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Fig. 48. ~ Coape soiYant AB de la carte précédente ; mêmes lettres que dans cette carte.

D'après Max Braun.

ceux-ci se rencontrent de préférence sur les points d'intersection de ces failles avec les limites des terrains, comme Ta reconnu Max Braun*. C'est d'ailleurs un fait qui avait été antérieurement signalé pour les gîtes analogues des environs dcStolberg, ainsi que pour ceux de la vallée de la Meuse.

Quelquefois les failles elles-mêmes sont métallifères et le filon voisin du Bleyberg, un des plus importants du pays, en est un exemple. C'est sur sa continuation vers le S.-E. que se trouve le gîte de Moresnet (fig. 47, 48, 49 et 50). La do-

' Delanoue. Géogéiiie des gites calaminaires. Àrmaleg des mines, 4* série, t. XYIII, p. 455, 1850.

' ZeiUehrift der deuUche geologischen Gesellschafi^ t. IX, 1857. — Bull. soc. géologique, t. XX, p. 311, 1863. — Dewalque. Réunion de la Société géologique à Verviers, 1881.

ni:' ACTION D'EAUX ÏIflËRALlSËËS bKS& U FORMATION DES AMAS.

'/.iomie subordonnée au calcaire carbonifère est remplacée .'par de la calamine sur plus de 250 mètres de longueur. Le

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gîte lui-même est formé par une masse compacte de minerai de 15 à 20 mètres d'épaisseur; dans la partie sud il a été

exploité jusqu'à la profondeur de 95 mètres. Le zinc y est parfois à l'état de silicate anhydre (willémile).

Souvent dans la profondeur, les minerais oxydés sont remplacés par des minerais sulfurés, blende, galène et pyrite, auxquelles s'ajoute la sidérose. La mine de Welkenraedt en présenle un exemple bien caractérisé.

Gomme l'a admis Max Braun, la formation de ces dépôts s'explique par l'arrivée de sources minérales, lenant du zinc en dissolution, qui ont attaqué le calcaire et l'ont remplacé par précipitation dans les parties où elles affluaient. Ces sources sortaient des failles dont il a été question et circu-

Fig. SO. — Coupe lUiTinlAB du plin ds la mina de Siint-r>ul, près Welkenraedt. a.iMiiTioD; lei lalres lettres sunl comme dins 11 ligure préctdenlc. — D'*pr«s Mil Braun.

laient le long des contacts des terrains perméables et imperméables.

Sur la rive droite du Rhin, en Weslphalie, dans la contrée de Brilon, aux environs de Ramsbeck, au sud d'une grande ligne d'éruption porphyrique de 40 kilomètres de longueur, se trouvent des gUes de galène et de blende avec pyrite de fer, qui s'étendent sur environ ii kilomètres'. Ixs empreintes de fossiles que renferment les minerais témoignent également de la substitution des minerais métalliques au calcaire.

Dans l'antiquité, les mines du Laurium, près d'Athènes,

' Ton Dechen. Ouvrage précité.

104 AaiON D'EAUX WNËRALISËES DANS LA FORKATION DES AHAS.

ont élé très activement exploitées pour plomb et argent, et pendant plusieurs siècles, elles étaient une des principales sources de la ricticsse des Athéniens.

Dès l'an 520 avant notre ère, elles sont mentionnées dans leur budget.

Les vastes excavations, anciennes et modernes, dont les gttes ont été traversés, nous apportent des données particulièrement caractéristiques el précises, que M. Alfred Huel a bien fait connaître '.

Considéré dans son ensemble, le terrain de la régiondeGamaresa(rig. 51, 52, 53 el 54) se compose d'une alternance de couches de calcaire marmoréen et de schiste, dont l'âge, faute de fossiles, n'a pu être encore déterminé.

En les suivant de haut en bas, on trouve une première assise calcaire, dite

■ Stémoùe de la Société det ingtniain cnilt, 1878 el 1886. — PoIJer.

Rapporl iur ttê mine* da Sunium,

Supérieure, en grande partie enlevée par les érosions; puis du schiste sur une épaisseur maxima de 60 mètres ; au-dessous, le calcaire, appelé moyen^ a une épaisseur de 55 mètres et il est immédiatement superposé à un dépôt schisteux qu'on appelle inférieur et dont la puissance va jusqu'à 120 mètres. La couche calcaire la plus profonde ou inférieure est un marbre blanc, qui est déjà reconnu sur plus de 100 mètres d'épaisseur. Ces couches sont plissées, comme

Kégion stérile

Kcgion

Fig. 52. — CroquU montrant, en pian, la disposition générale des grifTons vers le croisement des deax systèmes de diaclases qui traversent le calcaire. — D'après M. A. Potier.

l'indique la figure 51, suivant la direction moyenne N. 15^ 0. — S. 15® E. ; et elles plongent vers l'est et vers l'ouest. En plusieurs points on constate, à part un pointement de granité, la sortie de filons de roches éruptives; ce sont des eurites, souvent à un état très avancé de décomposition.

Les œnlactSj c'est-à-dire les surfaces de jonction entre les schistes et les calcaires, sont particulièrement remarquables au point de vue minier. Si les minerais se trouvent en filets dans les schistes, en amas irréguliers dans les calcaires, ils

106 ACTION D'ËAUK HINËRAUSËES DAMS U FORMATION DES AMAS.

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s'épanouissent largement dans les contacts, et particulièrement dans le troisième qui est l'inférieur. Les vides immenses, de plusieurs milliers de mètres cubes, laissés par les anciens mineurs attestent qu'ils en avaient déjà compris toute la valeur et qu'ils en ont arraché des trésors. Ce troisième contact est caractérisé par des dépôts considérables de plomb carbonate avec blende et veines de galène, ainsi que par l'abondance de calamine, laissée par les anciens qui en ignoraient l'emploi.

Le calcaire est traversé par deux systèmes de fenles verticales qui sont minéralisées ; les unes dirigées vers le N. 30 E. et les autres dirigées vers N. 20 à 25 0. Les croisements de ces fenles ont fait la richesse de celte région, par leur galène autrefois et aujourd'hui par la calamine.

Les gisements métallifères du Laurium ne sauraient donc être assimilés à des couches, non plus qu'à des filons. Les strates ont été cassées, probablement à l'époque de leur plissement, et dans leurs lithoclases ont circulé les eaux qui apportaient les métaux. Ces fentes se sont naturellement agrandies dans le calcaire qui devait réagir sur les substances dissoutes, en se dissolvant lui-même, tandis qu'elles sont restées très minces dans les schistes. De plus, les eaux minéralisées se sont répandues dans la masse du terrain, soit en suivant les feuillets des schistes, comme à Yromopoussi, soit plutôt entre les schistes et les calcaires, comme le font encore aujourd'hui les eaux douces, à la jonction des couches perméables et des couches imperméables. C'est ainsi que ces anciennes eaux ont déposé sur les contacts, et dans le voisinage des points d'émergence, une sorte de nappe minéralisée.

Les contacts les plus riches sont ceux à toit schisteux et à mur calcaire. Le fait s'explique d'après M. Huet. Le liquide minéralisateur surgissant d'en bas à son maximum de satu-

ration, à haute température et sous forte pression, il a du agir plus énergiquement sur le calcaire inférieur, ou du troisième contact, auquel les griffons ont enlevé de la chaux en ' abandonnant du zinc. Il n'a laissé arriver dans le calcaire supérieur que du liquide appauvri. Le schiste par sa résistance forçait le liquide à séjourner plus longtemps, sous le contact, et c*est alors qu'il rongeait le calcaire pour déposer son métal. Après avoir passé à travers le schiste, en échappant à tout tribut de transit, les griffons arrivaient dans le calcaire superposé, qu'ils ont de nouveau traversé rapidement. C'est dans la partie supérieure du calcaire qu'une autre couche de schiste faisant de nouveau barrage, il s'est opéré un épanouissement et un dépôt métallique* comme celui qui s'était produit plus bas, dans des circonstances analogues, mais avec des tensions moindres, à cause de l'appauvrissement des sources.

Comme détail à l'appui de ce qui précède, on trouve (fig. 55) un exemple de la réforme en stalactite du zinc carbonate du Laurium.

Les contacts ne sont pas toujours métallifères, même dans les régions les plus riches, qui sont situées à proximité de l'axe de soulèvement; c'est tout au plus si la vingtième partie de la surface totale d'élection est utilement minéralisée.

Les minerais de plomb et de zinc sont généralement associés. La galène et la blende sont le plus souvent intimement mélangées. La calamine ne se trouve jamais qu'au contact du calcaire ou dans le calcaire même, ce qui parait bien montrer que son dépôt est dû à la décomposition, par le calcaire, d'eaux chargées de sulfate de zinc, comme l'atteste d'ailleurs la réunion fréquente de feuillets calaminaires et de feuillets gypseux.

Les minerais sulfurés peuvent se trouver aussi bien dans

les schistes que dans les calcaires ; mais c'est seulement dans ces derniers qu'ils ont formé de grands amas.

Les filons d'eurite, décomposée ou non, sont avoisinés à leur mur de dépôts métalliques ; cela prouve que cette roche H été, dans les conditions qu'indique clairement la figure 55, comme le schiste, un obstacle au passage des

liquides. Elle a de même contribué à la formation de griffons calaminaires, avec une grande quantité de fer, ayant un air de couche (couche Hilarion). La puissance et le nombre des griffons diminuent à mesure que l'on s'éloigne des ûlons éruptifs, qu'ils coupent sous un angle de 45 degrés et qui, dans cette partie, sont connus au nombre de quatre.

ilO ACTION D'EAUX MLNÉRALISÉES DANS LA FORMATION DES AMAS.

Les glles de plomb et de zinc de Raibl S à part les dépôts de galène et de blende qui sont enclavés dans une couche de dolomie du trias et qui sont en relation manifeste avec des fentes de dislocation, présentent, à un niveau plus profond, des gîtes de calamine, enclavés dans du calcaire ; le minerai s'est substitué par précipitation au calcaire, ainsi que l'attestent des fossiles dans lesquels le minerai de zinc s'est moulé. L'enlèvement du minerai laisse des cavités dont les parois, avec leurs sinuosités multiples, annoncent l'action d'un liquide corrosif. Les croûtes de minerai de zinc déposées parallèlement à ces parois témoignent également de ce mode de corrosion et de substitution. Une dislocation a préalablement ouvert dans le calcaire des cassures, à travers lesquelles sont arrivées les dissolutions métalliques.

Les gîtes de Wiesloch, situés sur le revers occidental de la Forêt Noire et déposés dans des cassures du muschelkalk, aux fossiles duquel s*est substituée la calamine, donnent lieu à des conclusions du même genre *.

En France, les gîtes de calamine reconnus sur le contour du plateau central, à Combecave, Drège, Alloue où Dufrénoy a trouvé un pecten transformé en galène, à Croix-des-Pallières, etc., rentrent dans la même catégorie. Des recherches, exécutées depuis quelques années dans le Gard et l'Hérault, décèlent également les effets d'actions chimiques exercées par des sources zincifères sur les dolomies de l'infra-lias et de Toolithe inférieure, auxquelles correspondent des amas irréguliers. La plupart d'entre eux sont alignés à peu près N. 30. E. et situés au mur d'une grande faille de même direction, qui traverse Tarrondissement d'Alais. Il en est ainsi dans les concessions de Saint-Laurent,

> Posepny. Jahrbuch der K. K. Reichtamtalt, t. XXV. p. 317, 1873. * LeonhardM Jahrbuch, p. 007, 1852.

ZINC ET PLOSIB. ili

Saint-Julien de la Nef, des Deux-Jumeaux, de la Croîx-de- Pallières, des Adams, des Cendras, de Saint-Félix de la Roque et de Bousson.

A Saint-Laurent-le-Minier, se présentent simultanément le puissant amas des Avinières, dans un gros banc de dolomic infra-liasique, ainsi que des cassures de directions très diverses qui traversent le calcaire ancien. La dolomie minéralisée, dont la puissance varie de 6 à 11 mètres, est découpée par un réseau de cassures de deux systèmes différents. Dans l'un d'eux, la minéralisation a été particulièrement active, c'est-à-dire que ce système se distingue par une imprégnation plus étendue des parois. Un enrichissement coïncide au croisement des diaclases.

Dans les Asturies, aux environs de Santander, le silicate de zinc, en amas enclavés dans le calcaire crétacé^ se présente parfois avec une structure globulaire, de sorte qu'on le distingue difficilement, à première vue, des dépôts de même structure que produisent aujourd'hui les sources thermales à Carlsbad ou à Hammam Meskoutine.

Nous citerons encore deux importants gisements calaminaires des Montagnes Rocheuses.

Dans la partie orientale de l'État de Nevada, à plus de 2000 mètres au-dessus du niveau de la mer, les mines du district d'Eureka ont acquis tout à coup de la célébrité à cause de leur importante production; depuis 1869 jusqu'à 1883, elles ont en effet fourni à peu près 300 millions de francs en or et en argent, sans compter environ 225000 tonnes de plomb. A raison de cette richesse, les travaux ont été plus complètement développés que dans tous les autres gites semblables de la région du Pacifique et ils se prêtent particulièrement à des investigations sur les phénomènes qui ont produit cette classe de dépôts.

La colline dite Ruby Hill est le centre du district minier.

ii2 ACTION D*EÀUX MINËRAUSËES DANS U FORMATION DES AMAS

Ainsi que la Prospect Mountain qui Tavoisine , elle est traversée par de nombreuses failles, dont une très importante est dirigée N.-O. à S.-E. Quelques-unes, à la manière de filons, renferment du minerai qui s*est particulièrement accumulé dans des excavations du calcaire concassé et broyé {crushed). La connexion de ces poches de minerai avec les fissures se montre de toutes parts. Une éruption de rhyolithe a ouvert la voie aux émanations métallifères ; celles-ci partant de la roche volcanique ont pénétré le calcaire, perdant, en même temps que la chaleur et la pression, une partie de leurs- éléments.

Les principaux minerais sont la galène argentifère et la pyrite avec les produits de leur oxydation, qui se montrent parfois jusqu'à 300 nïètres de profondeur; les minerais de cuivre et de zinc y sont accessoires. La gangue consiste en limonite mélangée de calcite ; le quartz est rare, si ce n*est près du contact du calcaire avec le porphyre.

Le bassin du Grand-Lac-Salé, entre la Sierra-Nevada et les Montagnes Rocheuses, renferme d'autres gites analogues à celui d'Eureka.

Dans le Colorado les gîtes de Leadville se rapprochent de ceux d'Eureka. Leurs abondants minerais plombifères, après avoir aussi pénétré par des diaclases, ont été visiblement déposés, d'après Emmons, par des solutions aqueuses qui ont concentré leurs dépôts de préférence le long des plans de stratification.

Dans le district métallifère de Leadville S le granité et le gneiss sont recouverts d'une série puissante de couches paléozoïques, qui contiennent des masses de porphyre quartzifère, soit interstratifiées, soit superposées. Au point de vue de la richesse métallique, c'est la formation carbonifère qui

* Von Raih. Vorlraege, 1886.

ZINC ET PLOMB. iiS

a la principale importance et particulièrement une dolomie d'un bleu grisâtre de 50 à 60 mètres d'épaisseur. Toutes ces couches paléozoîques d'une épaisseur de 1000 à 1500 mètres reposent les unes sur les autres, sans discordance de stratification. Les principaux minerais consistent en plomb carbonate, sulfuré, sulfaté, avec pyromorphite argent corné et or; la blende et la calamine sont accidentelles; Tarsenic, l'antimoine, du bismuth se rencontrent dans ces minerais et de rétain a été rencontré dans les fourneaux. Ces minerais sont associés à des oxydes de fer et de manganèse hydratés. Ces minerais se sont substitués au calcaire; ce qui le montre, c'est qu'ils se séparent nettement vers le haut du porphyre, tandis que vers le bas ils forment des amas en poches dans le calcaire. Les accumulations de minerai ne sont d'ailleurs pas limités aux plans de contact du calcaire et du porphyre. En résumé, malgré des différences locales, les dépôts calaminaires et analogues présentent des analogies frappantes et tout à fait indépendantes de l'âge des couches dans lesquelles ils se sont épanchés : que ces couches soient crétacées, comme en Espagne ; triasiques, comme dans la Haute-Silésie, dans le duché de Bade et la France méridionale; carbonifères, comme en Belgique et en Angleterre; dévoniennes, comme dans quelques autres parties de la Belgique, dans la Prusse rhénane et la Westphalie ; siluriennes, comme en Sardaigne. A part les phénomènes précurseurs de dislocations, la présence du calcaire ou de la dolomie, qui ont été corrodés en servant de précipitants, et la situation des gîtes, le plus souvent vers la limite des calcaires et des schistes, c'est-à-dire de roches perméables et de roches imperméables, témoignent clairement de l'intervention des eaux souterraines dans la formation de tous ces gîtes et du régime auquel leurs eaux génératrices étaient soumises.