu à une disposition rubanéa symétrique des deux côtés du âlon, avec un vide central et des cristallisations, dont les pointements sont dirigés vers l'intérieur {âg, 10). Les iîloDs ne sont pas uniquement remplis de masses

Wbim, Lb Cuivre. 2

26 QITBS DE CUIVRE FILONIENS

métalliques; ils contiennent fréquemment des fragments détachés des parois, qui les ont plus ou moins obstrués. Tantôt ces fragments éboulés sont restés à Fétat de roches solides, qui ont été simplement cimentées par les incrustations des eaux métallifères, tantôt les fragments tombés dans la assure ont été réduits en poussière et ont formé une boue argileuse, dans laquelle le minerai prend une allure lenticulaire. La masse des filons est, dans la plupart des cas, formée par des matières stériles ou gangues dont les principales sont : la silice, soit sous forme de quartz, soit sous forme d'agates et de jaspes diversement nuancés ;Ie carbonate de chaux, pur ou mélangé à la dolomie cristalline, au fer spathique et au spath rose manganésifère ; le spath fluor, soit pur, soit cristallin avec ses nuances multiples ; le sulfate de baryte blanc avec ses formes de tables en biseau et de crêtes striées. A ces minéraux il faut ajouter la plupart des silicates magnésiens entrant dans la composition des roches, tels que le talc, la serpentine et surtout Tamphibole.

La puissance et Tallure des filons est variable suivant la nature des terrains qu'ils traversent, leur puissance la plus ordinaire est comprise entre 1 et 2 mètres, et ils peuvent être suivis en moyenne sur 500 à 1000 mètres. Dans les roches homogènes, de compacité moyenne, et particulièrement dans les roches cristallines, la cassure est limitée par deux surfaces, qui laissent entre elles un 'ntervalle à peu près constant; dans les roches de cette

nature les filons atteigneot des longueurs considérables : ainsi le âlon de MotherLode, eo Californie, est connu sur une longueur de 120 kilomètres. Plus souvent, en raison de la variation de la compacité de la roche, la

Fia. 11.

7\\0M ail ligitgB.

cassure présente, suivant la direction et suivant l'inclinaisoD, des ondulations multiples avec des élargissements et des rétrécissements successifs. C'est dans les roches stratifiées de dureté moyenne que les cassures sont le plus larges. Dans les roches dures, elles sont minces; dans les roches gréseuses tendres, elles sont obstruées par des éboulis. Les filons qui traversent des terrains de nature différente ont toujours une

28 OITES DE GUIVRB FILONIENS

forme en zigzags (flg. 11), avec des alternatives de zones riches et de zones stériles ; dans les roches dures, ils s'amincissent, dans les roches tendres, ils s'épanouissent.

Les diverses gangues et les minerais qui remplissent les filons s'y trouvent disséminés d'une manière variable ; ils affectent la forme de bandes, ou colonnes de richesse^ allongées suivant la pente. On comprend, en effet, que la nappe d'écoulement des eaux minéralisatrices, contenue entre les deux parois de la fracture, s'y soit ramifiée en plusieurs courants suivantles canaux naturels, dirigés dans le sens de la pente, qui offraient le moins d'obstacles et le passage le plus facile. C'est le long de ces canaux que se sont déposés les minerais. Les mineurs ont remarqué que les parties les plus riches des filons étaient aussi les plus inclinées ; ce sont en effet, celles qui avaient le moins de chances d'être ob struées et offraient le plus de facilité à la circulation des eaux.

Il arrive très rarement qu'un filon soit seul, et même qu'un district n'en renferme que d'une seule et même nature.

Les filons d'un district métallifère sont généralement liés entre eux par certaines relations, qui résultent à la fois de leur direction et de leur composition. Les filons de même composition sont parallèles entre eux, et les filons de nature différente se coupent obliquement. Lorsque deux filons se coupent, il est facile de reconnaître

celui dont la formation est la plus ancienne, puisque ce filon était rempli lorsque l'autre s'est produit et doit, par conséquent, présepter une solution de continuité; le filon le plus récent est le filon croiseur, qui disjoint le plus ancien, le rejette. Les rejets constituent une grande difficulté dans l'exploitation des mines. Les mineurs perdent souvent brusquement la trace de leur filon riche, par suite d'un rejet produit par une faille stérile. Il est alors nécessaire de se laisser guider par une étude très attentive des roches pour retrouver le filon perdu, et ne pas entreprendre des tra vaux absolument inutiles.

Expliquons en quelques mots les procédés employés pour reconnaître les filons. Lorsque l'étude des affleurements a permis d'aborder l'exploitation d'un filon, on passe aux travaux d'aménagement, dont la nature varie avec le relief du sol. En pays de montagne, ce sont des galeries qu'on pousse au rocher, des traversbancs qu'on creuse en contrebas de l'affleurement, mais à une hauteur suffisante au-dessus du niveau le plus élevé des eaux, en vue de recouper le gîte et d'exploiter en remontant les parties supérieures. Dans les pays de plaine, au contraire, dès le début, la méthode d'exploitation consiste à foncer un puits au toit ou au 77îur du filon, à brancher sur ce puits, à des profondeurs difierentes, des travers-bancs, qui recoupent le gîte et le divisent en étages, et à pousser dans le gîte, une fois recoupé, des galeries d'allongemejit à peu près perpen-

30 OITBS DE cuivre; FILONIENS

dicalaires aux galeries au rocher. On parvient ainsi à une connaissance suffisante du gîte, de sa richesse, de son épaisseur réduite, c'est-à-dire de l'épaisseur qu'il aurait si toute la partie utile n'était pas disséminée dans la gaugue. Cette considération de l'épaisseur réduite,

Fio. 12. — Atloqua d'un filon par puits e

jointe à celle du prix de l'abatage, définit l'exploitabilité du gite. Le filon, au fur et à mesure du percement des galeries d'allongement, est divisé en quartiers par des galeries en pente, dites descenderies, qui Joignent tous les trente mètres environ la galerie inférieure à la galerie supérieure de l'étage, et sont utilisées ensuite, au cours de l'exploitation. C'est par ces descenderies que le minerai d'un quartier rejoint la voie d'allongement et le travers-banc du minerai inférieur, pour être ensuite

FILONS DE L*ARIZONA ET DU MONTANA Zi

extrait, et que les remblais, venus du dehors sont amenés à la place du minerai extrait.

Le nombre des puits est variable. Souvent pour faciliter l'aérage, on en emploie deux, comme le montre la figure ci-jointe. Le lecteur y reconnaîtra également quatre travers-bancs, qui divisent le gîte en autant d'étages; les voies d'allongement sont projetées, à riûtersection du filon et des travers-bancs.

Filons de V Arizona et du Montana. -— Les filons (le cuivre les plus riches du monde sont ceux de TArizona et du Montana, dans les Etats-Unis. Ceux (le TArizona qui sont exploités par les mines de CopperQueen, Copper Prince, Détroit, etc., ont 3 à 5 mètres de largeur ; ils traversent les calcaires de la région et sont associés à des trachytes verts. Leur remplissage est formé en profondeur par de la pyrite cuivreuse, à la partie supérieure par des oxydes et des carbonates, qui donnent un cuivre très pur et très recherché pour tous les emplois électriques à cause de sa conductibilité.

Les mines de l'Arizona sont exploitées par le système lit du Comstock ou des cathédrales, qui consiste à consolider les vides produits par Texploitation, au moyen le blocs artificiels ; on prépare à cet effet des cubes en aaçonnerie de 1 à 2 mètres de côté avec charpentes ormant les arêtes, qu'on juxtapose de manière à soueDir les points qui menacent de s'ébouler. Dans le Montana, le filon de la mine d'Anaconda

32 GITES DE CUIVRE FILONIENS

dans les environs de Butte-City, a 12 mètres de puissance; il traverse une masse granitique et se trouve dans le voisinage d'une venue de rhyolites. Les minerais qu'on en extrait se composent de sulfure de cuivre noir et sont extraordinairement riches ; leur teneur moyenne a été de 16 pour 100 pendant un certain nombre d'années, et on a même expédié en Angleterre des minerais choisis renfermant jusqu'à 60 pour 100 de cuivre. Malheureusement en profondeur, la pyrite remplace le sulfure noir et ces minerais s'appauvrissent.

Filons de Burra-Burra (Australie), — Les filons de Burra-Burra, en Australie, sont célèbres pour leur richesse en minerais de cuivre ; ils sont situés dans des roches sédimentaires anciennes et métamorphiques. Leur puissance varie de 10 à 14 mètres ; k leur partie supérieure, on rencontre un chapeau de fer hydronidé, au-dessous duquel se trouvent des minerais oxydés divers : cuprite, malachite, azurite, atacamite, etc.

Dans presque tous les pays, on rencontre des filons de cuivre plus ou moins riches ; nous mentionnerons ceux de Kefoum-Theboul, en Algérie, du Kupferberg, en Silésie, du Telemark, en Norvège, de Kitzbûchel, dans le Tyrol. de Kotterbach, en Hongrie, etc.

Filons de cuivre gris. — Les filons de cuivre gris donnent souvent de grandes espérances au début de leur exploitation en raison de leur richesse en cuivre et en métaux précieux ; malheureusement, ils ne se pro-

AMAS FILONIENS 33

longent que rarement en profondeur. La chalcopyrite se substitue au cuivre gris, la teneur en argent et en or diminue, quelquefois même la puissance du filon devient si faible qu'il devient inexploitable.

Les filons de cuivre gris les plus connus sont ceux de la Sierra Nevada, situés dans la région du Muley Bacen, ceux de la Bosnie et de THerzégovine, et ceux de la Bolivie.

En Algérie existent quelques filons de cuivre gris, lont Fexploitation, tentée autrefois, est abandonnée aujourd'hui. Ils se trouvent dans une zone située au sud le Bougie, entre le cap Tenès et la Mouzaïa, et sont Ibrmés de petites veines de cuivre gris argentifère, à gangue de sidérose, debarytine et de calcite.Ils paraissent riches à la surface, mais disparaissent rapidement m profondeur.

AMAS FILONIENS

Les eaux minéralisées n'ont pas seulement déposé e cuivre dans les grandes fractures verticales de 'écorce terrestre, qui ont donné naissance aux ilons ; en circulant à travers des terrains schisteux, lies ont rencontré de grands vides et des zones, disoquées après quelques mouvements de plissement de ecorce terrestre, et y ont laissé se déposer, à l'abri u contact de Tair, les sels qu'elles contenaient.

C'est ainsi que se sont formés probablement les puis-

34 QITES DE CUIVRE FILONIENS

sants amas de pyrites de cuivre et de fer qu'on rencontre dans les schistes cristallins de la Scandinavie et dans les phyllades de la province de Huelva.

L'origine de certains amas est obscure. Dans quelques cas, la pyrite, intercalée au milieu de schistes fortement plissés, en épouse toutes les inflexions et présente une allure zonée, correspondant à une schistosité ancienne. Il est probable que les gîtes de cette nature sont dus à des dépôts sédimentaires sous-marins, postérieurement plissés.

Dans d'autres cas, au contraire, les amas pyriteux, tout en s'interstratifiant grossièrement au milieu des schistes, les recoupent en plusieurs points, ne présentent aucune stratification interne, et sont associés à des roches éruptives, dont le voisinage prouve leur origine nettement filonienne.

Gisements des provinces de Huelva et d'Alemtejo. — Les gisements de la province de Huelva et d'Alemtejo, sont situés sur la frontière sud de l'Espagne et du Portugal ; ils ont pris dans ces dernières années une importance industrielle considérable ; en 1888, leur production a été de 1.400.000 tonnes de pyrite cuivreuse, qui a été en partie traitée sur place, en partie expédiée en Angleterre.

Le minerai se trouve en amas interstratifiés dans une zone de roches schisteuses anciennes, dirigée du nordouest au sud-est et large de 180 kilomètres.

Les mines les plus connues sont celles de San-Do-

(liSEMKNTri VSS movlNCES DB IlL'ELVA ET D'ALEMTEJO 35

itiingos, Huerta de Romanera, Gloriosa, El Carpto, Cueva de la Mora, Aguas Teoidas, Rio-Tinto, la Poderosa, Laguzano, Tharsis, MeDacUlo et Baitron.

Fia. 13. — Amai d« pjriU caiirauM de Bio-Tialo (proflnce d« Hualti).

Les amas de minerai sont souveat accompagnés d'alas parallèles de diabaaes et de porphyre quartzifère ;

s ont la forme de lentilles plus ou moins régulières, ui atteignent 700 mètres de longueur et 100 mètres de uissance. I^ figure 13 montre le plan des lentilles de lio~Tinto. L'affleurement des gîtes est jalonné par des

30 GITES DE CUIVRE FILONIKNS

efifondrements de 30 à 40 mètres en profondeur, dus à des exploitations anciennes ; à la surface, les gîtes soDt recouverts d'un chapeau de fer, qui tantôt tranche nettement sur les pyrites sous-jacentes, tantôt se confond graduellement avec elles (fig. 14). La pyrite est compacte ou présente des grains cristallins, extrêmement fins, qui montrent parfois une disposition schisteuse parallèle à la stratification de la roche incrustante ; elle contient par tonne 50 kilogrammes de cuivre 75 grammes d'argent et 2 grammes d'or, dans quelques endroits où elle est traversée par des veinules de chalcosine ou de cuivre gris, elle a une richesse exceptionnelle.

Les amas de pyrites sont exploités à ciel ouvert; à San Domingos, on les attaque par gradins de 10 mètres de haut, qui permettent un abatage facile et régulier du minerai (fig. 15). Les chantiers sont reliés à la surface du sol par deux tunnels inclinés de plusieurs centaines de mètres de longeur, à Textrémité desquels se trouvent les machines à vapeur. Dans le premier tunnel passent les tiges des pompes, destinées à Tépuisement des eaux; dans le second se trouvent les voies sur lesquelles circulent, au moyen de câbles actionnés parles machines, les wagons chargés de minerai.

A Rio-Tinto, la méthode d'exploitation est la même qu'à San Domingos (fig. 16). Les gisements appartiennent à une société anonyme, qui a succédé à Tadministration du gouvernement espagnol» L'exploitation de

AMAS PYRITBUX DE FALUN 37

Tharsis a été créée par deux ingénieurs français, MM. Deligny frères, qui ont construit la première route, et la première voie ferrée des mines au port de Huelva (fig. 17) et ont embarqué les premiers minerais pour l'Angleterre où, grâce à leur initiative, ils ont déterminé des fabricants à en extraire du soufre, du cuivre, de Targent, de l'or et des résidus d*oxyde de fer. Leurs efforts persévérants ont créé d'immenses ressources et développé un grand courant commercial de matières métalliques entre l'Espagne et TAngleterre. La figure 17 représente le port de Huelva avec sa longue jetée qui permet le chargement direct des minerais dans les bateaux qui les transporteront en Grande-Bretagne.

Les minerais extraits des mines de la province de Huelva sont généralement classés en plusieurs catégo* ries, destinées à subir des traitements différents. On distingue :

l"" Les minerais qui tiennent moins de 3 pour 100 de cuivre et qui sont traités sur place ;

2"" Les minerais de 3 à 6 pour 100^ exportés en Angleterre ou en Allemagne ;

3"* Les minerais au-dessus de 6 pour 1000, fondus à Rio-Tinto;

4® Les minerais plombo-cuivreux, inutilisés jusqu'à présent à cause des inconvénients du plomb dans les traitements métallurgiques.

Amas pyriteux de Falun (Suède). — Les gisements de pyrite de fer cuivreuse de Falun sont situés dans la

VVkiss, Le Cuivre. 3

OITES DE CUIVRE FILOMBNS

province de Dalécarlie, au nord- ouest de Stockholm. Leur exploitatiOQ est fort ancienne ; elle était déjà commencée en 1347, et, pendant longtemps, Falun a été le centre le plus important de production du cuivre en

Coupo looiriludin

FtJ. IS, — Coup« longib

Scandinavie. Aujourd'hui, la teneur en cuivre des 1 pyrites a beaucoup diminué ; mais on a découvert, dans ' le gisement, de l'or natif, qui donne lieu à une exploitation assez active.

Les environs de Falun sont formés par des terrains primitifs, gneiss gris, granits gris et rouges, leptynites et micaschistes, qui, par suite des plissements qu'ils ont subis, forment des bandes dirigées de l'est à l'ouest avec une inclinaison presque verticale. Dans le voisin

AMAS PTRITEDX DB PALUN

nage, on rencontre également des massifs de diorite et des âlons de diabase, qui paraissent en relation avec les gisements cuprifères.

Le minerai est intercalé dans les gneiss et les mica-

e San. Dominas

avaux de San DomiDgo«.

schistes, sous forme de lentilles allongées suivant la direction de la schistosité.

Ces lentilles sont généralement brisées ; quelquesunes sont nettement interstratifiées et passent graduellement à la roche encaissante; d'autres se présentent comme de véritables filons.

Les minerais extraits des mines se divisent en deux catégories :

l*» Les minerais tendres, formés par de la pyrite de