VALEURS

MOYENNES par carat.

4 mois 1882

Fr.

Totaux

* Loc. ci t. y p. 38. Voir plus loin, p. 85.

SOCIÉTÉ DE LA DE BEERS* (1889 à 1896)

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* Voir pages 176 et i77 le tableau plus complet, donnant tous les résultats de reitploitation.

Le peu de durée de notre séjour à Kimberley ne pouvait nous donner Tespoir de faire beaucoup d'observations nou« velles; notre attention s'est trouvée, néanmoins, attirée sur quelques points, qui semblaient s'être modifiés depuis le passage de nos devanciers, notamment sur la nature des roches étrangères, empâtées dans la venue diamantifère, ce dont nous essaierons de tirer des conclusions à la fois théoriques et pratiques et, d'autre part, certaines constatations anciennes nous sont apparues sur place avec un caractère d'évidence, auquel nous étions loin de nous attendre. Enfin, nous avons été amené à reprendre l'examen microscopique des roches en relation avec les diamants. Nous insisterons spécialement ici sur ces questions, nous bornant, pour le reste, à rappeler les travaux antérieurs de MM. Chaper, MouUe, Boutan, etc. *.

La région, où se trouvent les mines de diamants, est comprise dans l'Etat d'Orange, et la partie immédiatement con-

* Les roches de la région de Kimberley ont reçu des divers géologues les noms les plus divers ; nous les avons examinées, sur de nouvelles préparations

tiguë de la colonie du Cap, désignée officiellement sous le nom de Griqualand West.

Les terrains, qui constituent cette région, appartiennent aux formations permo-triasiques, désignées sous le nom de Karoo^ c'est-à-dire qu'ils se composent de couches horizontales de schistes, grès et quartzites, avec intercalations de roches éruptives interstratifiées, telles que porphyrites augitiques, diabases ophitiques, etc.

Sans revenir ici sur la géologie générale de ce pays, que nous avons eu récemment l'occasion d'étudier ailleurs en détail *, nous rappellerons seulement son trait le plus caractéristique, qui est la superposition de ces couches liorizontales du Karoo, — anciens sédiments lacustres, déposés à la suite d'une émersion du continent Sud-Africain datant de la (in du carbonifère, — au-dessus de terrains primaires pHssés et corrodés, auxquels on rattache notamment les conglomérats aurifères du Transvaal (fig. 10^ .

Dans la région diamantifère, ce soubassement primaire n'apparaît pas à la surface ; mais il doit, probablement, exister en profondeur, avec les roches cristallines, granité ou gneiss, auxquelles il est lui-même superposé et nous verrons, plus loin, que, d'après divers indices, l'on peut, dans les

microscopiques, pour leur donner des dénominations conformes à la classification actuelle de M. Michel Lévy. Pour ces roches» l'Ecole des Mines possède deux fort intéressantes collections : l'une de M. Chaper, n" 1662 ; l'autre de M. Moulle, n» 17U, qui correspond à son mémoire des Annales des Mines. Nos propres échantillons ont été déposés sous le n"* 1484. Nous renverrons, à l'occasion, à ces collections.

' ILes Mines d'or du Transvaal, p. 159 à 177.

GEOLOGIE DES GISEMENTS

mines de diamants, se trouver avoir à compter 1res prochainement avec ces dernières roches.

o<,. .. •MatabeUiid

-Port Rlual-cdi

Fig. 10. — Carte géologique de l'Afrique méridionale.

Échelle de -^r

Au milieu de ces terrains liorizontaux du Karoo, s(» présentent, entre Kimberley et Jagersfontein, un certain nombre de pointements circulaires ou elliptiques, de 100 à 600 mètres de diamètre, correspondant cliacun aune colonne éruptive cylin-

drique, qui s'enfonce verticalement dans le sol au-dessous d'eux. Ces colonnes, qui recoupent les terrains du Karoo en quelque sorte à Temporte-pièce, en les redressant légèrement au contact*, sont remplies par une roche d'un vert ou d'un bleu noirâtre, bréchiforme, très altérée à la surface, et pleine de fragments hétérogènes empruntés aux terrains du voisinage, que nous considérons comme une brèche péridotique, avec magnétite trfes abondante, dérivant très probablement, par un métamorphisme, à la fois dynamique et chimique, d'une roche de la famille des péridotites, qui en serait la racine profonde. M. Stelzner, dans la classification de M Rosenbush, Ta désignée récemment comme une picrit porphyrite (péridotite). Nous reviendrons, d'ailleurs, plus loin sur son étude.

C'est dans les colonnes, ou cheminées éruptives, de cette brèche péridotique, — appelée le blue groiind (roche bleue), ou, à la surface, le yellow ground (roche jaune) — et là uniquement, que se trouvent les diamants ; les terrains du Karoo, recoupés par les éruptions et désignés, dans les mines, sous le nom de reefs^ n'en renferment pas la moindre trace ;

* On a beaucoup discuté sur l'origine de ces perforations, que M. Daubrée a expliquées et cru reproduire en petit par des explosions de gaz. Cette hypothèse, comme nous le dirons dans la septième partie de cet ouvrage, nous semble très vraisemblable et nous ne voyons pas que les objections de Chaper(fîM^ ^oc. géoL, 4 déc. 1891) aient grande portée. Quelques-unes même reposent sur des erreurs complètes d'observation, comme lorsqu'il affirme que le granité est absent dans les débris empâtés par la roche diamantifère, alors qu'il y est très fréquent. C'est de ce fait, matériellement faux, qu'il conclut que le réservoir de la matière diamantifère est supérieur au granité, donc très voisin de la surface et que, par suite, la pression interne n'a pas pu être aussi forte que le supposait Daubrée. On voit comme toute cette prétendue réfutation s'écroule avec l'erreur qui en est le principe.

on peutmême ajouter, de suite, que, contrairement à des idées préconçues que Ton avait au début des exploitations, la nature de ces terrains n'a eu aucune influence, ni sur la quantité, ni sur la qualité des diamants : les diamants sont incontestablement venus de la profondeur avec la brèche péridotique et les terrains du Karoo ont seulement joué le rôle d'un récipient cylindrique absolument inerte, entre les parois duquel cette roche diamantifère s'est solidifiée.

L'idée, que nous exposons là, si évidente qu'elle puisse sembler à quiconque a visité les mines de Kimberley, ou même en a simplement examiné les coupes, n'a pas été, dans le commencement, admise sans conteste, et il peut être curieux, ne fût-ce qu'au point de vue historique, de rappeler* les théories, qui furent tout d'abord émises.

Quand, en 1871, on découvrit la première cheminée diamantifère, la première mine sèche [dry digging)^ on n'avait, comme nous l'avons rappelé précédemment, jamais rencontré, jusqu'alors, de gîte semblable en aucun pays du monde et, partout, les diamants, antérieurement exploités, s'étaient trouvés dans des alluvions. C'est donc avec l'opinion que l'on avait affaire à des alluvions anciennes d'une nature spéciale que l'on commença les travaux et cette hypothèse, que l'aspect très spécial de la brèche diamantifère à la surface, avec sa teinte jaune, son faciès boueux et les innombrables débris de tout genre englobés dans la masse, rendait plus naturelle qu'on ne le pense, expHque le bizarre système de concessions par petits claims, qui fut adopté pour ces mines et dont nous avons vu les extraordinaires résultats.

78 LBS WAMANTS DO CAP

Plus tard, quand les travaux s'approfondirent, il fallut bien reconnaître que ces soit-disant poches d'alluvions formaient un dépôt d'une nature tout à fait exceptionnelle ; mais on soutint encore quelque temps que c'étaient là des alluvions provenant d'une certaine distance et qui, englobées dans un phénomène éruptif bizarre, dont on ne précisait pas les conditions, étaient venues, après un court trajet souterrain, reparaître au jour sous cette forme nouvelle *.

Ultérieurement, à 20 ou 25 mètres de la superficie, l'aspect de la roche diamantifère changea complètement ; de jaune et altérée [ijellow ground^), elle devint bleuâtre, phxs dure et

'M. Stanislas Meunier a cru devoir attacher son nom à cette théorie, émise en 1877, d'après laquelle il y aurait là une allavion verticale^ analogue à celle des argiles sidérolithiques (?) et proveneint d*une action hydrostatique ayant apporté, sous forme de boue, par des conduits souterrains, des alluvions diamantifères, prises on ne sait où à la surface {voir le développement de cette idée dans l'ouvrage de MM. Jacobs et Chatrian, p. 196 à 205). Il suffit de faire remarquer que, d'abord, la roche diamantifère n'est nullement une boue (comme le prétendait Ghaper), mais une roche à grains de péridot serpentinisés très reconnaissable et relativement bien définie au microscope (malgré sa décomposition sous des réactions aqueuses, qui sont constantes pour les roches ophitiques ou serpentineuses du même genre); eu outre, que les fragments englobés n'ont aucun rapport avec une alluvion, puisqu'ils proviennent très nettement des ^parois de la cheminée même où on les rencontre et se modifient d une cheminée à l'autre, ou, dans une même cheminée, avec la profondeur; enfin, que le principal argument, sur lequel se fondaient MM. Ghaper et Stanislas Meunier, à savoir le défaut de métamorphisme sur les fragment englobés, est un fait très normal dans les porphyrites ou les ophites, etc., etc. Il y a, d'ailleurs, dans la description de M. Chaper, quelques points, qui ont été, depuis lui, admis comme parole d'évangile et qui nous semblent un peu sujets à caution, bien qu'impossibles à vérifier aujourd'hui: notamment une prétendue régularisation de la teneur en profondeur et des soi-disant coulées indépendantes, qu'on auraient vues superposées dans le chapeau d'affleurement et qui tenaient peut-être simplement à des phénomènes d'altération superficielle.

2 Voir, à l'Ecole des Mines, les échantillons du Yellow ground, 1714 (139 à 148) et, parmi les nombreux échantillons de blue ground, spécialement les 1714 (92 et 101) et 1484 (5).

GEOLOGIE DES GISEMENTS 79

compacte (plue ground) ; cette roche ayant été examinée par divers géologues, sa véritable nature fut à peuprës reconnue ; mais on ne voulut pas admettre qu'elle avait apporté les diamants tout formés de la profondeur et, coiîime, au niveau alors atteint par les travaux, la cheminée diamantifère traversait des schistes noirs légèrement charbonneux, on prétendit, un instant, que son rôle s'était borné à faire cristalliser le carbone, contenu antérieurement dans les schistes. Cette théorie fut même poussée si loin que, des sondages ayant reconnu, audessous des schistes, l'existence d'une couche de diabase ophitique {hardroc/c)\ on en dissimula longtemps l'existence pour ne pas déprécier les actions de la mine, de crainte que les diamants ne vinssent à disparaître quand on arriverait à cette diabase.

Aujourd'hui, la diabase a été atteinte et dépassée, depuis longtemps, à Kimberley et à de Beers; on est maintenant dans des quartzites sous-jacents, à plus de 500 mètres de profondeur à Kimberley, à près de 400 mètres à de Beers et, aucune modification régulière et durable ne s'étant produite dans la teneur en diamants, on ne peut plus nier que ceux-ci aient été apportés par la brèche à péridot de la profondeur, dans des conditions que nous aurons plus lard à examiner.

Les pointements de cette brèche péridotique, petits ou grands, sont assez nombreux dans le pays et, naturellement, ont été explorés avec soin ; ils sont très loin de contenir tous des diamants et, même dans ceux où il s'en présente, on a tous les passages et toutes les teneurs, depuis le cas où le diamant

* Ce hard rock a été décrit par M. Moulle comme un mélaphyre.

n'existe que comme échantillon minéralogique, ou à Tétat microscopique, jusqu'à celui de gisements riches comme ceux de Kimberley *,

Les véritables cheminées diamantifères, reconnuesjusqu'ici, se trouvent sur une ligne de 200 kilomètres de long, dirigée environ N. 30° 0., et allant du Hart-River(Griqualand West), à Fauresmith et Jagersfontein (Etat d'Orange),

M. MouUe, en 1885, énumérait les suivantes du N,-0 au S.-E. (f.g. H)^

1, Newland's Kopye (sur le Hart River); 2, RadlofFs Kopye; puis le groupe des exploitations de Kimberley, comprenant: 3, Otto's Kopye, Kamfers Dam; 5, Taylor's Kopye; 6, Doyl's Kopye; 7, Sainte-Augustine ; 8, Kimberley mine; 9, de Beers; 10, Dutoitspan; 11, à une petite distance, Bultfontein; puis, dans l'Etat d'Orange; 12, Olifants Kopye, et, en continuant vers le Sud, Coffeefontein (ouKoffyfontein), Klipfontein (près Fauresmith), Jagersfontein, Vogelsfontein.

* En outre des diamants d'une taille suffisante pour être industriellement utilisés, diamants dont le plus volumineux, recueilli jusqu'ici à Jagersfontein, pesait 971 carats (199 grammes), la terre bleue du Cap contient, comme il était tout naturel de s'y attendre, des diamants plus petits, descendant à des dimensions microscopiques, que M. Moissan a isolés par un traitement à l'acide sulfurique bouillant, à l'eau régale et à l'acide fluorhydrique et qu'il a étudiés. 11 a constaté ainsi la présence, dans cette terre, de graphite en beaux cristaux brillants, hexagonaux ou lamelleux, présentant parfois l'apparence de petites cupules, avec des morceaux de diamant noir, ou carbon, arrondis et des diamants microscopiques, dont les plus petits sont à peine visibles au microscope avec un grossissement de 500 diamètres.

La même association du graphite et du diamant noir avec le diamant transparent a été reconnue également dans des sables diamantifères du Brésil.

* La figure H montre aussi, sur le Vaal, les principales mines de rivières : i, Hebron ; 2, Diamondia; 3, New Hebron; 4. Pniel ; 5, Good Hope ; 6, Victoria; 7, Gong-gong (voir fig. 2, p. 16); 8, New Rush; 9, Delport's Hope ; 10, Gadwood's Hope; 11, Bad Hope; 12, Waldeck's-Plan ; 13, Newkerque.

GEOLOGIE DES GISEMENTS

Les seules exploitées étaient alors Kimberley, de Beers, Dutoitspan, Jagersfontein et, sur une moindre échelle, Koffy-

Fi^. 11. — Carte des gisements diamantifères de l'Afrique Australe, d'après M. Moulle.

(Les poches, qualifi(^'es mélaphyres et dioriles par M. Moulle, sont aujourd'hui d6uomm(!'es diabases et porphj rites augitiques.)

fonteîn. Ultérieurement, on a fait quelques travaux restreints à Kamfers Dam et Sainte-Augustine.

Depuis celle époque, les découvertes nouvelles ont été fort peu norabreus(»s : près des alluvions du Vaal, on a trouvé récenimenl la Barcley-West mine; à Kimberley, la mine de Wessellon a été reconnue vers 1890; dans le Kaal-Valley District (Etat d'Orange), près de Kronstadt, on a lancé, vers 1895, la mine Robinson, absolument en dehors et à près de 200 kilomètres à Test de l'alignement précédent ; on s'est occupé également de quelques entreprises plus ou moins sérieuses, telles que la Leicester mine, etc. *.

Malgré Fimportance des résultats pratiques à espérer en cas de succès, on n'a pas encore entrepris, jusqu'ici, croyonsnous, des recherches méthodiques un peu prolongées, qui paraîtraient pouvoir cependant conduire (notamment dans la région du Vaal) àla découverte de nouvelles cheminées diamantifères, actuellement masquées à la surface, et, si, dans les premiers temps surtout, on a dépensé infiniçnent de travail et d'argent en petites fouilles dispersées de tous les côtés, à peu près au hasard, sur le plateau, on n'a pas tenté, à notre connaissance, de sondages sérieux, qui, suffisamment multipliés, pourraient, ce semble, présenter quelques chances de succès.

Il convient, en effet, pour préciser ce qui a trait à ce problème capital, de rappeler ici la façon dont ces gisements se présentent d'abord au jour.

Généralement, l'attention a été mise en éveil par l'existence d'une petite éminencede quelques mètres de haut, recouverte

* Voir, sur ces diverses mines, pages 62 à 72. M. MouIIe signale, en outre, page 270, cinq cheminées diamantifères douteuses, indiquées en 1871 par M. Dunn près de Schietfontein (Carnavon).

GEOLOGIE DES GISEMENTS 83

d'une croûte de calcaire tufacé, tenant évidemment à une altération de la roche sous-jacente*, ou parfois de sable, et appelée Kopye (éminence, petite tête).

L'existence de ces Kopyes, que l'on a parfois considérées comme représentant Tépanchement au-dessus de la surface de l'éruption rocheuse 5 nous semble la très naturelle conséquence de l'altération, qui s'est produite, jusqu'à une certaine profondeur (18 à 25 mètres), dans cette roche et qui, en l'hydratant, en l'oxydant, en la faisant passer de l'état de blue groimd à celui de yellowgroimd^ a amené son foisonnement^. C'est également dans cette altération qu'a dû s'isoler une certaine proportion de chaux contenue dans la roche, pour faire, à la surface, un calcaire tufacé et, le long des épontes, dans les parties hautes, des géodes tapissées de calcite et contenant souvent des gaz hydrocarbures \

Ces conditions de gisement ne sont pas spéciales aux roches diamantifères du Cap, mais se retrouvent également pour nombre de roches basiques, diabases, ophites, mélaphyres, porphyrites, etc., qui subissent, à la surface, une décomposition analogue et l'on peut remarquer, en parti-

* Voir, à l'Ecole des Mines, les échantillons de ce calcaire, 1714 (149 à 155). La roche diamantifère présente intérieurement des minéraux pseudomor-

phosés en calcite, qui expliquent cette réaction superficielle.

• M. Moulle [loc, cit., p. 252), considère que ce foisonnement a pu souvent dépasser le tiers du volume primitif. On reproduit artificiellement une altération du mêmje genre sur le blue ground extrait de la mine, en l'exposant à l'air, pendant des mois, pour le désagréger et en extraire les diamants.

' Les minéraux constituant la brèche ont souvent subi, à côté de l'altération en serpentine qui domine, une altération en calcite, bien visible au microscope. Les analyses données plus loin, page 109, montrent la teneur assez sensible du blue ground en chaux.

8i LES DIAMANTS DU CAP

culier, l'allure des porphyrites dans nos terrains houillers du plateau central, qui oflaent constamment, comme nous aurons l'occasion de le rappeler bientôt, des affleurements circulaires analogues à ceux des roches à diamants, avec des altérations calcaires du même genre.

L'expérience, acquise, dans ces divers cas, sur des roches comparables, nous fait donc penser qu'en dehors des Kopyes, il doit y avoir nombre de pointements diamantifères pré-» sentant une apparence différente, que des recherches conduites avec quelque persévérance et une certaine méthode scientifique permettraient peut-être de découvrir. Ainsi, tout en considérant riiypothëse comme très loin d'être démontrée, nous ne voyons pas d'impossibiHté à supposer, notamment, avec M. Moulle, que quelques-unes, parmi ces dépressions circulaires, souvent remplies d'eau et fréquentes en Afrique Australe, qu'on appelle les pans, puissent se trouver sur des roches d'une nature analogue : non pas que nous les considérions, avec lui, comme des orifices de cheminées non complètement remphes (ce qui suppose, à notre avis, une invariabilité trop absolue du relief du sol, depuis l'époque de la formation de ces cheminées), mais parce que la désagrégation a pu y corroder et y affouiller une roche plus facilement attaquable que les quartzites et les schistes environnants M)ans la région des mines d'or du Witwatersrand, nombre de ces />«n5 jalonnent des dykes de porphyrite, et, si l'on admet que leur formation puisse avoir quelque rapportavec le passage des

1 Cependant des recherches faites dans le pan de Dutoitspan, auprès des mines de diamants, n'ont, dit-on, donné aucun résultat.

roches basiques, il peut, parmi celles-ci, s'en trouver, ici ou là, d'analogues à celles de Kimberley et de diamantiR»res.

D'autres pointements * doivent certainement être masqués par des formations tout à fait superflcielles, au milieu des- (juelles on n'a aucun indice permettant d'aller les chercher par sondage en un point plutôt qu'en un autre. Mais, dans une région en particulier, aux abords de la rivière Vaal, il nous semble qu'il y aurait intérêt à risquer une exploration quelque peu méthodique.

Il est, en effet, incontestable qu'il existe, de ce côté, des gîtes diamantifères inconnus, puisque l'on trouve, le long de cette rivière, une quantité notable de diamants. Et ces diamants, qui sont d'une qualité tout particulièrement belle *, sont, en outre, très différents suivant les endroits où on les rencontre, à tel point qu'un négociant en diamants du pays peut, affîrme-t-on, à leur aspect, reconnaître leur provenance : ce qui prouve qu'ils n'ont pas une origine unique et lointaine, mais, au contraire, qu'ils viennent d'un certain nombre de pointements rapprochés.

Les gisements du Vaal, situés entre Klipdrift et Likatlong, il environ 40 ou 50 kilomètres de Kimberley (fig. 11, p. 81),

* Il va sans dire que, au-dessous de la teneur minima observée jusqu'ici dans les exploitations, soit 6 carats aux 100 mètres cubes, on peut avoir toutes les teneurs pos.sibles de plus en plus réduites, jusqu'à zéro et qu'il y aura là toute une catégorie de roches qui, industriellement, ne seront plus des gîtes de diamants, tout en le demeurant minéralogiquement.

Il serait intéressant d'étudier au microscope, par la méthode de M. Moissan, une série de roches basiques, dites stériles, de cette région pour y chercher le diamant. "

* Voir plus haut, page 69, une restriction relative à ces diamants d'alluvions.

sont surtout ceux de Gong-Gong, Newkerque et Waldeck's Pan. Ils ne sont pas dans le lit même du Vaal (fig. 12), « mais sur le flanc des collines de diabase * (mélaphyre de M. MouUe) qui bordent sa vallée, à une hauteur au-dessus du lit actuel, qui atteint et dépasse souvent 30 mètres. » Le gisement est composé par des éboulis de blocs de dia-

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Fig. 12. — Coupe théorique des mines de rivière du Vaal River (d'après M. Moulle).

base, parfois très gros et arrondis, reliés par un gravier empâté dans de l'argile sableuse rougeâtre. Le tout constitue un conglomérat de 3 à 30 mètres de puissance, reposant sur la diabase en place. Les diamants sont dans le gravier, à sa base et au contact de la diabase, avec des agates, grenats, etc. Les autres satellites habituels du diamant dans les alluvions du Brésil et de l'Inde manquent ici.

Pour en revenir aux cheminées diamantifères de Kimberley, qui doivent spécialement nous occuper, d'une façon générale, rien n'est plus variable que la teneur et la quahté des diamants d'une mine à l'autre, ou môme, dans une mine déter-

* Nous donnerons plus loin, page 109, l'analyse de quelques échantillons de ces diabases.

GEOLOGIE DES GISEMENTS 87

minée, d'une portion à Tautre de la cheminée éruptive * et, par contre, rien n'est plus singulièrement constant que ces mêmes 'éléments sur une colonne verticale déterminée : il est évident que les plus légères variations dans les conditions qui ont présidé à la formation du diamant en profondeur ont eu une influence essentielle sur sa cristallisation et que ces conditions, à peu près constantes en un point donné ou pour une venue unique, se sont très notablement modifiées avec les points ou avec le temps : ce qui est, d'ailleurs, absolument d'accord avec les résultats des belles expériences synthétiques, par lesquelles M. Moissan est parvenu récemment à reproduire le diamant, expériences dans lesquelles en modifiante de simples détails d'expériences, faire varier très il a pu, sensiblement les résultats.

Entrons maintenant dans quelques détails sur la disposition des principales cheminées diamantifères, qui se trouvent autour de la ville de Kimberley : à savoir celles de Kimberley, de Beers, Dutoitspan et Bultfontein. La carte ci-jointe (fig. 13, p. 88) montre la disposition réciproque de ces quatre grandes mines et permet de juger, en même temps, de la forme de leur affleurement. Les plans et coupes détaillés de ces quatre mines ont été ou seront donnés ailleurs ^.

* Ainsi les diamants de Bultfontein formaient, presque toujours, dé petits octaèdres, souvent tachés ; ceux de Dutoitspan étaient plus gros, souvent teintés, rarement tachés ; ceux de Kimberley et de Beers ont un éclat plus métallique ; à Kimberley, l'ouest et le nord-est sont caractérisés par des octaèdres bruns enfumés ; le nord par du boort, le sud et le centre par la quantité des fragments.

Le centre paraît toujours plus riche que la périphérie.

* Figures 7 et 8, pages 65 et 66, plans de Bultfontein et Dutoitspan ; figures 24 à 26, pages 132 à 134, de Beers; figures 27 à 29, pages 136 à 138, Kimberley.

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Fig. 13. — Plan montrant la disposition réciproque des quatre mines principales de la de Beers C» et l'étendue des excavations à ciel ouvert faites sur chacune d'elles en 1890.

GEOLOGIE DES GISEMENTS

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Fig. 14. — Coupes géologiques comparées des puits au rocher de de Beers et Kimberley. (Profondeurs en mètres.)

ï^es superficies sont les suivantes :

De Beers: 7,48 hectares (210 mètres sur 330 mètres); Kim-

berley : 12,4 hectares (180 mètres sur 300 mètres); Dutoitspan: 14,25 hectares (260 mètres sur 670 mètres); Bultfontein : 10,90 hectares (cercle de 345 mètres de diamètre).

Nous commencerons par parler des terrains recoupés par la cheminée éruptive, afin de n'avoir plus ensuite à nous occuper que de la roche diamantifère elle-même.

Diverses coupes ci-jointes, figures 24 à 29, pages 132 à 138 et figure 14, page 89 , montrent : d'une part, la disposition spéciale de chacune des grandes mines et, de l'autre, la comparaison entre les coupes voisines de Kimberley et de Beers, qui en explique bien. la correspondance.

On a, en somme :

Terrains superficiels et terre rouge . . 10 mètres.

Diabase labradorique à olivine, ou Ophite

à labrador et à olivine )

Schistes noirs 71 à 83 —

Conglomérat environ S"", 50

Diabase ophitique (hard rock). . . . 132 à 435 mètres.

Quartzite plus de 200 —

452 mètres.

A la partie supérieure, le sol du pays est couvert par des produits de décomposition sableux et rougeâtres, d'une épaisseur variable, que l'on retrouve, de tous côtés, en Afrique Australe et qui sont transportés à de grandes distances par les vents ^ ; au-dessous, on traverse un niveau d'une vingtaine de mètres d'épaisseur, que les coupes officielles de la de Beers

* Suivant M. Moulle (loc. cit., p. 272), ce sable serait surtout dû à la décomposition de certaines diorites très grenues (diorites qui, à Texamen microscopique, sont des diabases, parfois ouralitisées). (Voir, fig. 15, p. 92.)

GEOLOGIE DES GISEMENTS 91

qualifient de basalte* et qui est, en réalité, formé de schistes verdâtres très décomposés, avec intrusions locales, plus ou moins développées, d'une diabase anorthique à péridot olivine ^5 ou d'une opliite à anorthite et à péridot, ne différant de la roche précédente que par la dimension et le mode de groupement des éléments constituants ^ Nous avons examiné au microscope quelques échantillons

* La dénomination de basalte est celle adoptée par tous les documents de la Compagnie de Beers. .

M. Moulle parle de schistes verdâtres, remplacés, en certains points, par un épanchement dioritique.

M. Ghaper, d'après une détermination de M. Michel Lévy, définit la roche une ophite à labrador et à péridot et la roche est cataloguée diorite dans sa collection.

Des intrusions de semblables roches ignées sont assez fréquentes à Kimberley (voir notamment la coupe N.-S., fig. 28, p. 137). M. Chaper en signale une, de 60 centimètres à peine d'épaisseur, injectée à la partie inférieure des schistes noirs au niveau de 83 mètres et formée, d'après M. ï'ouqué et M. Michel Lévy, d'une ophite à oligoclase et de dolérite labradorique à péridot (Michel Lévy, in Chaper, p. 37).

A Old de Beers, une coulée se trouve à la partie supérieure, sur 20 à 25 mètres d'épaisseur et forme, d'après M. Boutan (p. 163), un mur vertical, plus ou moins sillonné de cannelures de même direction et comme coupé à l'emporte-pièce.

* On pourrait également qualifier cette roche de dolérite, la dolérite étant, comme on le sait, le tj'pe moderne de la diabase ; mais nous croyons que, d'une façon générale, il convient de faire disparaître en pétrographie les divergences de noms, uniquement fondées sur la différence d'âge supposée de roches identiques.

* On sait que la dénomination de texture ophitique a été employée par M. Michel Lévy pour désigner un type intermédiaire entre la texture granitoide à un seul temps de consolidation et la texture microlithique, à deux temps, au contraire, absolument distincts. Dans les roches ophitiques, les cristaux de feldspath, de taille appréciable et point microlithique s, manifestent une tendance très nette à l'allongement suivant pg^ et sont moulés par un bisilicate (généralement pyroxénique), sans contours extérieurs propres, qu'ils semblent larder en tous sens. Cette texture ophitique est particulièrement marquée dans les diabases, qui présentent souvent, dans une même coulée, tous les passages entre la texture granitoïde et la texture microlithique, se transformant ainsi en de véritables porphyrites argitiques. Le hardrock de Kimberley, jadis qualifié de mélaphyre, en est lui-même un exemple très caractérisé.

df relie roche provenanl de la colleclion MouHe : les uns 171 4-58 et 59], trouvés a 15 et 37 niMresde profondeur dans

Fig. 15. — Diabase anortliique à olivine, mine de Beers à 30 mètres (le la surface, coulée supérieure : Éch. 1714-58. Grossissement : 30 diamètres.

/", feldspath (bytownite) ; je), pyroxène augite, en partie ouratilisé ou serpentinisé ; m, magnétite.

le puits de la Victoria C^ (de Beers;; l'autre (1714-63)' formant un(» coulée à la partie supérieure de la mine de

^ Voir, plus loin, page 109, les analyses des échantillons 59 et 63. Nous représentons (fig. 15 et 16, p. 92 et 93) les échantillons 58 et 59 vus au microscope. Le 58 (fig. 15) est cité comme diorite grenue dans le mémoire de M. Moulle.

GEOLOGIE DES GISEMENTS

Kimberley et se présentant k l'état de boules à noyau cristallin et enveloppe grenue. Ces divers éeliantillons nous ont montré un agrégat granitoïde, à grains plus ou moins fins, de feldspath plagioclase (bytownite) \ pyroxène augite, parfois péridot et diallage, visiblement consolidés ensemble et enchevêtrés l'un dans Tautre.

Fig. 16. — Diabase anorthique à olivine, à structure ophitique.

Coulée supérieure à la mine deBeers ; puits de la Victoria Cy. (Ech. 1714-59.)

/", feldspath (bytownite); d, diallage ; p, pjroxèiie augite ; o, olivine; m, magnétile.

Le tout est fortement serpentinisé et parfois ouralitisé.

Cette roche à péridot se distingue des roches habituelles dans le Karoo de l'Afrique du Sud, pour se rapprocher, au contraire, de la brèche diamantifère, avec laquelle il ne serait pas impossible qu'elle eût un certain rapport d'origine profonde, — bien qu'elle soit très certainement antérieure,

* Cette bytownite (c'est-à-dire une anorthite encore légèrement sodique) présente fréquemment les màcles de Carlsbad et de Baveno, avec les mâcles de Talbite et du péricline.

La présence de ce feldspath anorthite correspond bien avec la grande basicité du magma.

étant nettement recoupée par la cheminée éruptive — , C'est ce que nous essayerons bientôt de mettre en évidence par des analyses chimiques.

Sous cette diabase viennent des schistes noirs, dont nous avons parlé plus haut, schistes très carbures et contenant,

mm

^mm

wssmsi

Fig. 17. — Hardrock à la mine de Kimberley. — Type ; porphyrite andésitique et augitique à olivine, procédant des diabases. Ech. 1714-35.

I. /, feldspath; o. olivine; p, pyroxène augite ; m, raagnétite; q, vacuole de quartz. (L'ensemble est serpentinisé et pénétré de calcite.)

II. Microlithes d'augite, a, souvent transformés en calcite, et de labrador f.

en même temps, une forte proportion de pyrite de fer, qui sont sujets à des inflammations spontanées. Ces schistes ont, à Kimberley, de 65 à 85 mëtres et forment le ree/ proprement dit des mineurs. Ils recouvrent un ht de conglomérats (d'environ 3'",50 à Kimberley), formé de galets ronds et bien cimentés, de diverses dimensions *.

* Il n'est pas question de conglomérats dans les ouvrages de MM. MouUe et Boutan. Nous en trouvons la description, dans le rapport de la de Beers pour 1890 (p. 13), qui contient toute une étude technique sur les Mines.

GEOLOGIE DES GISEMENTS 95

Toutes ces couches ont une légère inclinaison vers le nord et se distinguent admirablement les unes des autres sur les tranchées à ciel ouvert de de Beers et de Kimberley.

Au-dessous (et avec une certaine discordance de stratification) vient, sur environ 130 mètres d'épaisseur, une roche éruptive amygdaloïde très dure, que l'on appelle, à Kimberley, du nom donné par M. Moulle, un mélaphyre ou, plus vulgairement, la roche dure (^«rrfrocA;), et qui est, en réalité, d'après notre examen microscopique, une diabase ophi tique à péridot, passant, par endroits, à une porphyrite augitique

(fig. n).

Les diabases et les porphyrites constituent une famille de roches extrêmement répandue dans toute l'Afrique du Sud, au miheu des terrains du Karoo, où on en voit nombre de nappes interstratifiées, et qui jouent, notamment, un rôle très important dans les mines d'or du Transvaal, sous la forme de dykes recoupant les minerais. Le hard rock de Kimberley ressemble, par exemple, beaucoup à la roche de la ferme de de Paaz, dans le Klipriversberg, près Johannesburg, qui forme un grand massif Est-Ouest, au sud du Witwatersrand*. A l'œil nu, c'est une roche verte ou brune, à amygdales blanches*. Au microscope, on constate que la pâte est presque complètement serpentinisée, ainsi qu'une partie des vacuoles et une part des grands cristaux ; parfois les pyroxènes ont été également transformés

* Voir les Mines d'or du Transvaal^ p. 338 à 340.

* Certaines roches analogues des bords du Vaal (1714-11) ont des vacuoles remplies de jaspe rouge.

i^ncalcite *. Le reste de la roche est composé de pyroxene et de plagioclase (plus rarement de péridot}, en cristaux plus ou moins fins, passant de la texture ophitique * à la texture microlithique ^. Les vacuoles sont remplies de quartz, de calcite ou de serpentine.

Enfin, sous ce hard rock, les travaux ont rencontré des quartzites, d'épaisseur encore inconnue, mais qui, — malgré certaines anomalies, dues, sans doute, à la présence d'une faille, dont témoigne la coupe Nord-Sud de Kimberley *, — persistent sur plus de 100 mètres d'épaisseur, jusqu'aux travaux les plus profonds, arrivés actuellement : k la de Beers, au niveau de 400 mètres ; à Kimberley, dans le puits au rocher (Rock shaft;, à S30 mètres.

U'apres M. MouUt^ qui a visité les travaux de Kimberley, six mois après nous, vers le milieu de 1896, il ne serait pas impossible que ces quartzites de la base de Kimberley ^ fussent assimilables à ceux du Wilvvatersrand, c'est-à-dire, primaires, au lieu de dépendre du Karoo, comme les terrains supérieurs : ils sont, en effet, très métamorphiques, très sih-

* Echantillon 1714 (35) : hard rock compact noir et amygdaloïde, avec amandes de quartz, recueilli par M. Moulle dans le puits de la Compagnie française de Kimberley, au contact des schistes noirs et représenté figure 17.

'1714-33 : hard rock gris noirâtre de Kimberley, formé de plagioclase ophitique dans une pâte serpentineuse et calcifiée, avec magnétite el amandes de calcite et de quartz, ou 1714 ;37; à structure ophitique en plus grands éléments, avec débris de péridot.

* Échantillon 1714-35, signalé plus haut, page 95, note3 et représenté figure 17.

* Figure 28, page 137.

* Voir coll. Ecole des Mines, l'échantillon 1484-5, pris par nous sur la paroi <le la cheminée diamantifère en 1895, au niveau de 1 000 pieds de la de Beers et comparer le n** 1714-199 recueilli par M. Moulle, en 1883, dans les floating reefs, 100 mètres plus haut.

cifiés, très différents des grès ordinaires du Karoo et, ce qui serait essentiel à vérifier, lui ont paru en discordance avec les, terrains superposés.

Cette hypothèse serait bien d'accord avec la théorie, que nous soutiendrons plus loin d'après d'autres indices et suivant laquelle le fond des travaux de ces deux mines ne serait plus très éloigné du soubassement granitique. Si l'on arrivait, en effet prochainement, à celui-ci, il serait logique de traverser auparavant les couches primaires, à moins qu'il n'existe une lacune à cet endroit, dans la série. En admettant, dès lors, que l'on ait affaire à la série primaire, il serait curieux de retrouver le niveau géologique des conglomérats, qui renferment l'or au Transvaal, au fond des mines de diamant.

Ce sont tous ces divers terrains, qui, perforés verticalement, ont donné passage aux éruptions de la brèche diamantifère.

Ces perforations se présentent parfois comme de véritables cylindres de révolution, dont le meilleur type est à Bultfontein*; mais, presque partout, leur section horizontale est plus compliquée, ainsi que le montre la figure 13, et même, quoique les parois soient, le plus souvent, très verticales, il peut se présenter, en profondeur, des élargissements ou des rétrécissements, transformant le pointement circulaire en un dyke plus ou moins allongé, ou même en un véritable filon.

La comparaison, faite par nous plus haut des roches diamantifères avec d'autres roches basiques fluides comme

* Voir le plan d'ensemble, figure 13, page 88, et le plan spécial de Bultfontein (fig. 7, p. 65).

les porphyritos, pouvait faire supposer a priori^ qu'en outre des pointements arrondis il en existerait d'autres, en forme de dykes ou de filons. C'est ce qui semble résulter de certaines observations toutes récentes.

A la mine de Kimberley, notamment, il semble bien * que, dans les derniers niveaux atteints, les parois de la cheminée vont en se rapprochant l'une de l'autre dans le sens Nord-Sud, de manière à transformer le cercle en une ellipse de plus en plus étroite, qui s'allonge, sans doute, suivant la direction de la fracture primitive. Et (probablement, par une simple coïncidence) on a observé, en même temps, une diminution sensible dans la teneur, tandis que celle-ci s'accroît, au contraire, légèrement dans les niveaux les plus profonds de la de Beers.

M. Moulle nous a signalé également, près de Kimberley, une mine appartenant à M.^Berlein, qui se présenterait sous la forme d'une véritable fracture de 7 à 10 mètres de large, sur 1 ,500 mètres de long.

En août 189S, M, Sawyer a parlé à la Société géologique du Cap d'un gîte diamantifère dans le Free-State, qui affecterait aussi la forme d'une longue veine, ayant une centaine de mètres de large au centre, et seulement quelques pieds à l'extrémité.

Par contre, à la de Beers, à 400 mètres de profondeur, la cheminée diamantifère reste toujours absolument cylindrique.

* Voir figures 27 à 29, spécialement figure 28, page 137.

GEOLOGIE DES GISEMENTS 99

Mais, quoi qu'il en soit, il nous paraît certain que Touverture du vide, représenté par ces cheminées diamantifères, a précédé la montée de la roche, de même qu'une fracture fîlonienne est antérieure à son remplissage et que ce n'est pas, comme on l'a parfois supposé, la roche elle-même, qui, ens'élevant, s'est, par sa pression, frayé un chemin devant elle.

En thëse générale, c'est, d'ailleurs, à notre avis, une idée fausse en géologie, de supposer que les éruptions rocheuses ont été la cause des soulèvements du sol, et qu'elles ont puissamment refoulé les terrains ; leur montée a été, tout au contraire, la conséquence d'un mouvement du sol, qui les a précédées de plus ou moins loin et qui, lui-même, a été dé terminé par des phénomènes dynamiques d'un autre genre. Toutes les fois que l'on peut observer de près le contact d'une roche éruptive avec des terrains encaissants, c'est la conclusion à laquelle on arrive.

Nous remarquerons, à ce propos, que des pointements éruptifs cylindriques, analogues à ceux deKimberley,nesont pas exceptionnels dans d'autres pays et pour d'autres roches et, très fréquemment, on voit, à la surface du sol, les porphyrites, les diorites, les basaltes, les péridotites, les serpentines, se présenter ainsi sous forme de mamelons circulaires, que l'on n'a, dans le cas habituel, aucune raison pour suivre en profondeur et dont, par suite, on ignore la forme souterraine, mais qui, vraisemblablement, doivent s'y continuer avec une disposition à peu près columnaire *.

* Voir, au sujet de l'allure de ces ^orphyriies^hos Etudes sur les porphy rites de V Allier (1888, Bull. Soc. fjéol., 3- série, t. XVI, p. 84) et le Massif de

On peut également rapprocher de ces perforations circulaires les vides de même forme, qui existent dans tous les pays volcaniques et y ont souvent donné naissance à des lacs, qu'on appelle des gours dans FAuvergne, des maare dans l'Eiffel, etc., ou encore ce curieux cratère de Canon-Diabolo, dans TArizona, autour duquel un phénomène, assurément très analogue à celui de Kimberley, a projeté des masses de fer natif avec diamants microscopiques.

Dans les cheminées diamantifères de Kimberley, l'action perforatrice a eu une intensité des plus remarquables, et dont les indices apparaissent avec une netteté tout à fait saisissante quand on les observe sur place *.

Les parois des terrains perforés sont tranchées avec une précision admirable et, parfois même (au nord de Kimberley),

Saint-Sauge (Bull. Carte géolog.y'iS9o) ; voir également les Mines d'or du Transvaaly p. 322., etc. ^.havAitée (sur le rôle des gaz souterrains^ Annuaire du Club alpin, 1891, p. 129), a signalé, dans la nappe basaltique de Meissner en Hesse, une colonne de basalte de 100 mètres de diamètre, dont l'existence précise a été prouvée par une galerie destinée à l'exploitation de lignites.

M. Boutan paraît étonné (loc. cit., p. 172) que ces roches diamantifères n'aient pas plus bouleversé les couches voisines et que leur température ait été faible, comme le montre le peu d'altération des minéraux englobés ; c'est ce que l'on constate fréquemment sur des roches diverses traversant des terrains facilement modiûables 'par la chaleur : leur altération, quand elle existe, est presque toujours localisée sur une épaisseur très restreinte, beaucoup plus faible qu'on n'est porté, tout d'abord, aie penser. Les porphyrites, traversant une couche de houille à Commentry (Allier), en sont un exemple bien typique. C'est à peine si, sur quelques centimètres d'épaisseur, il semble s'être formé un peu de coke.

Cependant M. Lacroix, dans son beau mémoire sur les Phénomènes de contact de la Iherzolite (Bull. Carte géoL, n« 42, 1895), a montré que les Iherzolites et ophites des Pyrénées avaient exercé, sur les terrains traversés, un métamorphisme, dû à la chaleur apportée et pouvant s'étendre jusqu'à plusieurs centaines de mètres.

*.Nous reviendrons, au chapitre vu, sur l'explication de tous ces phénomènes.

il a subsisté un certain intervalle entre la paroi et la roche encaissante, intervalle rempli d'éboulis, ou contenant dés druses de carbonate de chaux*, avec pochés de gaz explosif; mais, le plus souvent, soit la montée de la roche éruptive, avec tous les fragments durs et hétérogènes qui y sont englobés, soit encore le phénomène explosif lui-même, y a tracé une série de stries, tout à fait comparables aux stries glaciaires (produites elles-mêmes, dans des conditions quelque peu comparables, parles blocs rocheux du fond, sous la pression énorme de la glace).

L'aspect de cette paroi striée, que nous avons pu observer encore à 330 mètres de profondeur dans la mine de Beers, est tout à fait caractéristique.

M. MouUe a signalé, en outre, sur le pourtour de la cheminée, un relèvement des couches de 0™,30 à 1 mètre, qui prouve manifestement une poussée venue d'en bas.

Nous arrivons enfin à la roche diamantifère elle-même, qui est d'une nature toute particulière et dont l'étude détaillée nous paraît conduire à des résultats fort curieux.

Au-dessous du niveau d'altération superficielle, où elle a été oxydée et jaunie [yellow grotind) *, cette roche, quand on peut l'observer sous sa forme de profondeur et telle qu'elle a dû se consolider dès l'origine, se présente à l'état d'une pâte vert bleuâtre ou noirâtre [blue ground) ^, contenant de

* Les premiers observateurs ont beaucoup insisté sur l'enduit calcaire qui enveloppe généralement les diamants.

* Échantillons 1714 (139 à 148).

^ Échantillons 1714 (81, 82, 92 et 101) analysés plus loin, page 109 et 1484-5.

ivH nombreux cristaux de péridot, d'enstatite, de. grenat, un peu de mica noir et des fragments de toutes sortes d'autres roches, scliistes, quartzites, diabases, porphyrites, granités, granulites, etc. {floating reefs)^ qui, surtout dans les parties hautes du gisement, lui donnaient un aspect tout à fait hétérogî»ne, et, joints à sa très facile décomposition à Tair *, ont contribué à inspirer cette idée inexacte qu'il n'y avait là qu'une sorte de boue solidifiée, d'origine superficielle. En laissant de côté ces débris étrangers, dont il est beaucoup plus facile qu'on ne l'a dit de faire abstraction, on constate que l'on a affaire, en réalité, à une roche bien définie, dont le caractère profondément basique est hors de doute, et qui semble résulter très nettement de la scorification interne d'un bain de fonte magnésienne, suivie d'un déplacement vertical des cristaux ainsi formés, entraînés dans un excès de vapeur d'eau.

Cette roche, qui est presque entièrement serpentinisée, présente, en effet, comme le montre la figure 18 ci-jointe :

D'une part, une pâte chargée de produits d'altération (hématite, limonite, opale, serpentine, plus rarement calcite}, et absolument criblée de cristaux de magnétite;

D'autre part, de grands cristaux d'olivine, qui, bien que généralement serpentinisés ou transformés en limonite -, suivant les deux modes d'altération connus du péridot, sont

* La roche se ^^sagrège très vite à rhumidité, en laissant seulement des fragments plus résistants, les lumps, à peu près de même composition. On utilise cette propriété dans le traitement.

* Le péridot est fréquemment rubéfié par transformation en an silicate ferrugineux hydraté brun rouge.

GEOLOGIE DES GISEMENTS

pourtant aisément reconnaissables, tant à des noyaux intacts d'olivine souvent conservés, qu'à leurs formes cristallines. A côté de Folivine dominante, il paraît avoir existé de Tau-

Fig. 18. — Brèche diamantifère, recueillie en 1895 au niveau de 1000 pieds de la mine de Beers. Grossissement = 30 diamètres.

i:, péridot non altéré ; jji, magnétite ; *, serpentine ; *', veinules de serpentine ; m, mica noir ; l, limonite ; F. R., floating reef, fragment de roche étrangère.

gite, et l'on retrouve du mica noir, de Tenstatite, du grenat, du salite et tous les minéraux plus exceptionnels qui accompagnent le diamant*.

Ces cristaux, — comme ceux du diamant, qui jouent le

* Voir page 118.

même rôle, — sont à Tétat de brèche et ont dû manifestement commencer par cristalliser en profondeur, avant d'être transportés par l'éruption dans leur gisement actuel; mais il n'y a eu là, pour nous, qu'un simple déplacement des éléments, qui, en profondeur, existent peut-être agrégés en leur magma primitif : déplacement comparable à celui qui a dû se produire dans les brèches ophitiques, dans les cinérites, ou surtout dans les tufs porphyritiques du culm*. En somme les conditions de gisement de tous ces éléments ferrugineux (et du diamant associé), rappellent celles du fer natif d'Ovifak^, rencontré dans une diabase (dolérite), ou du fer natif diamantifère de Canon Diabolo, ou encore celles des météorites de l'Oural et des fontes de nos usines, dans lesquelles on a constaté la présence du diamant cristallisé.

La serpentinisation continue du gisementjusqu'à 500 mètres de profondeur, nous semble prouver, en outre, que cette

* Nous avons décrit ces tufs porphyritiques. ou orthophyriques, du culm, qui présentent de curieuses analogies de structure avec la brèche- diamantifère, — surtout aux environs de Manzat (Puy-de-Dôme), où les fragments de roches englobées, granités, gneiss, etc., y sont innombrables — dans le Bulletin de la Société géologique (réunion de Commentry, 1888, p. 1084 et 1085).

* En 1879, MM. Fouqué et Michel Lévy ont étudié un échantillon de brèche diamantifère, rapporté par M. Chaper, et contenant un diamant microscopique (C. fl., 1879) et Tout considéré comme une dolérite (diabase) andésitique à structure ophitique, comprenant : I, fer oxydulé et péridot : II, plagioclase allongé suivant pg^, empâté dans des plages irrégulières d'augite passant au diallage ; III, minéraux secondaires : quartz globulaire, chlorite, serpentine, opale, calcédoine, actinote, épidote, calcite. Cette description correspond exactement à la nappe de diabase (dolérite) supérieure de Kimberley, dont la brèche? à cette époque, contenait de nombreux fragments et nous nous demandons si Téchantillon remis par M. Chaper et examiné en plaque mince n'aurait pas été l'un de ces fragments.

GEOLOGIE DES GISEMENTS 105

altération des minéraux ferromagnésiens, sur Fâge de laquelle on a parfois discuté, est bien un phénomène ancien, contemporain de la consolidation de la roche, puisqu'il n'est pas localisé dans la partie haute de la colonne éruptive, soumise aux réactions superficielles récentes, et nous voyons là une preuve de plus du rôle essentiel que nous attribuons à Faction de Teau dans toute cette série de phénomènes : l'eau, par sa pénétration au contact d'un bain métallique interne, chargé de carbures divers, ayant d'abord déterminé la brusque formation de carbures d'hydrogène et, par leur explosion, l'ouverture des cheminées éruptives; l'eau également ayant produit la scorification de ce bain de fonte, sous forme d'un magma péridotique en profondeur et, par la compression ainsi exercée sur le carbone, sa cristalHsation en diamant; l'eau enfin ayant accompagné l'éruption bréchiforme et l'ayant altérée, dans le transport même, en serpentinisant le magma *.

Revenons maintenant sur quelques caractères plus particuliers de cette roche ^.

La pâte d'abord, très analogue par sa composition avec les

< On sait, d'ailleurs, que l'on est, de plus en plus, amené à faire intervenir, dans les cristallisations de roches éruptives ou le métamorphisme des terrains, de même que dans les formations de gîtes métallifères, les actions aqueuses, à l'exclusion des fusions proprement dites.

* M. Stelzner, professeur à l'école des mines de Freiberg, a désigné cette roche comme une pikjit porphyrite, c'est-à-dire comme une roche péridotique assimilable à une Iherzolite. On saitque l'école de M. Rosenbush a une certaine tendance à voir du peridot dans tous les cristaux décomposés des roches basiques, dont la forme extérieure n'est pas tout à fait incompatible avec cette hypothèse. Pour nous, en dehors du péridot, la roche a dû contenir de l'augite et du mica noir. Plus anciennement, MM. Stow et Dûnn l'avaient quatifiée d'euphotide.

minéraux englobés, est formée, comme eux, cFun silicate ferromagnésien, plus ou moins chargé par altération de serpentine, de calcite et de silice opaline et criblé de magnétite. M. Maskelyne, d'après une analyse que nous donnerons plus loin, Ta assimilée à une bronzite hydratée, variété d'enstatite.

Quant aux grands cristaux, ils présentent souvent les pointements aigus correspondant à l'allongement /?9* de Tolivine, souvent aussi la forme arrondie, avec les fissures curvilignes si caractéristiques de ce minéral.

L'altération serpentineuse a produit, sur leur périphérie, un liseré verdâtre agissant sur la lumière polarisée, tandis que la plus grande partie du cristal se comporte comme une matière amorphe; parfois, on voit apparaître les fins cHvages de la bastite, et, dans le centre, il subsiste quelques noyaux de péridot intact, avec leur forte biréfringence et leur aspect chagriné *.

A la surface, ainsi que nous l'avons dit plus haut, cette roche diamantifère s'est souvent, par altération, transformée en un tuf calcaire, dont la collection de l'Ecole des Mines possède de nombreux échantillons^; ailleurs, notamment à Dutoitspan et Bultfontein, M. Chaper a trouyé, à l'affleurement, de très grandes quantités d'une zéohte, le mésolite*.

* Le dessin schématique que nous donnons ci-joint (fig. 18, p. 103) représente (sans combinaison artificielle, comipe en offrent trop souvent les ligures pétrographiques), une portion d'un échantillon de roche diamantifère recueillie par nous à Tétage de 1 000 pieds dans la de Beers.

* Voir notamment 1714 (149 à 155). Les échantillons 139 à 148 représentent le yellow ground.

GEOLOGIE DES GISEMENTS 107

formant le ciment d'un conglomérat qui atteignait 8 mètres (l'épaisseur.

La montée de cette roche paraît s'être, faite, non en une seule fois, mais en une série de venues distinctes, toutes à peu près verticales, parfois nettement séparées les unes des autres par des fentes, ou slips et présentant, au point de vue de la quantité et de la qualité des diamants, les différences les plus manifestes.

D'après MM. Chaper et Moulle, qui ont signalé les premiers ce phénomène, il y aurait, dans la seule mine de Kimberley, jusqu'à 13 venues distinctes. Ainsi, dans l'oiiest de Kimberley, M. Moulle mentionne une brèche solide et dure, indécomposable à l'air, qui est généralement stérile; à Dutoitspan, dans l'ouest, il cite des coulées Sableuses grises, pauvres et stériles , très distinctes du vrai yellow ground , qui les enveloppe. L'ouest de de Beers est également très pauvre.

Comme exemple caractéristique de venue postérieure à toutes les autres, on peut encore indiquer un dyke sinueux, appelé le snake (serpent), qui traverse la mine de Beers du Sud-Est au Nord-Ouest, et qui, bien qu'identique à la roche diamantifère par sa composition, ainsi qu'on le constate aisément au microscope, ne renferme pas de diamant ^

* Loc. cit.^ p. 46.

* Voir échantillons 17U (71, 73 et 74). Nous donnons, plus Join (p. 109) l'analyse du n» 73. Cette roche a été qualifiée de porphyre par M. Moulle, de wackite sur les catalogues de VEcole des Mines. MM. Jacobs et Chatrian (loc, cit.y p. 194) en parlent comme d'une porphyrite; M. Chaper (p. 27), comme d'un basalte décomposé , contenant des cristaux de bronzite et de péridot.

D'après M. Moulle, il existerait, k la de Beers, trois ou quatre semblables filons de O^^SO à O^^iO, rayonnant autour d'un point central.

En résumé, l'étude géologique de la région diamantifère de Kimberley nous y montre, indépendamment des terrains sédimentaires, l'existence d'un certain nombre de roches éruptives, qui semblent pouvoir se classer ainsi dans l'ordre chronologique :

1** Coulée inférieure, recoupée par les cheminées diamantifères et qualifiée, sur place, de hœ^d rock ou de mélaphyre (diabase ophitique à péridot, passant à une porphyrite augitique à péridot) ;

2° Coulée supérieure, qualifiée, sur place, de basalte ou de dolérite (diabase anorthique à péridot) ;

3° Roche diamantifère, ou blue ground^ décomposée à la surface en yellow ground (brèche péridotique) ;

4** Veines recoupant la roche diamantiR^re, telles que le snake, qualifiées par les observateurs antérieurs de porphyre, wackite, porphyrite, basalte, etc. (brèche à péridot, analogue à la précédente, sauf la grosseur des grains).

Entre ces diverses roches, l'examen microscopique fait ressortir des analogies très intimes, qui conduisent à les rattacher toutes à une même famille très basique, remarquable surtout par la présence presque constante du péridot et à y voir probablement les produits successifs d'un même lacco-

Les plaques minces, que nous avons examinées, ne présentent que des différences de grosseur de grain avec la brèche diamantifère.

GEOLOGIE DES GISEMENTS

lithe interne), diversement influencés par lés progrès de la ségrégation, ainsi que par les circonstances de leur montée et de leur cristallisation. C'est un exemple de ces groupes de roches éruptives, caractéristique d'une région déterminée, que les géologues étrangers ont particulièrement mis en évidence dans ces derniers temps.

Il était intéressant de vérifier cette idée première par des analyses chimiques et de voir quelles modifications dans la proportion des divers éléments correspondaient aux divergences décelées par l'étude microscopique.

Voici quels ont été les résultats obtenus ' :

(S Gh

oo

OQ

No 1-a . .

No 1-a. Type hard-rock. — Analyse moyenne des échantillons 1714 (7 et 9). Roche amygdaloïde gris verdâtre, avec amandes de chlorite compacte, de quartz et pyrite et même roche sans amandes, recueillie sur les bords du Vaal.

Nol-ô. Type Aarrf-rocA. — Échantillon 1714 (33). Roche gris bleuâtre, assez homogène, avec quelques amandes, formant la coulée infé-

* Les chiffres des analyses correspondent aux numéros d'ordre de la série chronologique précédente. Aux analyses faites sur nos échantillons, nous joignons une analyse antérieure de M. Maskelyne (n® 3-b), qui donne des résultats comparables.

Heure de la mine de Kimberley (diabase ophitique avec pâte serpentinisée et chargée de calcite).

N^ 2. Type qualifié basalte^ de Kimberley. — Moyenne des échantillons 1714 (59 et 63). Le 59 (représenté par la figure 16) a été recueiUi à 55 pieds dans le puits Victoria à Kimberley. C'est une diabase anorthique, à structure ophitique et à péridot. Le 63, formant des boules dures, considérée^ jadis comme de la diorite, vient du même point. Sa nature minéralogique est la même, mais avec un grain plus fin.

N® 3-a. Brèche diamantifère (blue ground). — Moyenne des échantillons 1714 (92 et 101) venant de la mine de Kimberley à 60 et 100 mètres de profondeur. L'analyse montre des traces de manganèse.

N® 3-Ô. Analyse de M. Maskelyne, portant sur la pute de la roche diamantifère.

N" 4. Type snake. — Échantillon 1714 (73). Veine recoupant la roche diamantifère et qualifiée autrefois de porphyre ou de wackite, avec péridot et mica noir. La roche est magnétique et contient du calcaire»

Ce tableau, dont Tordre a été établi indépendaninient de toute analyse chimique, met aussitôt en lumière, avec une remarquable évidence, le caractère de plus en plus basique et magnésien des venues éruptives successives, quand on passe de 1 à 4.

On y constate, au premier examen, la diminution de la silice et des éléments feldspathisants, alumine et alcalis, tandis que les bases augmentent : tout d'abord, la plus caractéristique, qui est la magnésie, dont la proportion passe du simple au quintuple, puis la chaux. Comme le montrent la plupart de ces études chimiques, la proportion de fer ne paraît, au contraire, suivre aucune loi.

GEOLOGIE DES GISEMENTS Ht

Dans les alcalis, la soude, comme d'habitude, est beaucoup plus abondante que la potasse.

La relation de ces diverses roches entre elles et leur origine commune en profondeur, quel que soit l'intervalle de temps qui ait pu séparer leurs montées au jour, semblent donc bien démontrées et constituent, au point de vue de la genèse du diamant contenu dans les plus récentes, un fait ' des plus intéressants*, qui n'avait pas encore été signalé. Celui-ci paraît, en effet, avoir cristalhsé dans les derniers produits de la ségrégation d'un magma basique ferrugineux et magnésien, ayant auparavant donné lieu à la formation de roches éruptives analogues, de plus en plus basiques.

Il nous reste, après avoir examiné ainsi, en elle-même, la roche diamantifère, à dire (ce qui en fait l'intérêt spécial) comment s'y présentent les diamants.

Ces diamants, qu'il s'agisse du yellow ground ou du hlue ground^ sont répartis dans la pâte avec une régularité approximative, d'autant plus remarquable pour une même colonne verticale, que la proportion en est, en réalité, très faible. Pour 16 pieds cubes de roche (0"'%o9, ou 1 280 kg.) représentant un load, mesure habituelle à Kimberley, la quantité de diamants a varié, en effet, dans ces dernières années, de la manière suivante, pour les mines du groupe de Kimberley, c'est-à-dire pour les plus riches de toute l'Afrique Australe :

* En appliquant la méthode graphique, récemment proposée par notre maître M. Michel Lévy (Note sur le porphyre bleu de l'Esterel. Bul. carte géol.y 1896), cette analogie est encore beaucoup plus manifeste.

Avant la fusion de la de Beers (1889), on avait, en

moyenne :

A de Beers, de ... . 1 1/5 à 1 1/3 de carat par load.

A Kimberley, de ... . 1 1/4 à 1 1/2 — —

A Dutoitspan, de. . . . 1/6 à 1/5 — —

A Bultfontein, de . . . 1/5 à 1/3 — —

En 1885, M. MouUe publiait le tableau suivant :