CONDITIONS GÉNÉRALES UES GITES MÉTALLIFÈRES

tion géographique, tendra à s’établir au.\ dépens des contrées privilégiées par leur position, comme le Cornwall, ou dotées, par les siècles passés, d’une grande accumulation de travaux, comme le Harz, la Saxe et la Hongrie.

DU HARZ

Le Harz a été très bien défini , comme un ilol protubérant formé par les terrains de transition et surgissant au-dessus des plaines secondaires de l’Allemagne septentrionale. Cet îlot elliptique a dix myriamètres de longueur, depuis Grund jusqu’à Mansfeld, sur trois de largeur; il est orienté S. S. E. -N. N. O. Ses contours sont assez nettement dessinés par le relief du terrain de transition et par les affleurements des couches relevées du Rothliegende, du Zechstein,du grès bigarré, du Muschelkalk, des Keuper, du lAas et de la craie, qui sont appliquées sur les derniers versants, et forment sur son périmètre des lisières ou zones étroites et concentriques. Vu de quelques lieues, et lorsqu’on se place sur les dernières ondulations formées par ces lisières d’affleurement, le Harz apparaît comme une gibbosité surbaissée, dont les pentes s’élèvent doucement et assez régulièrement jusqu’au Brocken qui est le point culminant; mais cette apparence de régularité cesse lorsqu’on pénètre dans l’intérieur, et l’on ne voit plus qu’un

GITES MÉTALLIFÈRES

groupe de montagnes arrondies, tantôt entassées, tantôt séparées par des vallées larges et ouvertes. L’étude des roches constituantes devient dès lors indispensable pour apprécier l’ensomble et les détails de la structure du pays.

Le cône culminant du Brocken (^^52 mètres d’élévation), qui forme le trait le plus prononcé de la structure du Harz, est composé de granité; plusieurs montagnes, également élevées et de môme composition, se rattachent au Brocken et constituent ainsi une masse saillante et cristalline autour de laquelle se contournent et se relèvent les dépôts stratifiés du terrain de transition. A l’est de cette masse, qui occupe environ ^50 kilomètres carrés, les granités en forment une seconde beaucoup moindre en superficie comme en élévation ; ce sont les montagnes de Rostrapp. Ces granités sont généralement très cristallins et peuvent être assimilés aux types de la pointe du Cotentin.

Il n’y a que peu de passages entre les granités et les dépôts de transition; en d’autres termes, la zône des terrains métamorphiques qui entourent les granités est très restreinte. Les gneiss et les micaschistes, qui établissent ordinairement ces passages et composent, dans les terrains de transition les plus anciens, des zônes développées, sont des roches exceptionnelles au Harz; la roche de contact immédiat appartenant au type tout

lu IIAIIZ.

spécial qui a reçu la dénomination de hornfels. Cette roche, dure et compacte , d’apparence souvent trappéenne et porphyrique, serait considérée elle-même comme éruptive, si sa situation constante au contact des masses granitiques, sa composition qui peut être assimilée à un mélange intime et passé à l’état compact, dequarz, feldspath et mica, si même ses variations minéralogiques n’avaient déterminé les géologues du Harz à la considérer comme roche métamorphique. Les pics de Winterherg, deWormberg, de Kœnigsberg, très rapprochés du Brocken, et dont les pointes sont formées de débris, à la manière de certains pics trappéens, semblent annoncer les formes les plus hardies écroulées sur elles-mêmes.

Les terrains de transition du Harz se partagent en deux formations puissantes : celle des thonschiefer ou schistes argileux, et celle des gratiwackes. Ces deux formations, qui paraissent concorder dans 1a plupart des circonstances, semblent cependant former deux termes assez distincts par la succession de phénomènes analogues à des époques successives.

Le développement des fhonschiefer commence par des roches siliceuses, kieselschiefer, et se termine en se chargeant de quelques alternances calcaires. 11 en est de même des grauwackes qui «commencent ])ar les quarzfels et se terminent par

i;iTKS MÉTALLIFÈRES

(les calcaires. Les kieselschiefer, (|ui sont, comme on le sait, assez rares dans les terrains de transition, sont très développés au Ilarz. Leur composition les assimile en quelque sorte à des {{rès mélangés de principes argileux, tandis que leur texture compacte qui met la silice en (‘vidence de manière à masquer les autres éléments , et leur fendillement presque indéfini , semblent annoncer encore cette action métamorphique dont l’effet constant est de donner les caractères du jaspe aux roches arénacées siliceuses. Cette opinion est surtout confirmée par l’assimilation que l’on peut faire des kieselschiefer aux jaspes rouges (gabbro rosso) qui constituent, en Italie, l’état métamorphique de certains schistes et grès arénacés de la craie. L’analogie se poui*suit jusque dans les détails de la structure des deux roches, si souvent remarquables par le contournement de leui’s plans de stratification.

Le kieselschiefer a depuis longtemps fixé l’attention des géologues du Harz : ils ont remarqué que ces couches siliceuses ne formaient pas dans le terrain schisteux des bandes régulières dont la position fût fixe, mais que leur développement concordait presque toujours avec le voisinage des roches ignées. Ils ont en outre constaté que leur nature minéralogique éprouvait quelques variations selon que les roches ignées se trouvaient

DU HAHZ.

insérées suivant les plans de stratification du terrain schisteux, ou que ces plans étaient coupés par la masse éruptive. Dans le premier cas, les kieselschiefer noirs ou verdâtres ont en elTet les caractères qu’on peut appeler types du yenre, mais dans le second ils passent insensiblement vers les plans de contacta une espèce de petrosilex très compact. 11 semble bien résulter de tous les faits observés que ces roches doivent leurs caractères à des phénomènes spéciaux, et M. Zinken les a attribués à l’action de dissolutions siliceuses a{jissant à une haute température et sous une forte pression, plutôt qu’à une simple influence de calorique.

Les quarzfels, quarz compactes et quelquefois grenus, forment, vers l’ouest surtout, des pics et des plateaux très rapprochés des masses culminantes. Ces quarzites sont encore des grès arénacés, qui ont subi des altérations postérieures à leur dépôt. Dans les masses dont la texture est compacte, on distingue à peine les plans de stratification qui démontrent cette origine arénacée; mais lorsque la texture devient grenue, ces plans apparaissent d’une manière évidente. Le long plateau du Bruchberg, qui forme entre la région du Clausthal et celle du Brocken un rideau prolongé, présente le plus grand développement des quarzites du Harz, et démontre encore une fois par la concordance qui existe entre les variations miné-

GITES MÉTALLIFÈRES

ralogiquesdescsrorheselleurposition relativement aux granités, la réalité de cette influence d’altération qui a fait passer les roches quarzeuses, grenues et stratifiées, à des quarzites compactes et massifs.

Les schistes argileux et les grauwackes qui constituent la plus grande partie de la superficie du Ilarz, ne présentent pas d’autres particularités dans leurs caractères généraux. En cherchant à les classer dans la série des terrains de transition du reste de l’Europe, on est conduit à assimiler 10*8 quarzfels aux grès siluriens de la presqu’île de Hretagne, grès qui, aux environs de Cherbourg par exemple, présentent des caractères identiques. Des fossiles trouvés dans les grauwackes supérieures ont porté plusieurs géologues à les rapporter à l’étage devonien; mais nous devons dire que les traits de la stratification n’autorisent pas à rompre l’unité de ces dépôts par une ligne aussi prononcée.

En parcourant l’intérieur du Ilarz, on reconnaît aussitôt que la disposition des roches stratifiées est constamment rapportée aux masses granitiques, ainsi désignées comme centres principaux d’éruption et de soulèvement. .Mais ou reconnaît aussi que l’accidentation du groupe offrirait plus d’unité et de simplicité, si les formes n’eussent été compliquées par d’autres causes. Ces causes sont d’ailleurs manifestes par la présence presque îjénérah' des roches amphiboliques érup-

DU HARZ

tives désignées sous les dénominations de grunsteins, ampliibolhes, dioriles, pyroxengeistcin, etc.

Ces amphiboliies , d’un vert sombre, souvent cristallines et affectant les structures radiées et globulaires, si fréquentes dans ces roches, se rencontrent dans toutes les parties du groupe; les accumulations principales suivent une ligne transversale depuis les environs de Lerbacb jusqu’au-delà d’Altenau, ligne interrompue par le cap granitique de Ziegenrucke, mais qui se retrouve audelà de ce cap, versGoslar et Harzburg. On retrouve les mêmes roches amphiboliques autour des granités de l’est, à Andreasberg, à ieda, etc.

Les roches amphiboliques du Ilarz justiOent par les variations de leur caractère la multiplicité des dénominations qui leur ont été données. L’adjonction du feldspath qui la fait bien réellement passer aux diorites et la substitution de riiyperstliène à l’amphibole, sont les principaux éléments de ces transformations. Ces diverses roches, en se soudant aux roches stratifiées suivant les plans desquelles elles se sont souvent insérées, en ont altéré la nature minéralogique et la texture, de manière à déterminer des roches mixtes ou métamorphiques qui ont souvent reçu des dénominations spéciales. Telles sont tes blnllerslein, mamlclstem, etc., qui, au Ilarz, reproduisent les caractères de nos spillites et de nos amygdaloïdes.

On a été longtemps avant d’admettre que les grunsteins et tous leurs dérivés fussent des roches d’origine ignée; leur apparente stratification, qui surtout dans les galeries de mines semble si bien concorder avec celle du terrain schisteux, avait jeté beaucoup de doute à cet égard. Mais lorsqu’on vient à considérer dans les masses extérieures ou dans les mines les formes générales de ces masses, on voit que cette stratification n’existe réellement pas. M. Hausman a démontré l’origine éruptive de toutes ces roches par des coupes multipliées, dont un exemple est reproduit ci-dessous par une coupe prise à Granethal au pied du Nordberg. Cette

coupe fait apprécier à la fois la non concordance de l’ensemble avec les thonschiefer traversés, et la concordance apparente de quelques points.

Elle met encore en évidence la tendance de la roche à une structure globuleuse à zones (concentriques, structure si fivquente dans les

nu IIARZ.

roches amphiboliques de toutes les contrées.

L’oriyine éruptive des roches amphiboliques résulte donc de leur nature minéralogique ; et si cette origine ne paraissait pas suffîsamnîent établie par cette considération, elle se trouverait démontrée surabondamment par la forme des masses qui traversent souvent les terrains stratifiés, y pénètrent sous forme de dykes déliés, en empâtent des fragments plus ou moins altérés, et même surplombent quelquefois , par suite d’épanchements au-dessus des orifices d’éruption.

Outre les différences essentielles des caractères minéralogiques, différences qui ne permettent jamais de confondre les éruptions granitiques avec celles des amphibolites, on en remarque de non moins essentielles dans la disposition. Ainsi, tandisque les granités constituent des masses arrondies et puissantes autour desquelles l’ensemble du terrain schisteux a été relevé et refoulé dans tous les sens , les roches amphiboliques se sont le plus souvent insérées suivant les plans -de stratification des dépôts de transition ; elles ont ainsi clivé le terrain schisteux , suivant les plans de moindre résistance, en y formant des dykes concordants.

Cette position établit une distinction complète entre les deux classes de roches cristallines, et les constitue d’une manière précise en deux énouues.

30 GITES MÉTALLIFÈRES

en démontrant que les amphibolites n’ont pu sortir et prendre les positions qu’elles occupent qu’après le relèvement des couches schisteuses par les roches granitiques. On peut ajouter encore cette remarque sur les formes extérieures des montagnes amphiboliques , que tandis que les granités ont imprimé à la contrée les traits d’ensemble et de disposition générale, les amphibolites en ont déterminé les accidents de détail.

Ces positions relatives, jointes à l’analogie avec ce qui a été généralement constaté, amènent naturellement à considérer les roches amphiholiques comme postérieures aux granités. Certaines remarques ont cependant conduit quelques géologues à une opinion opposée : ainsi, la ligne des amphibolites de Lerbach à Harzhurg, est traversée, comme il a été dit précédemment, par les granités de Ziegenrucke, qui forment une espèce de cap saillant, détaché de la masse centrale du Ikocken ; vers Harzgerode, les granités semblent, sur la plus grande partie do leur périmètre, émergés du milieu des amphibolites, qui se relèvent vers leurs masses saillantes, et paraissent, ainsi que les terrains schisteux, subordonnés aux formes qui résultent des éruptions feldspathiques. Les granités allaient donc traversé et interrompu les masses amphiboliques, comme ils ont traversé et interrompu les dépôts de transitions, en uii mot ils leur seraient

DU lunz.

posléricurs. Ajoutons enfln que ce ftiit de postériorité ne serait pas isolé, puisque les f»ranites de l’ile d’Elbe ont fourni un exemple incontestable de cette anomalie.

Ces raisons sîpécieuses ncrésistcnt réellement pas à la discussion; les roches amphiboliques paraissent, dans ces diverses circonstances, avoir suivi les plans de contact des^îraniles et des terrains de transition, de même qu’elles ont si souvent suivi les plans de stratification de ces derniers. En clivant ainsi 1e sol dans ses parties faibles, elles n’ont pu traverser les masses {jranilicjues qui leur offraient plus de résistance. De là cette disposition qui semble indiquer une interruption des diorites par les granités; lorequ’en réalité ce sont les diorites qui ont contourné les massesgranitiques préexistantes plutôt que de les rompre. Observons d’ailleurs que les granités du Ilarz, qui pourraient fournir des types de l’espèce, ont peu d’analogies avec les masses feldspathiques de l’ile d’Elbe qui appartiennent à des roches plus souvent porpbyriques que granitiques, et dont les détails minéralogiques sont d’ailleurs si exceptionnels.

Les géologues qui admettent cet âge récent des granités ont supposé, pour concilier les anomalies, qu’ils avaient été seulement soulevés et qu’ils n’étaient pas venus à l’état fluide. Dans ces conditions, l’hypothèse devient plusadmissible, pui.sque

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CITES MÉTALLIFÈUES

:vi

l’époque de soulèvement serait postérieure à celle de l’éruption , mais il faudrait supposer au moins l’action de trois époques de soulèvement dans le llarz; car, ainsi que nous l’avons dit, les amphibolites n’ont pu prendre la position qu’elles occupent sans le redressement préalable des couches, c’est-à-dire sans un pas très prononcé vers l’ordre des choses actuelles. Dès lors, cet Age récent des granités se bornerait en réalité à un surexbaussemcnt postérieur à leur Age réel.

Resterait à préciser l’époque des soulèvements. Les terrains secondaires, y compris les formations crétacées, sont incontestablement relevés autour du llarz; au nord de Ooslar, on peut parcourir, sur un espace très resserré, la série de tous leurs aflleuroinents. Il est cependant probable que le terrain crétacé est en stratification discordante sur ceux qui le précèdent, de sorte que les premiers mouvements du sol auraient précédé celte période, les plus récents, et probablement les plus importants, lui étant postérieurs.

Il est difficile de tirer des conclusions certaines

de l’orientation du llarz; son grand axe est trop court et trop peu déterminé, pour que cette orientation ait une valeur significative. C’est eu réalité un groupe ayant un point de partage des eaux, et non pas une ligne; les granités qui déterminent ce point n’ont pas de direction déterminée, et'

DU HARZ

quant aux amphibolitcs, les directions qu elles semblent suivre, par exemple de Lerbach à Altenau, ne leur appartiennent pas, en ce sens qu’elles paraissent résulter du détail de l’accidentation préexistante ; des lignes de moindre résistance ayant été produites par les accidents de la surface et la disposition des terrains stratifiés. Cette ligne n’est en effet qu’un plan de clivage, car elle coïncide avec la direction générale des couches schisteuses. Avec si peu de données sur les directions, on est porté à supposer la réunion des phénomènes du surexhaussement des granités, et de la sortie des roches amphiboliques, en admettant ces roches comme réellement postérieures aux granités, et les rapportant à l’époque du soulève- . ment des Pyrénées et des Apennins. Ces amphibolites seraient ainsi identifiées, sous le rapport de l’àge, aux ophites des Pyrénées, aux serpentines et aux amphibolitcs des Alpes, des Apennins, et de la chaîne métallifère de la Toscane, roches avec lesquelles elles ont d’ailleurs des rapports si remarquables par leurs caractères de forme et de composition, ainsi que par leurs influences et leurs propriétés métallifères.

Mlnermls de fer.

Les minerais peuvent être distingués sous le rapport de leur composition, de leur gisement.

GITF.S MI^.TALLIFÊHES

(le leur formeel de leur distribution géographique, et ces quatre ordres de considérations se réunissent pour établir au Harz deux catégories très distinctes.

Ce sont d’abord les minerais de fer, consistant en oxydes hydratés ou anhydres; 2" les minerais sulfurés de plomb, cuivre et argent, dont la galène argentifère forme le trait principal. La séparation minéralogique de ces deux classes de minerais n’est pas absolue; ainsi, la galène aura souvent pour gangue du fer carbonaté, la pyrite cuivreuse sera souvent mélangée de pyrite martiale ; mais la distinction géologique est facile à saisir, et se trouve conflrmée d’une manière remarquable par les autres considérations.

Les minerais de fer ont une liaison évidente avec les roches amphiboliques; les principaux gîtes sont alignés de Lerbach à Butenbock et Altenau, c’est-à-dire, précisément suivant les plans de contact de ces rochas avec les couches relevées du terrain schisteux. (Voir la carte des environs de Clausthal.) Ces gîtes n’ont pas de formes déterminées, et, quoiqu’on leur ait souvent donné le nom de filons, on n’est pas arrivé à constater ce mode de gisement pour les gîtes principaux, qui paraissent devoir être classes parmi les gîtes irréguliers et de contact.

Ainsi, les minerais de fer constituent des veines

Dt HAUZ. 3 ")

|UMi ronliiiiies, ordinairement dirigées suivant les plans de stratification et de contact du terrain schisteux avec les amphibolites, plans qui sont identiques et que nous pouvons appeler les plans de clivage. I.Æ coïncidence de la concentration géographique de ces veines et amas, suivant les plans de clivage et d’éruption, établit déjà d’une manière bien suffisante la liaison des minerais de fer avec les am- •phiboles; mais l’intimité de cette liaison est mise en évidence par l’étude du gisement. Dans beaucoup de cas, le minerai de fer est dans la masse même des roches amphiboliques, et il y forme des amas irréguliers; enfin, il y a passage entre la roche qui se charge de plus en plus d’oxyde de fer et le minerai proprement dit. Au-dessus de Lerbach, dans les masses éruptives remarquées depuis longtemps pour les débris de schiste argileux et de kiesel-schiefer qui s’y trouvent empâtées, l’amphibole contient souvent des veines d’oxyde de fer; et comme elle a, sur quelques points, une tendance assez prononcée à une structure globulaire, l’amphibole et l’oxyde de fer prennent en ces points des structures concentriques, et apparaissent ainsi dans les sections du terrain coordonnées par rapport aux mêmes centres de consolidation.

Ce fait intéressant prouve la contemporanéité des minerais de fer et des roches éruptives amphiboliques ; fous lesgitesqui se trouventdans les cou-

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tîlTKS MÉTAI.LIFKRES

ches (le contact devant résulter évidemment des mêmes influences ou d’influences analof^ues, auraient suivi immé'diatement la sortie des masses ignées. Ce fait établit en outre un rapport d’origine bien remarquable entre les minerais de fer du llarz et ceux qui se trouvent liés pardes circonstances de gisement presque identiques av('c tes roches amphiboliques de l’ile d’Klbe et des Maremmes.

Le gisement des minerais de fer, soit dans lei* amphibolit(\s mêmes, soit à leur contact avec les roches schisteuses et calcaires, a été d’ailleurs signalé depuis longtemps. M. Perdonnet, dans un mémoire qui date de 1827, cite les grunstein et les blatterstein (roches métamorphiques amygdaloïdes au contact des amphibolites) comme renfermant les principaux gites de fer en bancs épais, concordants et placés au contact des deux roches. Il fait remarquer également que les grunstein soiit très souvent pénétrés de minerais, au point de contenir 1?) pour 400 et plus de fer; enfin, que l’on trouve fréquemment dc's pyrites (H de l’oxydule magnétique dans la pAte même de ces roches. On voit que la véritable appréciation de ce mode de gisement des minerais de fer, ainsi considérés comme faisant presque partie des roches éruptives, n’a été retardée que par les incertitudes qui existaient sur l’origine des grunstein.

L’hématite rouge compacte ou fibreuse, l’hé- ,

DU HAItZ.

lualile brune, et plus rarement le fer olygiste, le fer oxydulé, constituent ces yites de contact; ils sont quelquefois traversés de veines de fer spathique. Le quarz est la gangue la plus ordinaire de ces minerais ; quelquefois on y trouve en outre de la baryte sulfatée, du spath calcaire, etc.

S’il fallait décrire un type decesgites, le district des Vosges en présente un dont les caractères idenjtiques sont cependant plus significatifs que ceux du Harz. Le gite de fer olygiste de Framont est un des plus beaux exemples qu’on puisse citer de gîtes irréguliers liés aux roches éruptives et subordonnés aux roches métamorphiques en contact ; une masse de porphyre a soulevé autour d’elle les terrains stratifiés et le minerai de fer, consistant en fer oxydé rouge mélangé de fer olygiste cristallin, est contenu dans l’un des plans de stratification des alternances schisteuses et calcaires, ainsi redressées presque verticalement et appliquées contre la masse ignée dont elles suivent les contours. L’exploitation en est très avancée, et permet de suivre les détails de l’allure du gite. En considérant ces vastes excavations, en forme de cheminées, qui semblent s’élancer des profondeur du sol ; en examinant ces parois tapissées de minéraux cristallins (jui pénètrent les roches du toit et du mur, il semble ([u’on assiste à la formation de ces i revasses et aux phénomènes de leur remplissage.

GITES MÉTALLIFÈRES

L’imaginatiou chercherait en vain des formes plus expressives que celles qu’on a sous les yeux, plus en rapport avec l'origine ignée qu’on leur attribue. L’oxyde de fer pénètre les roches, les empâte, se concrétionne dans les vides, et ses géodes cristallines reproduisent les belles dispositions et les couleurs brillantes des fers olygistes du Vésuve ou des volcans de l’Auvergne. Au contact du minerai, tout devient cristallin : les roches quarzeuses passent à des jaspes feiTugineux, les calcaires aux dolomies, et souvent ces éléments forment des brèches où le minerai joue le rôle de ciment.

Telles sont aussi les conditions delà plupart des gîtes de minerais de fer dans le Harz. Les roches amphiboliques ont remplacé les porphyres, les caractères sont moins complets, moins expressifs, les minerais sont plus souvent compactes et mamelonnés que cristallins, mais les détails du gisement sont tout à fait les mêmes. Dans les Vosges, les phénomènes de cette génération d’oxydes de fer ont été presque entièrement concentrés sur un point; au Harz, ils sont bien plus généraux, et s’ils ne présentent nulle part un ensemble aussi complet qu’à Framont, ils offrent dans leur dissémination des ressources plus étendues et plus certaines. En effet, sur plusieurs points, les recherches de ces minerais se font en quelque sorte au hasard, et d’après des indices qui, partout ailleurs,

DU HARZ

n’aurnient aucune valeur; aussitôt que l’on a vidé une (le ces poches déconcentration, on en cherche d’autres, et il ne parait pas qu’on ait jamais craint qu’elles fassent défaut.

Les minerais de fer, consistant surtout en fer olygiste et peroxyde rouge accompagné de quarz et de baryte sulfatée, constituent au Harz quelques véritables filons. Dans le district d’Andreasberg, en cherchant les filons d’argent, on en a traversé, qui étaient très bien caractérisés et' contenaient accidentellement de la pyrite cuivreuse. Ces filons établissent d’une manière complète la liaison qui existe, d’une part entre les minerais de fer et les autres minerais de la contrée, d’autre part, la liaison qui, sous le rapport de l’origine, réunit les gites accidentels de contact aux gites réguliers en filons.

Ainsi, l’existence des oxydes de fer, liés, soit aux roches amphiboli([ues, soit à leurs variétés pyroxéniques, porphyriques , hyperstheniques, etc., peut être considérée, de même que l’existence de ces roches, comme un fait général dans toutes les parties du Harz. Les minerais sulfurés sont, au contraire, concentrés dans des districts spéciaux, ainsi qu’on le verra ci-après; mais ces minerais sulfurés sont eux-mêmes liés aux roches éruptives, quoique par des rapports moins directs, et, dans chaque district où ils se sont développés, il existe des gites mixtes qui établissent une liai-

(ilTES MÉTALLIFÈRES

son géu{'nostique générale entre tous ces phénomènes. Les descriptions qui suivent compléteront donc en plusieurs points cette indication des conditions ordinaires du gisement des minerais de fer.

FlloBB da district de Cluethsl.

Les minerais sulfurés de plomb, cuivre et ar- {{ent, sont dans des conditions tout à fait particulières; ils sont principalement concentrés dans deux régions où le sol fracturé a déterminé la formation de filons remarquables par leur puissance, leur étendue et leurs caractères d’allure et de composition.

Dans la région de Clausthal, qui est celle où les liions ont le plus d’étendue et de puissance, il existe six lignes de cassures dobt les directions, assez rapprochées et composées de fractures enchevêtrées les unes dans les autres, forment des faisceaux désignés sous le r.om de Zurj. Tontes les tissures d’un même faisceau ou zug sont contemporaines et peuvent être considérées comme résultant d’actions dynamiques qui se sont manifestées à des intervalles très r.ipprochés.

La disposition relative et la marche de ces six fractures principales est représentée par la carte, planche r, laquelle est réduite d’après celle de l’administration des mines de ('.laiisthal.

U(j HAHZ.

On peut considérer comme le lilon principal le filon intcrrpédiaire, qui commence à Wildeman, passe sous Zellerfeld et se termine environ à 2000 mètres à l’est de Clausthal, à la rencontre d’un autre filon, le Rosenbuslhergang ; ce second filon se prolonge à l’ouest de Clausthal, par une partie renflée et très divisée, dite Rosenhofer Zug, qui est un des points les plus riches de la contrée. Plus au sud, le St/6ernaaler commence aux environs de Grund et se perd dans le même groupe de fissures infléchies à l’approche de la ligne des amphibolites et des gitcs de fer.

Au nord du filon principal se trouve d’ahord un système de fissures très rapprochées qui peut être considéré comme appartenant à un même filon ainsi composé du Hutschentaler, du Spiegeltlialer et du Ilerzberger Zug. Le filon de Bocktvieser , qui sé termine à Schuleiéerg, est un second système remarquable par sa puissance; enfin, plus au nord, celui de Lauthenthal et Hannenkleei' termine le ({roupe des cassures métallifères qui embrassent ainsi un champ de 9,000 mètres de l’est à l’ouest et de 7,000 mètres du nord au sud.

En résumé , ces six filons principaux courent suivant une direction générale de l’est à l’ouest (direction moyenne de 8 heures) en coupant le terrain de fp^uwacke et de thonschiefer, dont les couches fortement inclinées sont dirigées

GITEti MÉTALLIKÈHES

comme les masses amphiboliques du N.-4o".-E. au S.-45“.-0. Ce qui est à remarquer, c’pst que ces filons puissants s’arrêtent à cette limite tracée par les roches amphiboliques qui courent de Lerbach à Altenau,*et dont la ligne n’a jamais été coupée par eux ; c’est en quelque sorte une barrière devant laquelle ils s’infléchissent et s’arrêtent.

On pourrait croire d’après cela que les filons sont antérieurs aux amphiboles, si dans le district d’Andreasberg, leur âge postérieur n’était mis en évidence d’une manière incontestable. Dès lore, pour tous ceux qui ont étudié la marche des filons métallifères et reconnu combien la nature du terrain traversé avait influé sur les conditions de marche et de développement des fractures originaires, il devient apparent que les roches ampbiboliques avaient déjà relevé et consolidé le terrain avant la formation de ces filons, et qu’elles ont en quelque sorte limité le champ des fractures déterminées par des phénomènes postérieurs ou peut-être contemporains de certaines masses.

Les diverses conditions d’allure des filons de Clausthal indiquent combien cette allure est variable suivant des circonstances locales parmi lesquelles la nature du terrain encaissant est toujours en première ligne. Si, par exemple, on cherche à rapporter ces cassures à des directions fixes, on voit qu’il fîuidrail admettre la combinaison de

nu lURZ.

six de ces directions au moins pour composer le filon principal. Une même direction est d’ailleurs sujette à se bifurquer de manière à déterminer la formation de plusieurs filons parallèles; ainsi il y a division en trois, cinq et six branches différentes dans les parties dites Burgstadter et Rosenhofer Zug où sont situées les exploitations les plus riches. 11 est donc plus naturel de considérer toutes ces variations dans la direction et dans l’allure, comme les variations d’un seul phénomène de fracture produite suivant une direction moyenne.

Les ingénieurs du Harz , la plupart du moins, n’ont pas cherché à rapporter chaque filon à une direction fixe. Ils ont désigné, ainsi que nous l’avons dit, sous la dénomination de Zug un faisceau de fissures courant dans une direction commune, se réunissant, se divisant suivant la nature du milieu qu’elles traversent, se perdant quelquefois et parcourant ainsi le champ de fracture avec tout le caprice qui peut résulter des conditions diverses des roches constituantes. Que l’on examine la carte des filons de Clausthal sur laquelle M. Zimmerman a complété les parties connues par les travaux, au moyen de lignes ponctuées indiquant les axes probables de leurs prolongements, et l’on verra dans ces filons les effets très divei*s d’une action unique et générale qui a fracturé le sol de l’est à l’ouest.

GITES MÉTALLIFÈRES

Ainsi considérée dans son ensemble, la disposition des filons du district de Clausthal devient très simple, puisqu’elle se réduit à six fractures ou plutôt six artères principales auxquelles se rapportent tous les filons de la contrée. Ces six artères ont elles-mêmes dans leur ensemble des rapports évidents de parallélisme, de telle sorte que le champ des fractures métallifères peut être considéré comme sillonné par des fentes à peu près contemporaines qui ne se croisent pas entre elles, ne se rejettent dans aucun cas, mais présentent des exemples nombreux de soudures. Quelques failles, postérieures aux filons métallifères, leur font quelquefois éprouver des rejets; mais ces failles sont toujours stériles.

La puissance des filons est très variable. Loi’squ’ils sont simples, ils ont ordinairement plusieurs mètres, trois, quatre, par exemple, et il n’est pas rare de les voir se renfler jusqu’à huit et dix; lorsqu’ils se ramifient, la puissance des branches se réduit souvent à deux mètres, quelquefois à un seul, mais la somme de ces branches constitue presque toujours un écartement plus considérable que celui des parties plus simples (Burgstadter, llosenhofer). Dans les filons simples et puissants, la partie métallifère n’occupe ordinairement qu’une portion des filons, les salbaïules prenant une épaisseur eonsidérable ; ce phénomène est

ntl HAR7.

même tellement marqué en plusieurs circonstances (Bockwieser) qu’il est probable que le 61 on, rempli une première fois, a été ensuite ouvert de nouveau, de manière à donner lieu à une seconde époque de remplissage.

Les filons de Clausthal sont contenus principalement dans le terme grauwacke du terrain de transition,; vers l’est, ces grauwackes alternent avec les schistes argileux, et vers l’ouest avec des calcaires. On a longt k)s attaché de l’importance à la composition i» j[ralogique du terrain encaissant, parce qu’on p'^'sait que l’existence des filons devait y être liée; mais il est évident qu’au Harz plus qu’ailleurs il n’existe aucune relation de cette nature, et que l’influence du terrain encaissant sur les conditions d’allure des filons est purement mécanique. •

La composition générale des filons de Cdaiisthal est assez homogène, et se réunit aux caractères de forme et d’allure pour indiquer que tous ces filons, s’ils ne sont pas strictement de la même époque de formation, se rapportent du moins à la même période géologique, et ont été formés par les mêmes influences ' .

Cette composition générale peut être définie comme un remplissage brechiforme par les roches

' Le géologue qui visite un pays de mines aurait un travail bien dlRicile' et bien peu produolir s'il n'élait puissamment secondé par les ingénieurs du

ÜITBS MÉTALLIFKRRS

(lu toit et du mur, soudées et traversées par des substances nouvelles qui tendent toujours à déterminer dans l’ensemble la disposition caractéristique des liions, par bandes symétriques parallèlesau toit etau mur. Cette disposition symétrique devient même complète lors qu’accidentellement, dans les parties peu puissantes, les substances nouvelles remplissent seules la fracture.

Ces substances sont, parmi les gangues : le spath calcaire^ pur ou ferrugineux (braunspath), le fer spathique, le quarz, la baryte sulfatée; et parmi les substances métallilères : la galène argentifère, qui forme le trait le plus essentiel, la pyrite cuivreuse et la blende.

Dans le filon que nous avons appelé le filon principal, qui court de Wildeman à Clausthal, tous ces éléments participent au remplissage du filon ; leur ordre d’importance étant celui de notre énumération, mais sans qu’un d’entre eux ait une tendance suivie à éliminer les autres. Si, prenant ce filon pour point de départ, on examine ensuite ceux qui sont au nord et au sud, on reconnaît des variations notables dans la composition , et un certain ordre dans ces variations. Dans tous les filons si-

[lays qui le guident, lui font apprécier les faits observés et démontrés par l'exploitation. Parmi les Ingénieurs et les géologues qui m'ont ainsi secondé au llarz, je dois citer tout particulièrement M. Kncli et M. Romer, qui ont bien voulu me consacrer un temps considérable, et m'ont accompagné dans les mines de Claustbal et d'Andreaslierg.

uu lunz.

tués vers le nord, et à mesure qu’on s’éloigne dans cette direction , l 'importance des gangues spathiques ' diminue, et celledes gangues quarzeuses augmente ; le sulfate de bar^de devient rare; parmi les mine* rais, la galènedevient moins argentifère, et la proportion de blende mélangée augmente. Vers le sud, c’est au contraire la baryte sulfatée qui, parmi les gangues, prend plus d’importance aux dépens des carbonates; le quarz est éliminé, et, quant aux minerais, la blende disparait tandis que la galène devient plus argentifère.

Le filon central, qui forme en quelque sorte l’axe du système de fractures, peut ainsi être considéré comme un terme moyen de composition ; les deux extrêmes étant situés, l’un vers Lauthental, où les gangues sont souvent quarzeuses, et où la blende est tellement abondante, qu’elle élimine en certains points les galènes appauvries; l’autre au Silbernaaler, dont certaines parties sont composées presque exclusivement de baryte sulfatée avec galène très argentifère.

Cette loi de distribution générale des gangues et des minerais est sans doute sujette à beaucoup d’exceptions locales, mais elle est frappante lorsqu’on considère l’ensemble du système. Elle indique d’aille^ qu’il ne faut pas vouloir assujettir une même période de formation de filons à une grande unité de composition, car des variations

GITES MÉTALLIFÈRES

ainsi exprimées sur des distances assez rapprochées deviendront beaucoup plus tranchées pour des points très distants. Sous ce rapport, une période de génération métallifère ne peut être assimilée à une période d’éruption de roches ignées dont l’identité est au contraire frappante pour des espaces considérables. C’est qu’aussi nous sommes habitués à considérer les grandes émissions de roches ignées comme un phénomène unique, et presque instantané dans son ensemble, tandis que les filons appartiennentsuivant toute probabilité à des phénomènes longs et complexes, phénomènes de détail qui ont peut-être séparé les émissions de la période porphyrique, comme les solfatares et les volcans actuels séparent la dernière révolution du globe de celle qui peut lui succéder un jour. Ce n’est pas d’ailleurs le seul fait remarquable que présente la distribution métallifère dans cette partie du Harz.

Dans toutes les parties où l’allurç des fllons est très simple, les gangues sont généralement assez pauvres en minerais, quelquefois même elles sont tout à fait stériles. La richesse métallifère parait.s’être concentrée sur les points où il s’est produit de ces bifurcations, de ces ramifications qui, d’ailleurs, déterminent toujours un accroissement de puis- ^sance. C’est ainsi que les points les plus avantageux à l’exploitation sont le Burgs.tadter où se trouvent les mines de la Dorothée, etc.'; et le Ro.«!enhofer

l)t' HABZ.

OÙ les branches sont tellement multipliées que l’ensemble forme une espèce de stocwerk qui a plus de 100 mètres de puissance. Dans les points ' où les filons sont simples, il n’existe, au contraire, que peu de travaux nécessités, la plupart du temps, par les voies de transport ou par l’étude générale du terrain métallifère. Plusieurs de ces espaces, d’allure simple, sont même complètement délaissés.

Ces concentrations de minerais paraissent ainsi liés à la seule forme renflée et divisée des filons, et nullement à la nature des roches encaissantes. On ne peut à ce sujet faire que deux hypothèses : ou les matières métallifères ont été amenées de préférence sur les points les plus dilatés, parce que les canaux qui conduisaient à la surface y présentaient le maximum de largeur; ou, plutôt encore, ces points sur lesquels les formes des fractures deviennent compliquées et ondulées, étaient les plus aptes par leur disposition à échapper à l’influence de remplissage par les roches encaissantes, et restant ainsi les évents de communication les plus naturels entre l’intérieur du globe et la surface, ils ont offert aux sublimations métallifères un passage plus constant et plus prolongé.

Ces diverses hypothèses sur l’origine des filons et l’influence qu’oj)^ pu exercer les formes et les

GITES MÉTALMFÈHES

roches encaissanles sur les phénomènes générateurs des filons, se trouveront développées par l’étude de quelques autres parties du llarz. Résumant en quelques mots l’histoire des filons de Clausthal , on voit que ces filons sont concentrés dans un champ de fracture entièrement situé dans le terme grauwacke du terrain de transition ; que ce champ est limilé à l’est par la ligne presque perpendiculaire des amphiholites et des minerais de fer : les filons qui sillonnent cet espace rectangulaire sont peu réguliers, tous grossièrement parallèles et de même composition ; ils paraissent se rapporter à une seule période dont les influences métallifères ont varié du nord au midi, tandis que de l’est à l’ouest, c’est-à-dire suivant la direction des fractures, elles présentaient plus d’unité.

Filons d’Anarensberi;.

Les filons d’Andreasherg occupent un espace beaucoup plus circonscrit que ceux du district de Clausthal, et ce que nous pouvons continuer d’appeler le champ de fracture n’y a pas plus de deux mille mètres, sur douze à quinze cents de largeur. Ce champ de fracture est entièrement dans le thonschiefer et le kieselschiefer ; l’ensemble du terrain étant composé de ces thonschiefer et kieselschiefer surmontés de grauwaekes qui se développent vers le nord. Sa délimitation présente des