CHAPITRE ITI

DES GISEMENTS DU CUIVRE ET DE l'aKGENT,

Age DES FILONS. — Dans le chapitre qui précède, j'ai exposé la constitution géologique de la contrée, sans parler des gisements de minerais de cuivre et d'argent natifs, qui sont évidemment postérieurs à la formation des terrains de trapp, de conglomérats et de grès. Leur postériorité est prouvée par la composition même de ces terrains et par la disposition des gisements.

Le cuivre et l'argent se trouvent [partout dans des filons, qui courent parallèlement aux bancs de trapp, ou coupent presque à angle droit tous les terrains.

En dehors des filons on ne trouve aucune trace de cuivre dans les grès et dans les conglomérats ; et si dans certaines zones amygdaloîdes du trapp on a constaté l'existence du cuivre, la présence de ce métal s'expliqae aisément par la nature poreuse de la roche et par le contact immédiat des filons.

Il en résulte que les gisements de cuivre et d'argent sont postérieurs aux trapps, aux conglomérats et aux grès.

On doit donc admettre que les filons n'ont été produits que postérieurement aux terrains sédimentaires de l'époque silurienne inférieure. La disposition de tous les gisements explorés jusqu'à présent dans la partie américaine du lac Supérieur concorde parfaitement avec cette conclusion ; elle conduit à l'hypothèse que les gisements ont été produits par le remplissage ul^rieur des fentes que le soulèvement a déterminées dans tous les terrons.

Gisements du cuivre. — Je ne m'occuperai pas des filons reconnus à l'Ile Michipicoten et sur la côte du Canada ; leur impoiiance n'est pas encore constatée, et je n'ai pu me procurer sur eux des renseignements positifs.

A rile-Royale, à la pointe de Keweenaw, dans la région du Portage et dans la contrée d'Ontonagon, le cuivre natif et les minerais de cuivre se présentent dans des gisements bien différents, qui tous cependant se rapportent à un même mode de formation et à la môme époque.

AU LAC SUPÉRIBUft. 313

On peut distinguer :

1<> Les filons à peu près verticaux, sensiblement perpendiculaires à la direction des bancs de trapp et des couches de conglomérats, ti^versant presque sans déviations ces deux terrains et même les grès ;

2^ Les filons parallèles aux bancs de trapp, soit en môme temps en direction et en inclinaison, soit seulement en direction. Les premiers sont de vrais filons de contact, intercalés entre des bancs de nature différente ; les seconds sont des filons véritables, presque toujours accompagnés de veines importantes pénétrant entre les bancs de la roche encaissante. Ils n'ont été jasqu'à présent explorés que dans le trapp ; on ne les a pas cherchés dans le conglomérat, parce que Ton sait maintenant que ce terrain n'est pas métallifère, et que d'ailleurs il est recouvert en grande partie par les allavions.

3* Les bancs amygdalotdes très-poreux, imprégnés de cuivre natif, dont la richesse paraît n'être un peu notable que dans le voisinage des filons transversaux ou des filons parallèles à la direction des terrains.

Chacune des régions a sa nature spéciale de gisement : l 'Ile-Royale et la pointe de Keweenaw possèdent principalement les filons transversaux ; dans la contrée d'Ontonagon on exploite exclusivement les filons parallèles à la direction des bancs de trapp ; dans la région intermédiaire du Portage on n'a reconnu que des filons de contact peu puissants, auxquels se lient les bancs d'amygdaloîde imprégnés de cuivre.

Relation avec les fractures dues au soulèvement. — Ce simple aperçu suffit pour montrer la relation intime qui existe entre le mode de gisement et le genre de fractures que le soulèvement a produites dans les terrains.

A rile-Royale, éloignée du massif granitique du Nord auquel on peut attribuer le relèvement, les fractures transversales sont en général peu prononcées, les filons sont peu puissants, et jusqu'ici n'ont pas été très-prodnctifs.

 la pointe de Keweenaw, les bancs de trapp présentent des fentes verticales très-rapprochées, toutes normales à la^ direction : elles sont nombreuses au coude peu prononcé qu'on remarque vers l'Est, et bien plus encore à l'inflexion très-forte que prennent les terrains auprès d'Eagle- River. Dans cette partie lé soulèvement a produit en même temps une poussée vers le Nord-Ouest, en pressant les bancs les uns contre les autres; ils ont cédé à l'effort en se cassant transversalement, et les fissures les pins larges ont été remplies par les matières des filons, matières qui ont pu pénétrer jusqu'à une certaine distance dans les parties poreuses des roches amygdaloîdes.

Dans la contrée d'Ontonagon le terrain, soulevé et maintenu vers le Sud

^1& YOTÀGE

et vers TEst, soumis en même temps à TOnest à Tactioii comprimante des Porcupine-Mountains, a dû s'ouvrir dans deux directionsi Tune transversale, l'autre longitudinale v^rs l'intérieur de la courbe.

L'effet transversal est marqué par les fractures, ou vallées profonde, dans lesquelles coulent les rivières en tous les points qui oGPrent une variation partielle dans la courbure; l'effet longitudinal est indiqué par des (lions qui se continuent à des ()ist£^aces considérables, parallèles aux bancs du trapp, ou les coupant en profondeur sous un angle tr^s-aigu.

Le lac Portage est situé sur une fracture transversale ou fiûlle bien caractérisée, des deux côtés de laquelle les terrains ne sont pas à la même hauteur ; elle a été l'effet principal produit par le soulèvement dans cette partie de la contrée. Au Nord et au Sud de cette faille le trapp est peu tourmenté, et les matières des filons n'ont pu se faire jour que dans des fentes longitudinales peu continues, qui leur ont permis de pénétrer dans les bancs d'amygdaloîde; aussi le cuivre se présente-t-il principalement dans cette région disséminé dans les couches poreuses du trapp.

D'après ces relations, les gisements se trouvent dans les fentes produites par le soulèvement, remplies ensuite par un phénomène dont il est difficile de préciser le mode et le moment d'action.

Cette manière d'expliquer la disposition des gisements du cuivre est rendue plus certaine encore par l'étude des affleurements et des travaux d'exploitation.

Filons de la pointe de Keweenaw. — Je considère d'abord les filons de la pointe de Keweenaw, parce que ce sont les plus nets, et ceux qui mettent le plus en évidence Tinfluence de la roche encaissante sur la nature de la gangue et sur la richesse en cuivre.

Les ûlons sont assez bien connus depuis le greenstone jusqu'au bord du lac, mais au Sud du trapp cristallin on n'a fait d'explorations qu'au pied même de cette chaîne de montagnes. Les filons se prolongent bien loin vers le Sud ; on les a reconnus des deux côtés des Bohemian-Mountains, on a même commencé des exploit^ions au lac la Belle, près du mont Houghton, et au lac Gratiot. L'éloignement des ports de la cOte septentrionale, la difficulté d'établir des chemins convenables dans un pays aussi accidenté, les résultats plus heureux obtenus dans le voisinage presque immédiat da greenstone, ont déterminé la concentration actuelle des travaux des mines dans la partie Nord de la pointe de Keweenaw.

Des explorations faites au Sud résulte la ceriitude que les filons traversent toute la contrée : on les voit, au Nord dans la bande de conglomérat qui forme le rivage, se prolonger sous les eaux du lac aussi loin que la profondeur de l'eau permet de les apercevoir : au Sud des Bohemian-Mountains, i\s

disparaissent sons les grès^ qui, d'après l'obliquité probable du plan de rapture, doivent recouTrir en partie la tranche des terrains soalevés.

Dans la région qui s'étend depuis l'extrémité orientale de la Pointe jusqu'à la mine Albion, les filons transversaux sont extrêmement nombreux, leur distance ordinaire parait comprise entre 200 et 600 mètres, et tous sont à peu près perpendiculaires à la direction du trapp : quelques-uns parais* sent faire exception et couper les bancs sous un angle plus ou moins aigu; mais en les étudiant avec attention, on peut reconnaître qu'ils sont des veiDcs détachées d'un filon principal, ou qu'ils ne s'étendent en diagonale qa'entre deux filons normaux.

Plusieurs d'entre eux peuvent être suivis aux affleurements depuis le conçclomérat du Nord jusqu'aux grès du Sud, ce sont les filons principaux (main Iodes) ; d'autres, au contraire, paraissent limités à certaines zones des terrains.

II est du reste facile de comprendre que dans une contrée si peu habitée, couverte de forêts vierges, on n'a pu faire que des explorations incomplètes ; et chaque jour voit s'augmenter la liste des filons qui traversent tous les terrains.

En passant d'un terrain dans un autre, ou d'un banc de trapp au suivant, les filons ne paraissent pas rejetés : cependant j'ai cru distinguer dans la partie orientale, entre Agate et Copper-Harbor, que les filons du Sud ne correspondent pas à ceux du Nord, et semblent rejetés vers l'Ouest. Je n'ose rien aflirmer à cet égard, en l'absence de travaux d'exploration convenablement suivis : mon opinion est basée seulement sur les caractères des affleurements. Il n'y a pas de concordance entre les caractères des deux parties, qoi sont dans la même direction au Nord et au Sud du greenstone; il y a, au contraire, une ressemblance frappante entre plusieurs des filons explorés vers le Nord et ceux qui vers le Sud se trouvent à près de 200 mètres plus à l'Ouest Dans le voisinage de la vallée d'Ëagle-River il. n'y a certainement ancnn rejet.

Dans tonte la zone moyenne au Sud du greenstone et au Nord jusqu'aux bords du lac les filons paraissent très-réguliers; au contraire au Sud des montagnes porphyriques, ils sont très-irréguliers et en général moins puissants que vers le Nord.

Quant à lenr allure elle est tout à fait analogue à celle de nos filons d'Europe : la veine principale est souvent accompagnée de veines secondaires, détachées au toit ou au mur, se réunissant à la première en profondeur et en direction. Dans les bancs d'amygdaloîde, la matière de remplissage pénètre à une certaine distance dans la roche encaissante ; mais dans les terrains compactes les parois sont bien dessinées, et très-sonvent des

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sallbandes argUenses établissent une séparation bien nette entre le cot\j6 do filon et ses épontes : dans le greenstone on ne distingue plus de veines principales, les fllons se divisent en un grand nombre de veinules, qui se réunissent soit dans la roche cristalline, soit plus ordinairement dans l'amygdaloîde au Sud, ou dans le trapp compacte au Nord.

Relation des filons avec les terrains encaissants. — La matière de remplissage est à peu près la même pour tous les fllons dans les terrains correspondants ; elle est très-différente pour chacun d'eux dans les conglomérats et dans les diverses variétés du trapp.

Chaque zone des terrains imprime pour ainsi dire aux filons son cachet spécial : certains bancs de trapp ont aussi une grande influence sur la richesse en cuivre, et principalement sur Tétat de combinaison de ce

métal.

Qiaqne filon a sa richesse particulière, plus grande dans des zones déterminées; mais dans les mêmes zones, les fllons qui présentent les pins grandes analogies pour la disposition des gangues, sont très-différemment riches.

Il est donc nécessaire de considérer successivement les relations qui existent entre la nature des terrains encaissants, la disposition des gangues et la richesse en cuivre.

Relation entre les terrains et la disposition des gangues. — ConglomércUs, — Dans les conglomérats les fllons n*ont pas de sallbandes, et la gangue est presque toujours du calcaire spathique, blanc laiteux, présentant des clivages très-marqués, mélangé avec un peu de quartz et plus rarement avec du sulfate de baryte presque noir. Dans les rares géodes se trouvent de magnifiques cristaux de calcaire de toutes formes, et principalement le rhomboèdre primitif, l'équiaxe et le métastatique.

Les veines secondaires ne sont pas fréquentes; elles s*écartent peu de la veine principale et s'y réunissent à de faibles distances. Il serait peut-être plus exact de dire qu'il n'y a pas de veines secondaires, mais bien d'énormes fragments de la roche englobés dans le calcaire de la veine principale.

Trapp compacte et amygdaîoide. — Dans les bancs de trapp les filons sont remplis par du calcaire spathique, du feldspath, du quartz, de la chlorite, des fragments angulaires de toute grosseur de trapp plus ou moins altéré, et par une matière argileuse rouge, de la prehnite, de la laumonite, de l'analcime, de l'épidote et du sulfate de baryte.

L'analcime, quelques zéolithes et le sulfate de baryte sont presque toujours en cristaux isolés ou groupés dans les géodes;' l'épidote et la lanmonite sont

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ordinairement en veinules très-minces dans les parties voisines des masses de caivre, et ne se présentent que très-rarement en cristaax bien nets.

La prehnite est fréquente en cristaux mamelonnés dans les géodes, dans le voisinage du cuivre ou sur le cuivre lui-même ; intimement mélangée avec le quartz et le feldspath, elle forme une gangue compacte, très-dure, légèrement colorée en vert, et que les mineurs considèrent comme un trèsbon caractère.

La matière argileuse rouge parait provenir de la di'composition du trapp : elle se présente en zones plus ou moins épaisses aux épontes ou dans le milieu des filons; dans le premier cas elle constitue de véritables sallbandes; dans le second, elle forme une séparation assez nette entre deux parties inégalement riches.

Les fra^^ents angulaires du trapp sont tantôt verts, tantôt rougeâtres, quelquefois bien intacts, d'autres fois pénétrés de calcaire et de quartz. Us sont plus petits et plus nombreux dans certaines parties, et sont empâtés dans du calcaire spathique, ou dans la gangue de quartz, feldspath et prehnite, que j'ai signalée précédemment. Us donnent au filon l'appai'ence d'une brèche, dans laquelle dominent en un point la pâte presque blanche, dans un autre les fragments de toute' grosseur et de toute coloration.

Dans plusieurs parties des filons, et souvent dans celles qui sont riches en cuivre, on remarque une texture brécliiforme indistincte ; le ciment est rendu verdâtre par le mélange de grains très-petits, pour ainsi dire de poussière de trapp, et se fond avec les fragments dont les noyaux seuls font reconnaître la brèche.

Le quartz et le feldspath sont souvent mélangés avec le calcaire, dans le ciment des brèches, mais se présentent aussi seuls ou intimement mêlés, composant avec quelques fragments de trapp toute la gangue des filons. — Cette disposition est plus ordinaire dans les bancs de trapp compacte, voisins du greenstone, et la structure brécliiforme se remarque plus fréquemment dans les bancs tendres et dans Tamygdaloîde.

Le quartz en cristaux isolés, en général assez petits et bien nets, quelque* fois légèrement violets, accompagne l'analcime et la prehnite dans les géodes des parties riches.

Le calcaire spathique blanc forme des veines très-puissantes, occupant toute la puissance des filons, ou toute la partie comprise entre une éponte et une bande intermédiaire de matière rouge.

U est quelquefois en veinules, alternant avec de la chlorite, du quartz, de la laumonite et de Tépidote ; il donne alors au filon un aspect zone, rendu très-curieux par la différence de couleurs que présentent les différents minéraux.

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Enfla il entre à l'6tat de mélange plus ou moins intime dans les parties bréchiformes.

Le calcaire est plus abondant auprès des grands bancs de conglomérat, et sa présence en veines puissantes dans les parties des filons comprises dans les bandes de trapp> indique presque toujours des couches de grès ou de conglomérat, intercalées dans le terrain de trapp.

GreensUme. — Dans la zone montagneuse du greenstone les fiions sout presque tous divisés en plusieurs veines, dont Tcnsemble présente la même direction, sensiblement normale aux bancs de trapp cristallin. Elleé sont quelquefois très-éeartées les unes des autres et ne se réunissent en une seule veine que dans Tamygdaloïde au Sud, et dans le trapp compacte au Nord. Cette disposition générale porte à supposer que les cassures produites dans le greenstone par le soulèvement ont été moins nettes que dans les autres terrains.

La matière de remplissage des veines ressemble beaucoup à celle que présentent les Ûlons dans le trapp compacte ; elle parait plus quartzeuse encore, et présente fréquemment l'aspect d'une brèche, dans laquelle les fragments de la roche encaissante sont espacés les uns des autres ; le ciment est ordinairement compacte et formé de quartz, de feldspath et de calcaire mélangés, de manière à ce qu'il est difficile de discerner les minéraux.

Trapp porphyrique* — Je n'ai pas eu l'occasion d'étudier les filons dans la région du Sud, des deux côtés des Bohemian-Moilntains, et je n'ai pu me procurer des renseignements que sur la nature des minerais contenus.

Les descriptions de M. Jackson et de MM. Poster et Whitney, assignent aux veines exploitées de ce côté une puissance assez faible, une grande irrégalarité; elles indiquent pour les matières de remplissage, le quartz, le calcaire spathique» du feldspath et de nombreux débris de la roche ^

Puissance des fUons. — Dans le conglomérat, les filons ne présentent ordinairement qu'une seule veine bien encaissée, dont la puissance varie de O^'^jSS à 2'^. Dans le trapp, au contraire, les veines latéraleâ paraissent assez fréquentes et s'écartent parfois beaucoup de la vbine principale ; elles ofiRreat du reste les mêmes dispositions de remplissage dans les zones correspondantes. On les a négligées jusqu'à présent dans presque toutes les mines en exploitation, pour suivre en direction et en profondeur la veine qui présente le plus d'espérance de donner des masses de cuivre. Il ne faut pas à ce sujet

1. Je dois citer comme une exception aux caractères que je viens d'indiquer le filou qui passe derrière le phare de Ëagle-Harbor. Il a été exploité dans l'amygdaloide au bord du lac; on Ta trouvé rempli de laumonite mélangée avec un peu de quartz et du calcaire spathique, empâtant des fragments de la roche trappéenne. Son exploitation, d'abord abandonnée, vient d'être reprise à la fin de l'année 1854.

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faire la critique de la direction do&née aux travaux^ car aii lac Supérieur, plus encore qUe dans les districts des mines d'Europe, les difQciiltés sont grandes, et la conduite des exploitations est commandée par les circonstances dans lesquelles les mines sont placées. Je peux seulement regretter qu'on ne connaisse pas mieux les relations qui existent entre !es filons et leurs veines latérales, auxquelles les Allemands du Harz, les mineurs par excellence, attachent à juste titre une si grande importance.

La puissance des filons est très-variable ; elle dépasse 3™ dans les renflements et descend â 0",i5, et même 0*,iO dans les étranglements; elle est plus grande dans l'amygdaloïde que dans le trapp compacte, plus forte vers le Nord que vers le Sud ; sa valeur moyenne -paraît être comprise pour les différents filons entre 0",25 et 0"*,85. Je reviendrai plus loin sur ce sujet intéressant en décrivant les principales mines en exploitation.

Des métaux utiles coNTE^^us dans les filons. — Les filons contiennent comme métaux utiles le cuivre et Targent. Le cuivre se présente soit à Tétat Qâtif, soit à l'état de minerais, sulfure, cuivre pyriteux, cuivre feris, oxyde noir, carbonate et silicate. L'argent est toujours à l'état natif, quelquefois seul dans lé calcaire spathiqlie, mais souvent mélangé avec le cuivre ; ces deux métaux adhèrent fortement l'un à l'autre, au point qu'on peut travailler le cuivre à froid sans séparer l'argent ; ils ne sont jamais combinés chimiquement, et même le mélange est toujours en parties discernables. L'analyse n'indique pas d'argent dans les échantillons de cuivre, dans lesquels ce métal ne se voit pas distinctement.

La richesse des filons en cuivre et en argent, et l'état de combinaison du enivre dépéUdeUt en grande pariie de la nature de la roche encaissante. Cette influence, aussi importante au point de vue scientifique que sous le rapport industriel, n'a certainement pas seule présidé à la distribution des métaux dans les différents filons; mais elle est assez évidente pour qu'on doive l'étudier avec grande attention.

Pour l'exposer plus clairement, je vais indiquer successivement les résultats obtenus par les nombreuses recherches et travaux d'exploitation, dans les difTérents terrains qui traverseiit les filons, depuis les bords du lac au Nord jusqu'aux grès du Sud.

Dans le conglomérat qui s'étend au bord du lac, de Textrémité orientale de la Pointe â la baie de Agate, les filons ont été presque tous complètement stériles; un petit nombre a présenté des minerais oxydés, disséminés en petites masses dans la gangue de calcaire spathique. Un seul a produit ded quantités un peu notables de minerais, cuivre oxydé noir compacte, cristallin ou terreux, du cuivre carbonate et du cuivre silicate ; il passe derrière le phare de Copper-Harbor, et a été exploré et même exploité en deux points

par la compagnie qui possède maintenant Gliff-Mine. Les travaux ont été poussés jusqu'à une trentaine de mètres auprès du fort Wilkins, sur la limite de Tamygdaloîde^ dans une colonne assez riche, allongée vers le Nord. Parmi les raisons assignées à l'abandon des travaux, on signale la disparition du minerai en profondeur, et principalement la richesse extraordinaire en cuivre natif que la compagnie a trouvé dans une autre localité. Quoi qu'il en soit, l'opinion de tous les mineurs du lac est que la bande de conglomérat est à peu près stérile et qu'ils ne peuvent espérer dans cette roche que des minerais oxydés, ou des poches peu continues dans les filons.

Dans la zone étroite du trapp, immédiatement inférieure au conglomérat, les filons contiennent du cuivre natif, disséminé en petits grains dans la gangue, ou en masses irrégulières de toutes dimensions. Les travaux commen' ces ont été presque tous abandonnés, non pas tant par suite du peu de richesse des filons qu'à cause de la disposition du terrain; il fallait pour les continuer les pousser sous les eaux du lac à une grande distance des puits.

La grande zone de conglomérats et grès a été dans le principe le siège d'un grand nombre d'explorations, mais toutes sont abandonnées depuis plusieurs années, parce que les filons sont complètement stériles. Je n'ai pa reconnaître la plus'faible indication cuivreuse dans les nombreux afQeurements que j'ai visités.

Les alternances de trapp, de grès et de conglomérat sont considérées coname peu métallifères : les filons renferment cependant du cuivre et de l'argent natifs dans les parties qui répondent au trapp ; ils sont stériles dans les grès et les conglomérats. Cette disposition remarquable a été bien reconnue sur les galeries d'écoulement des filons de Gopperfalls (près de Eagle-Harbor), et c'est une preuve évidente de la grande influence exercée par la roche encaissante sur le mode de remplissage des filons.

L'argent natif se trouve presque toujours engagé dans le calcaire spathique, soit seul, soit mélangé avec du cuivre, et semble plus abondant près du conglomérat; on ne doit encore rien affirmer au sujet de la position de l'argent, parce qu'on ne peut établir une règle générale d'après les résultais obtenus dans un petit no/nbre d'explorations.

Le cuivre natif présente la même disposition que dans les grandes zones de trapp, sur lesquelles je vais insister particulièrement.

Zone métallifère du Nord. — On n'a fait dans cette partie que des travaux d'exploration, excepté dans la mine de Gopperfalls, oh l'exploitation est commencée sur une très-grande échelle.

Le cuivre se présente toujours à l'état natif, et l'argent n'a été constaté qu'en très-faible proportion et près du conglomérat : aux affleurements o!i distingue le cuivre en très-petits gmns disséminé dans la gangue et princi-

paiement en dehors des veines de calcaire spathique; les petites masses de coiTTe, pesant seulement quelques kilogrammes, se rencontrent dans les sallbandes ou dans les zones de matière argileuse rouge. Le métal paraît plus abondant dans la profondeur, et les masses de cuivre deviennent plus puissantes; au moins c'est ce qui a étô observé dans les travaux de Gopper- Ms, et ce qu'on peut espérer par analogie pour plusieurs autres filons placés dans les mêmes circonstances géologiques.

Le cuivre ne paraît pas également réparti dans toute la largeur des filons, il est plus abondant dans les bancs de trapp amygdaloSde, et plus rare dans les roches dures et compactes.

Greenstone, — Les filons sont ou du moins passent pour très-pauvres en enivre dans le greenstone, et la présence de l'argent n'a pas encore été signalée dans cette zone. Cette opinion est basée sur plusieurs tentatives infructueuses faites en différents points, notamment sur les fiions qui se sont montrés riches en enivre et môme en argent au Nord et au Sud. Le cuivre ne se montre qu'en petits grains très-rares, ou en masses de très-faibles dimensions.

Zone métallifère du Sud, — Cette zone s'étend au Sud du greenstone jusqu'aux montagnes porphyriques; mais les explorations n'ont été faites qu'au pied des escarpements du greenstone, ou à une très-faible distance vers le Sud. On la considère maintenant comme la région métallifère par excellence, et on attache pea d'importance aux mines commencées vers le Nord. Je ne considère pas cette opinion comme bien fondée, et je pense que dans la zone du Nord plusieurs des filons explorés contiendront de grandes masses de cuivre : il suffit, du reste, de remarquer que la faveur dont jouit maintenant la bande de trapp située au Sud du greenstone provient exdusi- Yement de ce que la première mine reconnue très-riche en cuivre, celle de Gliff-Mine, est placée au Sud des escarpements de la roche cristalline.

Dans la zone du Sud, le cuivre est toujours à l'état natif, en grains diss^ minés dans la gangue quartzeuse, ou en masses parfois considérables, occupant la totalité ou seulement une partie de l'épaisseur des filons; présentant parfois d^ géodes dans lesquelles les cristaux de cuivre sont ' associés à des cristaux de prehnite, d'analcime, de sulfate de baryte, etc. Les petites jnsâses sont dans la matière argileuse rouge ; les grandes sont souvent entourées de calcaire spathique ; elles sont toujours plus nombreuses et plus fortes dans les parties des filons encaissées dans l'amygdaloîde, et cette roche est presque toujours pénétrée jusqu'à une certaine distance par les matières des. filons. La forme et les dimensions des masses de cuivre sont extrêmement variables ; la plus grande de toutes celles reconnues au lac Supérieur a été constatée en 1854 & la mine de South-Çliff (sur le prolongement au Sud du riche filon de

la diff-Mine). Je l'ai vue en place dans la mine, dégagée sur plus de 90 mètres en hauteur, 8 à 42 mètres en direction ; en plusieurs points son épaissenr

dépassait 2 mètres.

Les grandes masses de cuivre contiennent des noyaux de tontes dimensions de la gangue des flloils, du calcaire spathiqué mélangé avec du quartz, du feldspath et des fragments de trapp non altéré; Ces noyaux, entourés par des masses aussi considérables do cuivre, et ne présentant aucun indice d'altération, sont une preuve que le métal n'a pas été fondu : je peux citer comme seconde preuve de la formation du cuivre par voie humide, la présence de l'argent natif, déposé ou mélangé avec ce métal, mais jamais combiné avec lui.

L'argent a été rencontré dans plusieurs mines, notamment dans celle de Cliff, toujours engagé dans la gangue de calcaire spathiqué, très^-souvent mélangé avec le cuivre, mais on n'a pas encore pu reconnaître la règle de sa distribution, c'est-à-dire la nature des bancs de trapp, dans lesquels on le rencontre plus spécialement. H semble résulter des travaux d'exploitation de Glifif-Mine, que ce métal est plus abondant à la surface que dans la profondeur.

n ne faudrait pas supposer, d'après ce que j'ai dit sur les masses de cuivre, qu'elles sont également fréquentes dans tous les filons, ou qu'elles affectent dans tous la même disposition. On peut au contraire signaler les plus grandes différences ; ainsi : •

 Cliff et à South-Gliff, les masses sont abondantes et de très^randes dimensions à une faible distance de la surface ; elles se continuent dans la profondeur, en formant des colonnes inclinées irrégulièrement vers le Nord, à peu près comme les bancs du trapp; la gangue du filon est imprégnée de cuivre et fournit du minerai de bocard assez riche ;

A Northwestern, dans une situation analogue, le filon s'est montré pea productif jusqu'à la profondeur de plus de 60 mètres; l'exploitation a produit du minerai de bocard et des masses do cuivre peu importantes. A une profondeur plus grande, on a trouvé de très-belles masses de iO à 40 tonnes, qui sont encore loin d'égaler celles de Cliff et de South-Cliff, mais assurent à l'exploitation un avenir prospère;

A Northwest, située à l'Est de la précédente et dans la même position géologique, les travaux sont déjà très-développés en profondeur et en direction, et n'ont pas fourni assez de cuivre pour payer les frais : les masses de cuivre sont rares et de faibles dimensions, la gangue, bonne à bocarder, est ellemême pauvre en cuivre ;

A Eurêka et dans bien d'autres mines, les travaux ont dû être abandonnés à la suite d'explorations infructueuses.

Bd comparant la nature et l'aspect des gangues de ces filons si diversement riches, on peut reconnaître quelques différences, mais elles ne sont pas assez tranchées pour qu'on puisse poser des règles générales.

De tons ces faits, il résulte que Tingénieur ne peut donner un avis sofûsamment motivé sur la valeur probable d'un ûlon, connu seulement par ses afiQeurements; dans un très-petit nombre de cas, il lui est permis de prévoir que le ûlon sera pauvre ; dans un cas seulement, celui oh les masses de cuivre sont évidentes dès la surface, il lui est donné de prédire la richesse du ûlon. La valeur du gisement ne peut être reconnue, en général, que par des explorations sérieuses poussées à une grande profondeur, trèsétendues en direction.

Au point de vue géologique, on serait tenté d'assigner une plus grande valeur aux filons voisins de Eagle-River, par la raison que de ce côté la direction des zones présente un coude assez prononcé, et que les cassures transversales sont plus nettes et plus fréquentes que partout ailleurs. Il faut cependant n'accepter cette indication qu'avec une grande réserve, car les exemples des mines Eurêka, North-American, etc., explorées non loin de Cliff-Mine, prouvent que dans cette région des filons très-pauvres existent à côté des filons très-riches.

Dans les deux zones métallifères, on trouve assez fréquemment le ciiivre en dehors des filons, dans le trapp, mais ce fait ne .peut être observé que dans les bancs tendres, et principalement dans l'amygdalolde : le cuivre est accompagné de quartz, de calcaire et de chlorite, et ces matières proviennent évidemment de la pénétration de la roche poreuse à l'époque du remplissage des filons. J'indiquerai bientôt que dans la contrée d'Ontonagon, la pénétration a eu lieu dans des proportions infiniment plus grandes, par suite de la disposition spéciale des gisements, parallèles aux bandes du terrain.

Trapp pcrphyrique du Sud, — La région du Sud, des deux côtés des montagnes de trapp cristallin et porphyrique, est peu connue, et maintenant presque abandonnée à la suite des résultats peu 'favorables qu'ont donnés les explorations. Ses filons, très-irréguliers, ne contiennent que peu de cuivre natif, mais bien des minerais sulfurés, cuivre sulfuré noir, cuivre pyriteux, cuivre gris : ils renferment de l'argent natif en faible proportion.

Ces fUons sont sur la direction de ceux connus vers le Nord, ils ont bien la môme allure, présentent les mêmes gangues ; on doit les considérer comme formés et remplis en même temps; par conséquent, la différence qu'ils offrent pour l'état chimique du cuivre ne peut être expliquée que par l'influence de la roche encaissante au moment du remplissage. . RÀimié. — Les filons transversaux sont extrêmement nombreux à la pointe Keweenaw; on doit les considérer comme des cassures traversant tous les

terrains normalement à la direction des couches et des bancs^ remplis postérieurement à une époque qu'il est impossible de préciser.

Les matières de remplissage sont arrivées en dissolution et non pas en fusion ; la nature de la roche encaissante a exercé une grande influence sar la distribution des gangues et des métaux, sur l'état chimique du cuiTie. Dans le conglomérat^ la gangue est principalement calcaire, les filons sont stériles ou contiennent des minerais oxydés du cuivre.

Dans le trapp compacte, grenu, amygdaloîde, la gangue est plus complexe, elle est formée de calcaire, de quartz, de feldspath, de chlorite, et des fragments et débris des roches encaissantes. Les filons contiennent de l'argent natif et du cuivre, toujours à Tétat natif et parfaitement pur: ces deux métaux sont parfois mélangés et comme soudés l'un à l'autre, mais ne sont pas combinés. Le cuivre se présente disséminé en petits grains ou en masses irrégulières, dont les dimensions sont parfois colossales; il est plus abondant dans l'amygdaloide que dans le trapp compacte ; les parties des filons reconnues jusqu'ici les plus riches sont celles qui sont situées au Nord da greenstx)ne, mais rien ne prouve que dans la zone du Nord on ne mettra à découvert des richesses aussi grandes par des travaux d'explorations convenablement développés.

Les filons placés dans la même position géologique, présentant à peu près les mômes gangues, sont cependant très-différents les uns des autres pour la richesse en cuivre.

Dans le greenstone, les filons sont peu riches et leur gangue est plus spécialement quartzeuse; ils renferment encore le cuivre à l'état natif.

Dans la région du Sud, on retrouve à peu près les mêmes matières de remplissage, mais le cuivre n'est plus à l'état natif; il entre dans les filons à l'état de minerais sulfurés.

Si on considère que les bancs de trapp agissent fortement sur l'aiguille aimantée, qu'ils sont plus ou moins bons conducteurs de l'électricité, on est ^ porté à voir la preuve d'une action électrique énergique dans l'influence évidente que les terrains ont exercée sur les matières minérales des filons.

L'hypothèse de dissolutions minérales remplissant les cassures préexistantes soumises à des courants électriques, traversant plus ou moins facilement les bancs de trapp, difficilement les couches de grès et de conglomérat, me parait expliquer assez heureusement tous les faits observés. Ce n'est qu'une hypothèse, sans doute, mais elle présente un certain degré de probabilité, et se trouve confirmée par la ressemblance frappante du cuivre contenu dans les filons avec celui, que nous obtenons dans nos laboratoires par les procédés galvanoplastiques.

GoncHBs iMPRÊGNâss DB CUIVRE. — Pour Compléter ce qui est relatif aux

AU LAC SUPERIBUE. 925

gisements de la pointe de Keweenaw, il me reste à parler des couches imprégnées de enivre^ explorées on simplement connues dans la zone métallifère

do Nord et à la limite du greenstone.

Les travaux d'exploitation de la mine de Gopperfalls ont traversé une bande amygdaloîde, située presque à égale distance du conglomérat et du greenstone, imprégnée de quartz, de calcaire, de chlorite et renfermant du cuivre natif. Le cuivre est en petits grains, en feuillets et même en masses pesant plusieurs kilogrammes* La roche est traversée par de nombreuses fissures à peine discernables, remplies des mêmes matières que les cavités, et qui expliquent comment la roche a pu être aussi complètement pénétrée.

Lors de ma visite, on n'avait encore exploré ce singulier gisement que dans les parties voisines des filons, et je ne peux affirmer que le cuivre existe dans tonte la bande; ce sera un point très-intéressant à éclaircir pour les compagnies possédant des concessions dans la zone correspondante.

Quant au remplissage des cavités de Tamygdaloîde, il est dû certainement au même phénomène qui a produit les filons.

J'ai dit précédemment que le greenstone est séparé des trapps du Sud par an lit de conglomérat, épais seulement de 0^,^ : au-dessous du conglomérat on peut voir une couche de 0°^,60 de puissance, composée d'une matière feldspathique presque blanche à l'affieurement, et ressemblant à du kaolin. Elle présente, en plusieurs points, notamment auprès de la mine de Cliff, des mouches de cuivre. Aucune exploration n'a été faite dans cette couche, parce que nulle part les affleurements n'ont présenté une appai'ence assez favorable : je dois donc me borner à signaler son existence, qui pourra servir pins tard de terme de comparaison entre les terrains de la pointe de Keweenaw et ceux de l'Ontonagon.

Gisements de la contrée d'Ontonagon. — Dans la contrée d'Ontonagon le trapp est éloigné de la côte de 1 6 à 22 kilomètres, et tout le pays est couvert d'alluvions, d'argiles et subies. Ces conditions rendent les transports extrêmement difficiles et onéreux, car ils doivent se faire par la rivière ou sur des routes en planches, dont l'établissement est fort cher. Cependant des travaux d'exploration ont été poussés avec une activité surprenante, et plusieurs mines sont en pleine exploration; une d'elles, celle de Minnesota, possède des veines d'une richesse considérable, en cuivre et en argent, et paye de gros dividendes à ses actionnaires.

Les succès obtenus dans cette exploitation ont produit le même résultat qne ceux de Cliff-mine à la pointe Keweenaw, c'est-à-dire que l»s explorations ont été faites dans tons les points analogues, dans ceux surtout oh on pouvait espérer la continuation du gisement de Minnesota ; le reste de la contrée a été relativement délaissé.

326 TOTAGB

Il en est résulté qu'on connaît assez bien la bande spéciale de la zone de trapp, dans laquelle Minnesota est située, et qu'on ne possède que des indications assez vagues sur les autres parties du terrain métallifère.

Tous les gisements explorés jusqu'à présent sont dans le trapp, et sont parallèles, en direction, aux terrains; ils peuvent être considérés comme des filons présentant des veines intercalées entre des bancs de nature différente et d'autres veines coupant les bancs sous un angle très-aigu ; fréquemment an contact des filons, l'amygdalolde est imprégnée des matières de remplissage et renferme du cuivre natif.

J'ai déjà signalé la disposition générale de la contrée dans la partie voisine de la rivière d'Ontonagon; elle présente trois séries irrégulières de montagnes, séparées par des vallées couvertes d'alluvions. Dans la chaîne du Nord on a constaté l'existence du cuivre, mais on n'a fait que des explorations insignifiantes : les travaux ont été concentrés sur le versant méridional de la chaîne médiane et sur les chaînons détachés vers le Nord de la chaîne du Sud. L'alignement des chaînons est assez irrégulier, dérangé probablement par des failles nombreuses, et dans bien des points on est dans l'incertitude la pins complète sur la position réelle des gisements exploités.

J'indiquerai successivement les caractères principaux des filons dont la position est certaine dans la chaîne de Minnesota et dans la chaîne du Sud.

Chdne de Mirmesùta. — Les mines de Minnesota, Rockland, National, etc., etc..., ont des travaux plus ou moins développés sur le même filon, parallèle à la direction des bancs, affleurant sur le versant méridional de la chaîne médiane. Sa disposition et son caractère restent sensiblement constants snr une très>grande longueur*

En profondeur, on ne sait pas encore ce que devient le filon ; près de la surface il se divise en plusieurs veines, dont deux seulement sont bien explorées.

L'une d'elles, la veine du Sud, est entre le conglomérat et le trapp (Voyez PI. xm, fig» 4), et représente un véritable filon de contact; la seconde, nommée veine du Nord, coupe les bancs de trapp sous un angle très-aigu, affleure

sur les plateaux parallèlement à la formation, et {>aralt se réunir à la première à une centaine de mètres au-dessous de ses affleurements.

Entre ces deux veines principales on a reconnu plusieurs veinules qui passent de l'une à l'autre, mais ne semblent pas mériter d'être exploitées.

Dans l'état actuel des travaux, il est impossible de distinguer laquelle des deux veines est le filon principal; la question sera bientôt éclaireie, car l'exploitation de la veine du Nord à Minnesota doit prochainement atteindre le conglomérat.

YEiiiE DD Nord. ^ La veine du Nord est inclinée de ÔS^' vers le N.-O. ; son

AU LAC SUPÊRIBUa. 327

toit est peu net et n'est marqué qae très-rarement par des sallbandes, il en est de même da mnr ; mais de ce côté le défaut de netteté peut s'expliquer assez facilement par les nombreuses veines secondaires qui se détachent vers la veine du Sud. Sa puissance est assez variable, de 0*^,15 dans les parties étranglées jusqu'à plus de 2 mètres dans les renûemenis.

Cette veine est remplie par du calcaire spathique^ du quartz^ de la chlorite, de l'épidote verte, des fragments de trapp et une matière rouge de consistance argileuse, analogue à celle qui est si fréquente dans les filons de la pointe de Keweenaw. Elle renferme du cuivre natif en grains disséminés dans la gangue ou en masses de toutes dimensions, de formes très-irrégulières et généralement peu épaisses.

Le calcaire spathique se présente en veinules, ou en masses puissantes, ou bien même mélangé avec les autres matières minérales, principalement avec Je quartz et l'épidote*

La matière argileuse rouge parait provenir de la décomposition de fragments ou de zones de trapp, et se présente en feuillets, en veinules, en zones séparées des autres substances. On la trouve au toit ou au mur ou dans le milien du filon.

iiC quartz est souvent mélangé avec le calcaire et l'épidote, formant des zones distinctes, alternant avec de la cblorite, ou le ciment d'une brèche, dont les fragments angulaires proviennent de la roche encaissante.

L'épidote pure et cristalline se présente en veinules, mais plus ordinairement mélangée avec du quartz ou avec du calcaire ; elle forme dans le filon des masses irrégulières, très-puissantes et continues, empâtant des fragments de tn^p, parfois isolés, parfois assez rapprochés pour constituer une brèche.

La veine présente de nombreuses géodes, en partie remplies par de l'argile rougeâtre, et tapissées par des cristaux de quartz assez nets, et de dimensions quelquefois très-grandes.

Le cuivre est disséminé en grains dans les brèches qaartzeuses, dans l'épidote quartzeuse et calcaire; il se montre en masses assez grandes dans le calcaire spathique ; souvent môme il remplit à lui seul toute la veine, ou pénètre sons forme de veinules dans le toit et dans le mur.

Les surfaces du enivre engagé dans la gangue sont très-inégales, et tellement pénétrées, qu'il est extrêmement difficile de les nettoyer sous le marteau. Les masses de cuivre les plus ordinaires pèsent de une à deux tonnes ; on en a cependant rencontré dont le poids dépassait cinquante, soixante et même cent tonnes. La masse principale de la mine de cuivre de IftinnejMta a déjà fourni plus de deux cents tonnes de cuivre, et son épaisseur maxima est de i»,60.

Dans plusieurs explorations peu profondes on a trouvé des masses impor-

tantes de caivre oxydalé, et môme de cuivre oxydé noir, de cuivre carbonate et de cuivre silicate. Ces oxydes proviennent de l'action des eaux atmosphériques sur le cuivre natif, qui existe encore au centre de toutes ces masses.

Le cuivre n'est pas également réparti dans toute l'étendue explorée de la Teine ; on a rencontré : tantôt le cuivre en grains disséminés dans la gangue, avec de petites masses ; tantôt des masses de cuivre de grandes dimensions, abondantes déjà à une très-faible profondeur.

n serait prématuré d'émettre maintenant un avis sur la distribution dn cuivre; il faut attendre que les exploitations commencées aient pris un pins grand développement.

Veine du Sud. — La veine du Sud a pour mur bien net le conglomérat, qui plonge vers le N.-O. sous un angle de 55®. Son toit est presque partout incertain, par suite des veinules nombreuses qui pénètrent dans le trapp, et dont plusieurs vont rejoindre les veines du Nord. Le mur est marqué par des feuiUets très-minces de matière argileuse rouge^ ressemblant à du trapp chloritique broyé et décomposé. En plusieurs points la veine est étranglée et le toit n'est séparé du conglomérat que par cette argile schisteuse. Dans les renflements, la veine est remplie par du calcaire spathique, d'un blanc laitenx, ou légèrement jaunâtre, mélangé avec un peu de quartz, de chlorite et d'épidote : mais la gangue dominante est toujours le calcaire.

La veine contient du cuivre et de l'argent natifs.

Le cuivre est très-rarement en grains disséminés dans le calcaire, il est presque toujours en masses irrégulières, pesant au plus huit à dix tonnes, toujours mélangées avec de l'argent natif. Les deux métaux sont adhérents, enchevêtrés l'un dans l'autre, mais ne sont jamais combinés : ils sont évidemment contemporains, et n'ont pas été produits par voie de fusion ; autrement on les trouverait combinés.

L'argent se présente assez fréquemment séparé du cuivre, engagé dans le calcaire spathique en masses pesant plusieurs kilogrammes, ramifiées à l'in- Ûni, de manière à reproduire après l'enlèvement du calcaire, l'apparence d'un polypier. Je dois signaler, avant d'aller plus loin, une analogie frappante entre les deux régions, d'ailleurs si différentes de la pointe de Keweenaw et d'Ontonagon. Les filons contiennent les mêmes substances, disposées à pen près de la même manière ; l'argent se trouve toujanrs dans le calcaire spathique- et près du conglomérat : le cuivre n'est jamais combiné à l'argent

Gisements de la chaîne du Sud. — Dans les montagnes peu élevées qui forment les premiers contreforts de la chaîne du Sud, se trouvent des filons disposés comme les veines dont je viens de parler.

Leurs affleurements sont parallèles à la direction des bancs de trapp, et les filons les coupent dans la profondeur sons un angle assez aigu. Le trapp

4U LAC SUPÉH1BUR. 3S9

plonge de SS*' vers le N.-O. , Tinclinaison des filons est de 65 à 70«. Us se continuent, comme les premiers, snr une très-grande longueur, en conservant assez bien leurs caractères; mais en chaque point exploré ils sont moins nets, par suite de la nature amygdalolde du trapp. Les matières de remplissage ont pénétré dans la roche poreuse, en sorte qu'on trouve en même temps les fiions presque parallèles aux bancs de trapp, et le trapp imprégné des mêmes matières que les filons.

Ils contiennent du calcaire spathique, du quartz, de la chlorite, de Tépidote et des fragments de trapp avec du cuivre natif disséminé; mais les masses de cuivre sont rares et toujours de faibles dimensions ^

Les exploitations produisent principalement de la roche à bocarder et sont loin de donner les brillants résultats de la mine de Minnesota.

La roche amygdalolde présente les mêmes matières, soit en noyaux dans les cavités et dans les fissures, soit en masses ou en veines irrégulières, et ne peut produire aussi que de la roche à bocarder.

La disposition générale que je viens d'indiquer n'a été bien reconnue que dans la partie de la contrée voisine de la rivière d'Ontonagon ; les gisements s'étendent bien loin vers l'Ouest et vers le Nord-Est, mais il n'est pins facile de distinguer ceux qui appartiennent à la chaîne méridionale de ceux qui peuvent être dans la même position que Minnesota.

Résumé. — Dans tonte la contrée, la direction des filons est parallèle à celle du trapp, les filons ont des veines intercalées entre les bancs de nature différente, et d'autres veines qui les coupent sous un angle assez faible. Dtins tous les points ob les veines ont rencontré l'amygdaloîde, la matière des filons a pénétré dans la roche et le cuivre est très-disséminé. Le cuivre se présente en masses considérables dans les filons bien caractérisés, et l'argent natif ne s'est montré que dans les veines de contact auprès du conglomérat.

Les matières et le mode de remplissage sont les mêmes que dans les filons de la pointe de Keweenaw ; la différence qu'offrent les deux districts résulte du mode de fractures des .terrains, longitudinales à Ontonagon, transversales i la Pointe.

Région du Portage. — • Les travaux d'exploration n'ont pas en beaucoup d'activité dans la région du lac Portage, et n'occupaient pas plus de 400 ouvriers en i 854. Cette partie du terrain métallifère est par conséquent peu connue, et la disposition des gisements n'a été déterminée qu'aux afi^eurements.

Le cuivre natif, accompagné de calcaire spathiqpie, de quartz, de chlorite, d'épidote et de lanmonite, se présente en filons peu puissants et peu continus, intercalés entre des bancs de trapp poreux ou amygdalolde. Ces roches sont

i. L'argent natif n'a pas encore été signalé dans les gisements da Sud.

imprégnées des mêmes matières et contiennent du enivre en grains et en trè»petites masses, quelquefois même de l'argent natif. On peut les sniyre pendant plusieurs kilomètres, tandis que les filons eux-mêmes ne se prolongent pas au delà d'une centaine de mètres.

Ces gisements sont analogues à ceux de la contrée d'Ontonagon; dans les deux régions on trouve des liions parallèles aux terrains, et des bancs de trapp poreux imprégnés au contact. Dans TOntonagon, les filons sont parfaitement caractérisés et bien continus ; les bancs d'amygdaloïde ne sont imprégnés que dans les parties voisines des filons. Au Portage, les veines sont peu continnes et prennent la disposition de fissures orientées, pareilles à celles qui renferment les minerais de zinc et de plomb dans la grauwacke des bords du Rhin : les zones de trapp contenant le cuivre et les autres minéraux des filons, sont très-développées et deviennent les gisements principaux.

Ces différences s'expliquent aisément par les considérations que j'ai présentées au commencement du chapitre sur les fractures que le soulèvement a dû produire dans lés terrains.

Ile-Rotale. — L'Ile-Royale a été explorée par un certain nombre de compagnies, mais les résultats obtenus n'ont pas été très-favorables ; deux mines sont seules maintenant en exploitation, à Rock et Todd's Harbor, et produisent une quarantaine de tonnes de cuivre.

Les filons se rapportent à deux systèmes : l'un normal aux couches du terrain, l'autre parallèle en direction, mais plongeant vers le Nord, tandis que l'inclinaison du trapp est au Sud.

Les filons transversaux présentent la plus grande analogie avec ceux de la pointe de Keweenaw ; ils sont peu puissants ei remplis par du calcaire spathique, du quartz, de la chlorite, des fragments de trapp. Us contiennent le cuivre à l'état natif, en grains disséminés dans la gangue ou en petites masses irrégulières, et paraissent plus riches dans l'amygdaloïde qne dans le trapp compacte. Les géodes ont présenté quelques-uns de ces beaux cristaux de zéolithes qui sont fréquents dans les filons de la Pointe, et qui manquent presque complètement dans les gisements de l'Ontonagon.

Canada. — Plusieurs recherches ont été faites au Nord et à l'Est sur les cêtes du Canada, mais jusqu'à présent on n'a découvert aucun filon dont la richesse puisse être comparée à celle des gisements de la partie américaine du lac.

Les filons sont très-irréguliers, presque normaux aux bancs de trapp, et remplis par du calcaire et par du quartz; ils contiennent un peu d'argent natif et des minerais de cuivre, principalement le cuivre pyritenx et le cuivre gris* Quand ils auront été mieux étudiés, il sera peut-être possible d'établir

AU LAC SUPliRIBDR. 331

ane relation avec ceux explorés an Sud des Bohemian-Moantains, da côté du Lac la Belle et du lac Gratiot

Le plus important des ûlons reconnus au Nord est celui de l'Ile nommée Spar*Island; son affleurement, puissant de 3 à 4 mètres, peut se distinguer à une grande distance, grâce au contraste de la couleur blanche du calcaire et du quartz avec la teinte foncée de la roche encaissante. Il a produit des minerais de cuivre et un peu d'argent; vers le Nord, on Ta trouvé renfermant beaucoap de blende.

Mine Brucb. — La formation trappéenne s'étend bien au delà des limites du lac Supérieur, et renferme également des filons plus ou moins riches en minerais de cuivre. Ainsi, on exploite à l'Ile SaintnJoseph, à 80 kilomètres au Sud du Saut Sainte-Marie, un filon de quartz contenant du cuivre pyriteux très-abondant, et traversant un terrain de trapp, de jaspe et de quartsdte. La mine Bruce est maintenant dans une bonne position; elle expédie près de 200 tonnes de minerai par mois à l'usine de Boston, et donnera des dividendes à ses actionnaires, après avoir commencé par faire d'énormes dépenses presque sans résultat utile.

Les districts produisant le cuivre au lac Supérieur sont, d'après ce qui précède, la Pointe de Keweenaw, l'Ontonagon, le Portage et l'Ile-Royale. Dans cette partie de la contrée, les gisements sont postérieurs à la formation des terrains; on peut réunir à ce sujet deux genres de preuves : le premiei résultant de la composition des grès et des conglomérats, le second dérivant de la disposition des gîtes.

J'ai déjà fait connaître, au commencement et vers le milieu de ce chapitre, les conclusions que l'on peut tirer de la coinposition des terrains et de la disposition des filons de la Pointe de Keweenaw. H me parait utile d'insister encore an peu sur ce sujet, afin de mettre mieux en évidence que^ dans toute la partie bien explorée du lac Supérieur, le cuivre et l'argent sont arrivés après la formation des terrains.

A la pointe de Keweenaw, les deux métaux sont dans des ûlons presque partout nettement encaissés, traversant des bancs de trapp, de conglomérat et de grès. Les minéraux des Ûlons ne se trouvent dans la roche encaissante qu'au contact même et à une faible distance des veines, et seulement dans le cas ob cette roche est très-poreuse. La pénétration des matières qui ont rempli les filons dans le trapp préexistant est alors bien évidente.

D est donc bien certain que le remplissage des filons est postérieur à la formation des trapps, des conglomérats et des grès : on est porté à conclure que les filons de la pointe de Keweenaw sont les fentes produites par le soulèvement, remplies à une époque <iu'il est bien difficile de préciser dans l'état actuel des explorations.

Si maintenant on considère la disposition des minéraux et des métanx contenus dans les filons ; la présence, dans les énormes masses de enivre, de noyaux présentant un mélange de calcaire, de quartz, de chlorite, de fragments de trapp; le contact et l'adhérence du cuivre et de l'aident, qui ont tant d'affinité Tun pour l'autre à une température élevée, et qui cependant ne sont pas combinés; on doit être convaincu que le remplissage des filons n'a pu se faire que par voie humide.

L'influence évidente que les roches ont exercée sur la distribution des minéraux, sur l'abondance et sur l'état chimique du cuivre, conduit à penser que l'électricité a dû jouer un très-grand rôle dans ce phénomène.

En restant en dehors de toute hypothèse, on peut conclure avec certitude, pour la pointe de Keweenaw, que les filons sont postérieurs aux terrains, qu'ils ont été remplis par voie humide.

Les gisements de la contrée d'Ontonagon et de la région du lac Portage, présentent avec les filons de la Pointe des analogies et des différences.

La nature et la disposition des matières minérales dans les veines bien définies, leur dissémination dans le trapp amygdaloïde, et par conséquent poreux et d'une pénétration facile ; l'absence complète de ces matières dans tous les bancs compactes, offrent des analogies tellement évidentes avec les faits observés à la Pointe, qu'on est forcé d'admettre que tous les gisements ont été produits en même temps et par le môme phénomène.

D'un autre côté, les différences principales entre les trois districts peuvent être facilement expliquées si on admet l'hypothèse extrêmement probable qne tous les gîtes ont été formés dans les fentes préexistantes. J'ai déjà indiqué les directions des fractures dues au soulèvement que révèle l'étude des terrains; elles sont normales à la pointe de Keweenaw, et parallèles aux formations dans rOntonagon et le Portage : on comprend alors très-aisément comment, à la Pointe, on rencontre presque exclusivement les filons transversaux,* tandis que dans les deux autres régions on ne connaît que des filons de contact, des veines plus ou moins continues, souvent en connexion avec des bandes d'amygdaloîde imprégnées des mêmes matières minérales.

Par ces considérations, on arrive à la conclusion suivante : dans toute la partie explorée du lac Supérieur, les gisements de cuivre, contenant fréquemment de l'argent natif, sont postérieurs à la formation de trapp, de conglomérats et de grès ; ils ont été formés par voie humide dans les fentes produites par le souHrvement.

Il me paraît assez probable que les filons de l'Ilfi-Royale, ceux du Canada, à l'Est et au Nord^ celui de la Bruce-Mine, près du lac Huron, ont été formés en même temps que ceux considérés précédenunent. Cependant, je n'avancerai rien à leur égari avant de les avoir visités.