Minerai lité de Verkne-Tschouwal

Le niveau du minerai est donc précisé et selon qu'on place les dolomies bitumineuses dans le D* ou le D*, on peut dire que celui-ci se trouve au sommet de la série du dévonîen inférieur ou à la base du dévonien moyen, l'absence de fossiles dans les dolomies ne permet pas une détermination plus exacte.

§ 4. Caractères du minerai et composition chimique.

Le minerai de Verkne-Tschouwal est toujours dur et compact, le grain en est fin, la couleur gris-noirâtre, rougeâtre ou encore souvent violacée; il parait fi'équemment moucheté. L'épaisseur des bancs varie de O^'IO à 0™60; tantôt les couches

172 l. DUPARC, F. PEARCE ET M. TIKAHOWITCH

sont directement superposées, tantôt elles sont séparées par de minces intercalations argilo-ocrcuses, le minerai lui-même .est parfois ocreux et terreux.

Nous avons examiné au microscope un grand nombre de coupes des ditféreates variétés de ce minerai et observé ce qui suit : En principe le minerai est toujours une quartzite formée par des petits grains de quartz polyédriques qui sont directement pressés les uns contre les autres et forment une véritable mosaïque. Dans les types pauvres en fer, on trouve disséminés parmi les grains de quartz, de très nombreux octaèdres de magnétite, dont la dimension est toujours supérieure à celle de ces grains. Dans les variétés plus riches, ces octaèdres s'agrègent pour donner naissance à des amas distribués irrégulièrement, ou au contraire alignée en traînées au milieu du quartz. Souvent alors la magnétite est accompagnée d'oligiste en grains et plages rougeâties et translucides, qui frangent volontiers le fer oxydulé et lui cODstituentjocalement une sorte d'auréole ; cet oiigiste est d'ailleurs très inférieur â la magnétite au point de vue quantitatif, plus le minerai devient riche, plus il diminue au profit de celle-ci. Dans les variétés qui forment te minerai traitable, les plages de magnétite deviennent très nombreuses et forment le fond de la roche, elles sont alors très rapprochées ou se tou- Fig. 33. — Coupe du minerai de Verkne- chent directement en laissant des cryptes Twhouwai. Chambre claire. Lumière naturelle. - remplies par du quartz polyédrique mêlé

M = Magnétite. — A = Quarte. F y H v j i

à une fine poussière d éléments ferrugineux (fig. 33). En même temps on remarque ta présence d'nne superbe amphibole très polychroïque, en cristaux assez volumineux et abondants, qui constitue une variété tout â fait nouvelle à laquelle nous avons donné le nom de Tschernichéivite, ses caractères sont les suivants : liCS cristaux fortement allongés selon t'axe prismatique mesurent jusqu'à 15 millimètres, ils présentent les combinaisons wi = (110) et fi' = (010), quelquefois on observe également h' = (100) mais plus rarement. Ils ne sont jamais terminés et ne semblent pas màclés. Les clivages m ■^= (110) sont nets et sur la section perpendiculaire â Wp se coupent sous un angle de ■ 126° à 127°. Le polychroïsme extraordinairement intense de cette amphibole joint à sa forte dispersion en rendent l'étude diflicile de sorte que les propriétés optiques que nous avons déterminées sont forcément incomplètes, elles suffisent cependant amplement pour caractériser l'espèce comme nouvelle.

ItECHF.nCMES PÉTROGlIAPHigtlF.S' SUR L^OURAL 173

L'allongement des cristaux est négatif; le plan des axes optiques est perpendiculaire à, 9' = (010); sur les sections normales à «p, la trace du plan des axes passe en effet dans l'angle aigu des clivages m = (110). Sur ,9' := (010) «p s'éteint à 4° de l'arête h* g* sans qu'il soit cependant possible de préciser le sens de l'extinction. La bissectrice aigué parait être «^ mais l'angle 2 V étant voisin de 90° il est difficile d'être affirmatif, surtout avec la forte dispersion des axes optiques observée ; il est probable cependant que le signe est réellement positif et nous nous basons pour cetfe appréciation sur l'allure des hyperboles dans le champ, ainsi que sur les valeurs comparées des biréfringences des sections perpendiculaires aux deux bissectrices. La dispersion est très forte ; celle des axes parait se faire dans le sens r, <; V. L'intensité de l'absorption n'a pas permis de mesurer les trois indices par la réflexion totale, l'indice fim n'est en tout cas pas inférieur à 1,65; quant aux biréfringences qui sont faibles, de nombreux essais faits sur des plaques normales aux deux bissectrices n'ont pas fourni des résultats suffisamment concordants pour inspirer confiance; par contre sur la section n„ — «p nous avons à plusieurs reprises trouvé le chiffre de 0,0115, que nous considérerons comme très voisin de la réalité. Quant au polychroïsme toujours excessivement intense, ^ ^* '' " .^"T ^*" .T/"*' ^'J"^^"

•' ' TBchouwsl. — A = T«cherDichéwite. — B = Ma-

il est comme suit : gnétitc. — Q — Quartz.

rig = violet foncé, «m 3= bleu verdâtre très intense, «p =^ jaune verdâtre très pâle.

Cette amphibole est sodifère et très riche en fer, nous n'en avons pu obtenir suffisamment pour en faire l'analyse quantitative, elle est d'ailleurs très difficile à isoler à l'état pur, car certains cristaux sont littéralement criblés d'inclusions de magnétite. Nous n'avons rencontré la Tschemichéwite que dans le minerai riche (fig. 34), dans les quartzites pauvres en magnétite elle parait faire défaut ; les cristaux sont généralement disposés dans les cryptes an milieu des grains de quartz ; dans ceitaines variétés ils sont assez abondants ; nous avons observé sur divers spécimens une tendance ou groupement fibioradié.

La composition chimique du minerai de Verkne-TschouwaI est donnée par l'analyse suivante, qui nous a été communiquée par la direction des usines,

174 L. DUPARC, F, PEARCB ET M. TIKANOWITCH

Analyse du minerai de Verkne-Tschouwal.

SiO,

AljOj

Fe^Oj

FeO

CaO

MgO

MnO

Perte au

feu

L'analyse a été faite sur un échantillon moyen pris sans triage dans un gros tas de minerai.

§ 5. Extensiofi du niveau minéralisé.

L'extension du niveau minéralisé ne peut être établie que par des recherches, car nulle part en dehors des berges de la Wichéra, on ne voit d'affleurements, toute la contrée étant couverte par la forêt. Il existe à Verkne-Tschouwal un grand nombre de puits et de sondages faits à des époques fort différentes, mais comme nous n'avons pas eu en mains les journaux de recherches, nous avons dû nous en tenir aux indications générales fournies par des personnes ayant assisté en partie à ces recherches, et aussi à l'examen des déblais des anciens puits. Du côté de l'Est, à une soixantaine de mètres de l'entrée de la galerie, ces puits ont rencontré des dolomies et des calcaires dolomitiques, puis quelquefois aussi de l'argile avec des cailloux de minerai. Au Nord, les sondages indiquent la présence des mêmes dolomies, qui, sur la mine de l'Ouest, se trouvent à une distance de 50 à 60 mètres de l'extrémité septentrionale de la tranchée. Vers l'Ouest les dolomies et schistes dolomitiques ont été rencontrés par des puits placés de 50 à 80 mètres de l'extrémité septentrionale de la tranchée ; il en est de même au Sud de la partie exploitée sur la mine de l'Ouest et de la grande tranchée donnant accès à celle de l'Est. Si donc on s'en tient aux résultats de ces recherches, le gisement de Verkne-Tschouwal serait circonscrit par des dolomies sur lesquelles il formerait un placage local. Ce revêtement n'est d'ailleurs pas continu de la mine de l'Est à celle de l'Ouest car des puits faits entre ces deux mines ont rencontré les dolomies en place après

avoir en certains endroits traversé nne couche de terrain meuble contenant des fragments de rainerai. Les deux mines forment donc deux cuvettes lenticulaires isolées entourées par les dolomies. Les contours exacts de ces cuvettes ainsi que leur étendue ne sauraient être précisés les travaux de recherches effectués étant encore insuffisants pour cela. Cette localisation du minerai n'a d'ailleurs rien de surprenant après ce qui a été dit, l'érosion a en effet nivelé toute la région qui forme la rive gauche de la Wichéra et le minerai étant, comme nous Tav^ons vu, plissé avec les dolomies en synclinaux et anticlinaux assez plats, se conservera évidemment dans les cuvettes synclinales tandis qu'il disparaîtra sur les anticlinaux. Les dolomies qui séparent les deux mines de l'Est et de l'Ouest sont certainement le reste d'un de ces bombements anticlinaux dopt la couverture minéralisée a disparu ; le croquis (fig. 35) montre cette disposition.

Le minerai de Verkne-Tschouwal formant, comme nous l'avons vu, un niveau quartziteux minéralisé dans le dévonien, on peut logiquement supposer que le gise-

Fig. 35. — Profil à travers les deux gisements de l'Est et de l'Ouest.

A = Minerai. — B = Dolomies.

ment connu n'est pas seul de son espèce dans la région. Rien en effet n'autorise à supposer que les quartzites minéralisées sont un accident local, dans ces conditions le minerai doit se rencontrer nécessairement sur d'autres points, à moins que les axes des plis ne se soient brusquement relevés ou au contraire abaissés ; dans le premier cas l'érosion aurait fait disparaître le minerai et peut-être aussi son soubassement de dolomies, dans le second il serait encore recouvert par les couches hypothétiques qui en forment le toit et qui seraient enfoncées sous l'argile et les cailloutis contemporains. Or, des puits faits à une petite distance au Nord du gisement de Verkne-Tschouwal ont en effet montré l'existence de deux petits îlots de minerai recouverts d'une épaisse couche d'argile et de galets. Partout ailleurs, d'après les renseignements qui nous ont été données, les puits n'ont rencontré que des dolomies après avoir traversé une épaisse couche d'argile. Très souvent ces puits ne sont pas arrivés sur la roche en place et ont été arrêtés dans l'argile dont l'épaisseur était considérable; la question posée n'est donc pas résolue. Nous avons également fait exécuter une batterie de 6 puits espacés les uns des autres de 200 mètres et disposés sur une ligne orientée Est Ouest qui partait de l'entrée de la galerie de la mine de l'Est»

Le premier de ces puits après avoir traversé 5 mètres d'argile, a rencontré la roche en place, formée par des qtmrtzite& blanches avec quelques taches ocreuses et des mouchetages ferrugineux. Le deuxième puits a trouvé des roches analogues ; les autres sont restés dans l'argile plastique.

Il résulte de ces recherches que sur plus de 400 mètres de distance à l'Est de l'entrée de la galerie, on trouve des quartzites ; comme celles-ci appartiennent très certainement au niveau à minerai, ce deniier n'est donc pas un accident local. L'absence de minéralisation dans ces quartzites peut s'expliquer de deux manières. Ou bien celles-ci sont supérieures et représentent le toit stérile du minerai qui doit nécessairement se trouver au-dessous, ou bien elles forment l'horizon à minerai luimême, et la magnétite est alors sporadique dans cette formation.

§ 6. Description du gisement de Nijne-Tschouwal.

Ce gisement se trouve à quelques kilomètres au Sud-Est de celui de Verkne- Tschouwal, au pied même de la montagne de Tschouwal; il est distant de 3 kilomètres environ de la Wichéra et suit sensiblement la direction de la chaîne. La majorité des travaux faits à Nijne-Tschouwal étant souterrains, et les puits et galeries étant inondés, nos observations se sont bornées à l'examen des déblais des haldes et des rares points sur lesquels il existe des travaux à ciel ouvert. La mine se compose de deux gîtes distincts, celui du Nord et celui du Sud. Le gîte du Sud, le plus anciennement connu, se trouve au pied même de la montagne ; il est dirigé à peu près Nord-Sud. A l'origine le minerai n'y affleurait que sur quelques points seulement, il est recouvert d'une couche d'argile et de cailloutis qui atteint de 4 à 5 mètres. Les cailloux sont exclusivement des schistes verts éboulés au flanc Ouest du Tschouwal. Le gisement lui-même a été étudié par une série de puits alignés sur des batteries transversales à sa direction ; ces puits ont, dans la plupart des cas, traversé le minerai de part en part, ils sont accompagnés d'un réseau de galeries. Le contour du gisement est vaguement elliptique ; celui-ci affecte une disposition lenticulaire, il s'amincit en effet sur les bords Est et Ouest. Le toit de ce minerai est invariablement formé par de l'argile grasse, rougeâtre et plastique, qui contient de nombreux fragments de quartzites blanches qui semblent provenir d'un morcellement in situ. Il paraît évident ici que ce sont les couches litées de ces quartzites qui ont dû primitivement former le toit du minerai ; on ne saurait en effet supposer qu'elles sont un matériel apporté d'ailleurs, car ces roches font défaut dans les parois voisines du Tschouwal, comme aussi dans le voisinage plus ou moins immédiat du gîte. Nous n'avons d'ailleurs jamais trouvé d'autres roches dans les déblais

des puits, et cette observation concorde exactement avec les renseignements qui nous ont été donnés par les personnes qui ont dirigé les recherches. L'examen de ces quartzites nous a permis de nous convaincre qu'elles sont pétrographiquement identiques avec celles que nous avons rencontrées dans nos puits à Verkne-Tschouwal ; ces roches sont d'ailleurs tellement typiques qu'elles se reconnaissent au premier coup d'œil. Elles sont friables, blanches, parfois caverneuses, se brisent facilement, et sont formées par des parties qui sont hyalines et d'autres saccharoïdes.

Presque tous les échantillons renferment des mouchetages de pyrite toujours oxydée et remplacée par des amas ocreux de forme cubique.

Le minerai qu'on trouve sous l'argile qui contient les blocs de quartzite est rarement stratifié ; sur quelques points seulement on peut voir des régions où il est encore régulièrement lité ; partout ailleurs il est morcelé et brisé sur place et l'ar-

Fig. 36. — Coupe à travers le giBement de Nijne-Tschonwal. A = Minerai. — E = SchistcH verts métamorphiques. — C = Argile. — D = Terrain superficiel.

gile du toit s'infiltre alors dans les cassures qui séparent les blocs. Les travaux souterrains ont montré que le plongement des couches minéralisées se fait régulière* ment vers l'Est ; il est en moyenne de 10° seulement, mais sur le bord Est de la lentille il s'accentue et atteint 30°. Ce dernier fait laisserait supposer que ce minerai s'enfonce sous le flanc Ouest du Tschouwal où il serait alors recouvert par les schistes cristallins qui forment cette montagne, mais il n'en est rien, car des puits profonds faits plus à l'Est n'ont plus rencontré le minerai et un travers banc partant du fond d'un puits situé sur le bord Est de la mine et qui avait traversé toute l'épaisseur du minerai a rencontré des schistes quartziteux blanc-grisâtres appartenant à un niveau géologique sur lequel nous ne sommes point encore fixés. Il est d'ailleurs évident que le plongement du minerai vers l'Est est moins brusque que celui des schistes verts du Tschouwal qui forment sans doute son soubassement à une certaine profondeur. Ces schistes se retrouvent à une petite distance du bord Ouest de la mine, près des baraquements ; c'est ce que l'on peut constater sur les déblais de plusieurs puits faits en cet endroit.

MSM. SOC. PHT8. BT HIST. NAT. DE OENÈVB, VOL. 86 (1909).

i78 L. DUPARC, F. PEARCE Eï M. ÏIKANOWITCII

Quant au mur du minerai, il est formé par une argile blanchâtre parsemée de débris quartzeux ; jamais on n'y a rencontré la roche en place dans les puits nombreux qui ont été faits sur la mine« les dolomies qui notamment forment le mur du minerai à Verkne-Tschouwal sont inconnues à Nijne-Tschouwal ; il convient cependant d'ajouter que ces puits ont toujours été arrêtés à leur rencontre avec le mur argileux et n'ont pas pénétré plus loin dans cette formation. La figure 36 donne la disposition du gîte de Nijne-Tschouwal.

Le gisement du Nord a été découvert en 1899 par des sondages; il était également sous l'argile et les cailloutis; actuellement il a été dépouillé de cette couverture de sorte que le minerai peut être présentement exploité à ciel ouvert. Les relations de ce minerai avec les formations qui en constituent le toit et le mur sont absolument identiques à celles relevées sur le gite du Sud, mais le minerai est encore plus morcelé et toujours mêlé à de l'argile.

§ 7. Caractère du minerai et composition chimique.

Le minerai de Nijne-Tschouwal est absolument identique à celui de Verkne- Tschouwal. C'est comme lui une quartzite imprégnée à des degrés divers de magnétite et d'oligiste. Là oil la stratification des bancs est encore visible, les lits sont séparés par des minces intercalations ocreuses et argileuses, souvent le minerai devient lui-même ocreux ou limonitique, mais toujours par suite d'une altération posthume ; il paraît en moyenne plus riche en fer total et aussi en oligiste que celui de Verkne-Tschouwal, comme le montre l'analyse suivante qui nous a été communiquée par la direction des usines de la Wichéra.

Analyse du minerai de Nijne-Tschouwal.

SiOj

AlA

Fe^Oa

FeO

MnO

CaO

MgO

Perte i

Elu feu

Total

RECHERCHES PÈTROGRAPHIQUES SUR l/oURAL 179

L'analyse a été faite sur une prise qui représente la composition moyenne du

minerai.

Nous avons, sur la base de cette analyse, calculé les proportions relatives de magnétite et d'oligiste qui sont associées dans les deux minerais de Verkne et de Nijne-Tschouwal, et trouvé les résultats suivants :

Minerai de Verkiîe-Tschouwal • Minerai de Nijne-Tschouwal :

Magnétite 41,75 55,1

Oligiste 10,97 30,37

On voit d'ailleurs que le minerai de Nijne-Tschouwal est beaucoup plus riche en oligiste que celui de Verkne-Tschouwal ; il agit aussi plus faiblement sur l'aiguille aimantée.

§ 8. Conclusions relatives aux gites de Verkne et de Nijne-Tschouwal.

Il résulte de l'exposé qui précède que les gîtes de Nijne et de Verkne- Tschouwal sont semblables et se présentent, à la richesse près du mineraij dans des conditions identiques. Les quartzites blanches mouchetées de pyrite trouvées par nos puits à Verkne-Tschouwal et qui sont évidemment un passage latéral du minerai ou peut-être son toit, se rencontrent également à Nijne-Tschouwal avec des caractères identiques, mais ici en blocs mêlés à de l'argile, au toit même du minerai. Sans doute les dolomies fétides qui, à Verkne-Tschouwal, forment le mur, n'ont jamais été observées à Nijne-Tschouwal ; dans cette dernière localité les puits qui ont traversé le minerai, comme aussi ceux restés dans le stérile, ont toujours rencontré une argile talqueuse chargée de débris de schistes quartziteux, le soubassement du minerai est donc ici différent ; toutefois les innombrables batteries de puits que nous avons faites sur toute l'étendue du synclinal de la Wichéra ayant démontré que les formations du dévonien sont souvent transgressives sur les schistes verts, l'absence de dolomies ou de schistes argilo-calcaires au mur se trouve ainsi aisément expliqué. Si en effet ce sont les schistes quartziteux trouvés dans l'argile et sous le minerai qui forment réellement ce mur, et si ceux-ci sont de plus rattachables aux schistes métamorphiques développés dans la montagne de Tschouwal, le gîte de Nijne-Tschouwal apparaît alors comme le reste d'un lambeau

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dévonien d'épaisseur réduite, qui est transgressif sur les schistes verts qui l'environnent de toutes parts ; la présence de ces schistes très redressés dans les puits qui sont à l'Ouest de la mine viendrait corroborer cette manière de voir. L'épaisseur des couches minéralisées est, à Nijne-Tschouwal, en moyenne bien supérieure à celle qu'on observe à Verkne-Tschouwal, mais ce fait ne présente rien qui soit anormal, car il est incontestable que dans cette dernière localité, le minerai n'a plus aujourd'hui son épaisseur initiale, une bonne partie de ce dernier aj-ant été enlevée par l'érosion. Il faut ajouter qu'à Nijne-Tschouwal, les quartzites caverneuses sont nettement au toit du minerai, fait qui semble indiquer qu'à Verkne- Tschouwal elles ne sont point un passage latéral de celui-ci.

Toute la région comprise entre Verkne et Nijne-Tschouwal a fait l'objet de nombreux sondages ; ceux-ci ont presque toujours rencontré une épaisse couche d'argile qui, à une certaine profondeur, renfermait fréquemment des débris de quartzites blanches mouchetées de pyrite. Ces puits n'ont malheureusement pas été poussés plus profondément, mais les résultats qu'ils ont fournis suffisent pour établir que l'horizon quartziteux n'est point local mais au contraire relativement étendu, et très probablement continu entre les deux mines. La question de savoir s'il y est ou non minéralisé ne parait pas tranchée par les travaux actuels.

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