Notions préliminaires

SECTION I

Généralités sur les divers modes de structure des masses minérales.

Les naturalistes qui ont obsei'vé les diverses masses minérales dont l’ensemble constitue l’écorce duglobe, on t pu se convaincre quelles se groupaient suivant deux modes de disposition ou de structure générale.

Dans le premier mode, elles sont divisées en assises plus ou moins nombreuses, superposées les unes aux autres d’une manière régulière pendant un certain espace, qui peut être suivi d’une nouvelle série, dont les divers

termes, quoique concordants entre eux , sont " •

néanmoins discordants avec la précédente, quant à l’inclinaison et à la direction. Ces as- , sises sont très-souvent homogènes entre elles , • et portent au moins l’empreinte d’une formation analogue en ce qu’elle s’est toujourscous- ‘

tituée par vole de dépôt, soit mécanique, soit chimique.

Dans le second mode, au contraire, nous ‘ .

ne trouvons aucune trace de ces circonstances de sédimentation. La force de cristallisation ’ en a façonné le plus souvent la texture, et les

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roches de cet ordre sont ordinairement interposées dans des ouvertures formées pai-mi les strates précédents, auxquels rien ne les rattache directement. En un mot, tout fuit naître en elles l’idée d’une masse étrangère, produite par des causes différentes de celles qui ont agi lors de la foi'mation des masses stratifiées environnantes.

De là 1’ importante distinction établie de nos jours dans la géologie entre les terrains stratifiés et les terrains non stratifiés. Certaines couches des premiers sont métallifères, et les filons et amas rentrent dans la dernière catégorie.

Or, les limites dans les dimensions et la forme des deux sortes de terrains n’ont rien de déterminé en général. Dans ceux stratifiés on passe insensiblement des formations plus ou moins contournées qui couvrent des régions entières, à celles qui ne font que l’emplir des bassins laigement limités et de ceux-ci aux depots purement locaux, dont l’oeil embrasse du premier coup toute l’étendue superficielle.

De même dans ceux non stratifiés nous avons en dimension rectiligne des chaînes entières de montagnes, des remparts énormes, des murailles, puis de simples filets, ou bien, quand ces masses affectent à peu près autant ^ de largeur que de longueur, on voit des plateaux, des cônes, desamas, eteufin de simples rognons, nœuds ou nodules.

■" Dans ce passage insensible du grand au petit, on éprouve un premier embarras pour fixer les dénominations ; il s’accroît encore quand on vient à observer que des masses étrangères, pareilles à celles qu’on obseive dans les terrains stratilîés, se sont établies à leur tour dans les terrains non stratilîés et ont joué , par rapport à ces derniers, le même rôle qu’ils ont eux -mêmes joué par rapport aux terrains stratifiés.

Enfin, le comble de la confusion résulte de la présence de masses qui , par leur nature, se rattachent évidemment aux terrains non stratifiés, et qui, par anomalie ou par accident, viennent s’intercaler par épanchement entre les bancs d’un terrain stratifié, en s’astreignant à en suivre d’ailleure presque toute l’allure.

Cependant, comme il est nécessaired’afrêtcr les idées sur quelque chose de fixe, nous nous contenterons d’avoir fait sentir les dillicultés qui résultent de la généralisation complète des faits, et nous distinguerons, quant aux formes essentielles, sous les noms de bancs et â^amas transversaux , les masses qui sont eu rapport intime avec les terrains stratifiés, et en Jilons, djkcs , ou en amas, culots, Slockwerks , celles qui rentrent dans la classe des terrains non sti-atifiés; enfin, sous les noms do veines , ^veinules , rognons, nœuds et nodules, les dépôts communs aux deux modes de formation et dont le rôle estcomparalivement peu iaipcrtaut.

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Précisons actuellement ces dénominations:

Le nom de bancs a été réservé plus spécialement, par M. de Bonnard, aux couches métallifères qui sont contemporaines au terrain encaissant et parallèles à ses autres assises (fig. I) : c’est en cela qu’ils dilfèrent des filons, qui coupent ordinairement la stratification au lieu de lui être parallèles^ ils en diffèrent encore en ce qu’ils présentent ordinairement une masse homogène, qui ne renferme pas cette grande variété de minéraux que l’on rencontre dans les filons. On y rencontre rarement des druses et autres vacuoles qui sont tapissés de cristaux; ils ne sont pas divisés, comme un grand nombre de fiions, en deux moitiés symétriquement composées; ils ne présententpoint ces ramifications, ces croisements et ces rencontres, qu’on observe si fréquemment dans les autres, et, enfin, ils n’ont en général d’autres limites que celles mêmes de la formation encaissante.

Ces caractères, tout négatifs qu’ils soient pour la plupart, sont cependant importants, en ce qu’ils dérivent essentiellement du mode même de formation.

Uamas transversal de M. de Bonnard, ou le Stehenderstock de Werner ( fig. II ), serait une couche considérablement renflée, qui foi’merait ainsi un amas souvent lenticu- ;laire et parallèle, jusqu’à un certain point, lavec la stratification des roches encaissantes;

SUR LES DÉPÔTS MÉTALLIFÈRES. OCfJ

mais cette sorte tle gîte est fort rare, son existence n’est pas même bien positivement prouvée, et eJle semble d’ailleurs en désaccord avec les idées les plus naturelles que nous pouvons nous former sur le mode de structure des dépôts par sédimentation.

Les yiVon^sontdes masses minérales nonstratiliées, de forme à peu près tabulaire, c’est-àdire, dont l’étendue, en hauteur et en longueur, est beaucoup plus grande que celle en épaisseur. Ils coupent presque toujours un terrain ou une masse quelconque de roches, au moins dans une partie de leur cours, et ils sont d’une nature ou d’une structure différente de celle des terrains qu’ils traversent.

Quand ils coupent les terrains stratifiés sous des angles prononcés (fig. III), on les reconnaît aisément; mais quand ils en suiventla stratification (fig. IV), il n’est plus possible de les distinguer autrement que parla différence de composition, leur analogie avec celle de filous bien reconnus, ét quelquefois encore parce qu’au bout d’une certaine durée de direction commune, on aperçoit, soit en hauteur, soit en longueur, des déviations ou des anomalies de la part du filon. C’est ainsi, par exemple, que, quand les strates d’une formation qui étaient accompagnées d’un pareil filon, viennent à s’interrompre contre les strates d’une autre formation, le filon conti» nue sa marche au travers de celles-ci (fig. Y),

ou bien il s’inflécliit à leur rencontre pour en suivre la tlii'ection nouvelle (fig. VJ). Dans fl’autrescas, enfin (fig.VII),aprèsavoir quelque temps suivi la direction des strates, il s’en écarté brusquement, pour en alFecter une totalement diflTérente. Ces sortes de filons ont été spécialement désignés sous le nom de filons couches.

La distinction est loin d’être toujours aussi facile, quand on passe aux filons qui sont inclus dans les terrains non stratifiés, surtout s’ils sont de même nature que la roche encaissante, comme c’est souvent le cas. Ainsi les granités l'enferment fréquemment des filons granitiques. La texture seule devient quelquefois dans ce cas le caractère distinctif.

Quelquefois un filon ne coupe aucun terrain, mais ne fait que suivre les contours de deux formations différentes, elles sépare ainsi l’une de l’autre; telle serait par exemple la masse AB (fig.VIII), qui est interposée entre un granité G et un schiste P. Ce cas fausse la définition que nous avons posée, puisqu’il n’y a pas d’intersection, ni dans l’une ni dans l’autre formation; et comme aussi d’un autre côté ces fiions constituent une classe à part extrêmement importante, puisque les gîtes les plus puissants rentrent en général dans cette cathégorie, nous croyons devoir en faire un ordre spécial sous le nom de fions de contact.

Les dyhes sont, des filons de matières vol-

SUR LES DÉPÔTS MÉTALLIFÈRES. SqQ

caniqiies, qui sont quelquefois saillants à la surface du sol, en forme de murs, sur des ëlendues plus ou moins grandes.

Les a/nas sont aussi, comme les filons, de grandes masses minérales non stratifiées, mais de figure irrégulière, ordinairement an’ondie ou ovale; ils forment quelquefois une saillie sur la surface du sol et constituent souvent dans ce cas de véritables montagnes à cause de leur puissante extension (fig. IX).

Les culots sont spécialement des amas de matières volcaniques, qui affeclent assez généralement des formes coniques plus ou moins abruptes, et privés d’ailleurs des pouzzolanes, des cendres, des coulées de laves, qui accompagnent les buttes volcaniques ordinaires.

On désigne plus particulièrement sous le nom de Stockwerck, un amas d’une roche quelconque, dans lequel de nombreuses veinules métalliques sont séparées par des parties interposées de la roche encaissante : ce sont des amas pénétrés et traversés dans toutes les directions par une quantité de petits filons ( fig. IX).

On a quelquefois confondu avec les amas les mines en sac, qui ne sont autre chose que ces grottes ou cavités profondes, si communes dans les pays calcaires, et qui ont été remplies, par infiltration ou par d’autres causes, d’un dépôt minéral, qui consiste presque toujours eu fer hydraté (fig. X).

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Les terrains stratifiés, comme, ceux uoa stratifiés, sont encore entrecoupés de veines ou petits filons , qui semblent être un diminutif des filons, en ce qu’ils sont, comme ceux-ci, des masses minérales minces et alon-

gees;

mais ils se bornent à suivre l’étendue

d’un fort petit nombre d’assises des formations qu’ils traversent. Souvent même ils sont limités par une seule d’entre elles, et ne dépassent pas le bloc où ils ont pris naissance.

Les veinules sont encore pl us petites et plus irrégulières que les veinesj elles serpentent souvent dans divers sens : c’est ce caractère qui avait porté Werner à les désigner sous le ^ nom de Schwarmer ou serpenteaux. On en a de fréquents exemples dans les marbres colorés. 7:. Un filon principal peut être lui-même com- ' posé de veines et de veinules.

Les rognons sont des amas très-petits, qui ■ se trouvent disséminés dans les masses de roches; ils jouent quelquefois, par rapport à un filon, le rôle que les veines jouent dans un Stockwerk. Un filou qui se compose ainsi en quelque sorte d’une série de rognons , prend le nom de filon en chapelet ou à rognons.

Enfin les nœuds ou nodules sont des masses sphéroïdales encore plus petites que les rognons. On a de fréquents exemples dans la ■plupart des roches bulleuses; ils sont raremeut le produit d’une grande action cbimi-

que, à moins d’être contemporains à la roche encaissante. Un filon peut en être composé en majeure partie.

SECTION II

Nomenclature des diverses parties des filons et des couches.

Les notions générales que nous avons données des filons, nous lesfont concevoir comme de grandes plaques diversement infléchies et ayant des inclinaisons et directions quelconques. La plupart des exploitations roulant sur ces sortes de gites, les mineurs ontdù attacher une certaine importance à attribuer à leurs diverses parties des dénominations qui leur permissent de s’entendre. Malheureusement quelques-unes d’entre elles varient assez, suivant les localités. Cependant voici celles qui ont été le plus généralement adoptées :

Les deux parois de la roche qui encaissent un filon, sont ce qu’on nomme sesépontes, et les deux parois du filon lui-même , ou les deux surfaces qui en limitent l’épaisseur, en sont les salbandes.

Quelquefois les salbandes s’unissent intimement aux épontes : dans ce cas le filon est contigu ou adhérent au rocher; mais si elle s’en sépare facilement, à cause de l’interposition d’une fissure plus ou moins large, ou ap- 5. a6

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pelle la fente de séparation, la lisière du filon , et quelquefois encore, par extension, sa salbande. Cette lisière ou salbande est ordinairement remplie d’une matière qui n’est ni celle métallifère ni celle de la roche encaissante; elle se poursuit d’ailleurs fréquemment avec assez de constance pour se maintenir quand même les parties métallifères sont totalement effacées; on lui donne alors le nom de trace du filon. Comme elle se réduit quelquefois à une épaisseur presque insignifiante, le mineur doit être très- attentif à ne pas la' pierdre de vue, autrement il s’égare dans ses travaux.

Chacune des deux épontes qui encaissent le filon a reçu un nom particulier: ainsi, quand le filou est incliné, ce qui est le cas le plus général, celle sur laquelle il repose, se nomme le mur du filons et celle qui le recouvre, en est le toîÀ. On voit d’après cette définition qu’un filon parfaitement vertical n’aurait, à proprement parler, ni toit, ni mur; on se réglé alors d’après les points cardinaux, et l’on dit par exemple l’épo-nte du Midi ou du IXord.

Si d’ailleurs dans le voisinage il existe des filons inclims. ou obUçues, ou prendra pour toit du filon vertical, l’éponte correspondante au toit des fiions obliques; on évite par ce moyen d’établir des dénominations différentes pour les filons d’une même localité.

La distance perpendiculaire du toit au mur se nomme la puissance du filon; celle-ci est sujette à de.fréquentes variations; quelquefois elle devient fort petite et le filon est étranglé ; plus loin elle peut devenir considérable et le filon forme un ventre ou un renflement.

On conçoit du reste ce qu’il faut entendre par la longueur et la profondeur des filons. ?ious avons déjàfaitpressentir qu’ils éprouvent de fortes variations en grandeur, et en général leur étendue paraît dépendre assez de leur puissance. Si celle-ci n’a que quelques millimètres, l’étendue ne dépassera qu’un petit nombre de mètres, et le filon pourra rentrer dans la classe des veines et veinules; mais si elle est de un ou deux mètres, alors le filon se prolongera jusqu’à de grandes distances.

Un filon pouvant être envisagé tliéoriquementcomme une simple surface plus ou moins plane qui «passerait par son milieu, on en déterminé la position comme celle d’un plan par deux lignes tracées sur sa surface. L’une d’elles, horizontale, est la ligne de direction; l’autre, perpendiculaire à la précédente, est la ligne de plus grande pente ou âUnclinaison du filon.

La direction se détermine d’après l’angle que fait la ligne de direction avec le méridien. Comme ces angles sont extrêmement variables, on aurait eu quelque sorte autant de directions qu’il y a de degrés dans la bous-

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sole. Cependant, pour abréger, on n’admet «jue quatresubdivisions principales, et l’on appelle filons du nord, ceux qui ont leur direction après le midi et le nord, depuis vingt-quatre heures jusqu’à trois heures et depuis douze heures jusqu’à quinze heuresjyî/ons du midi, ceux compris entre neuf et douze heures, et vingt-une jusqu’à vingt-quatre heures; filons du levant, ceux compris depuis trois jusqu’à six heures, et depuis quinze à dix-huit heures; enfin, les filons du couchant sont ceux dont la direction est entre les six et neuf heures et de dix-huit jusqu’à vingt-une heures.

Quant aux filons qui ont exactement leur direction sur douze heures de la boussole, il est indifférent de dire qu’ils ont leur direction vers le midi ou le nord; il en est de même des 61ons du levant et du couchant.

Il faut bien distinguer la direction générale d’un filon d’avec celle de ses diverses parties : celles-ci éprouvent des déviations, qui ne sontordinairementque peu considérables. On en peut faire abstraction, comme dans la direction d’un chemin ou d’une rivière on omet les sinuosités, tandis que la direction générale est assez souvent rectiligne. Cependant quelques-unsforment désires de cercle; d’autres des coudes, presqu’à<angle droit; on dit alors le filon a fait un crochet.

L’inclinaison du filonse détermine d’aprèsle nombre de degrés, par rapport au plan hori-

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zontal; elle se mesure ordinairement arec un demi-cercle gradué, de construction spéciale, dont le zéro coïncide avec l’horizontale, et le 90° avec la verticale, ensorte que, plusla ligne de pente d’un filon a de degrés, plus il se rapproche de la verticale. L’inclinaison est variablecomme la direction, et peutmême dans la profondeur, devenir inverse de ce qu’elle était dans la hauteur.

Dans plusieurs localités on désigne encore les filons sous les noms de filons à pente recte et à pente inverse. Ces dénominations sont employées dans des sens très-variés. Ainsi, dans quelques pays on a désigné tous les filons productifs sous le nom de filons à pente recte, et ceux stériles, sous le nom de filons à pente inverse. Dans d’autres cas on a pris pour les filons à pente recte tous ceux qui inclinent dans le même sens que la pente de la montagne, et ceux qui ont leur inclinaison vers l’intérieur de la montagne, sont les filons à pente inverse. Quelquefois dans une localité donnée on nomme filons à pente recte tous ceux qui s’inclinent vers un des points cardinaux, et filons à pente inverse, tous ceux qui se dirigent vçrs un autre. Enfin on a appliqué encore le nom de pente recte à tous les filons dont le mur peut être éclairé par le soleil avant midi, et ceux au contraire dont c’est le toit qui pourrait être éclairé, ont reçu le nom de filons à pente inverse.

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Toutes ces dénominations, relatives aux directions et inclinaisons, n’ont au reste d’autre valeur que celle qui peut leur être attribuée quant à certaines localités spéciales, où il s’agit de donner des désignations sommaires à certains systèmes défilons; mais dans la levée des plans souterrains, destinés aux travaux des mines, la précision la plus rigoureuse devient indispensable, et l’on ne peut plus se borner aux indications générales, dont celles-ci ne font que donner une idée grossière.

L’ensemble des caractères fournis par la puissance, la direction et l’inclinaison d’un filon, constitue ce qu’on appelle plus particulièrement son allure. Ainsi, un filon a une allure réglée, quand ces trois quantités sont invariables.

Outre ses deux terminaisons latérales qui forment le toit et le mur, un filon a encore son affleurement, sa crête ou sa tête, qui sont, en général, les noms que l’on donne à sa partie supérieure, suivant qu’elle arrive à la surface du sol, y est saillante ou se trouve masquée par des couches superposées.

Les autres limites sont les extrémités d’un filon. Il est rare qu’on connaisse celles-ci positivement, soit que l’appauvrissement en métal ou les difficultés de l’exploitation défendent d’y arriver, soit que la terminaison soit incertaine. Quelquefois cependant ils paraissent se limiter en forme de coin, ou bien encore ils

se ramifient et s’éparpillent en une multitude de petitsfilets, qui se perdent également dansle roclier. Si dans les vrais filons on a de la peine à reconnaître les extrémités en longueur, l’embarras est encoreplus grand pourcelleen profondeur. Bien rarement on peut assurer y être arrivé. La théorie basée sur les faits géologiques, semble indiquer un éloignement tel que nos machines seraient de beaucoup trop insuffisantes pour y atteindre, et que d’ailleurs l’homme ne pourrait supporter la température excessive qui y règne.

La masse d’un filon est, comme nous l’avons dit, distincte de celle qui constitue la roche environnante; elle renferme en elle-même aussi souvent des parties très-divérses. Dans les filons métallifères on distingue les parties qui ne sont que pierreuses ; telles que les quartz, les spaths, etc., sous le nom spécial i\e gangues et quelquefois matrices. Les parties métallifères, telles que les galènes, les pyrites, etc., sont, à proprement parler, les minerais. Cependant, dans la pratique, on réserve le nom de minérai plus particulièrement encore aux seules parties qui fout l’objet de l’exploitation; ainsi, dans un filon de galène et pyrites cuivreuses, entremêlé de pyrites de fer et blende, on désignera ces dernières souS le nom de gangue , parce qu’elles sont rejetées avec les pierres comme parties inutiles. Un filon qui ne contient que des gangues, est dit

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filon stérile; si c’est l’inverse qui a lieu, le filon est productif, riche ou noble; si la gangue est tenace et cohérente, le filon est quand

elle est éminemment argileuse ou incohérente et perméable à l’eau, il est Ait filon pourri, savonneux ou aqueux. Quelquefois ces derniers sont stériles; mais dans d’autres cas ils sont aussi très- riches. ' ,

Les druses, fours, craques, poches à cristaux , sont des cavités ordinairement tapissées de cristaux, qui se trouvent encore dans la masse du filon; c’est de là qu’on extrait presque toujours les beaux échantillons qui ornent nos collections.

On n’a que peu de choses à modifier aux dénominations usitées pôur les filons, quand on veut parler des couches; celles-ci, eu effet, présentent, abstraction faite de la stratification, les mêmes éléments relatifs.

Cependant, comme les bancs métallifères sont assez généralement couchés à peu près horizontalement, on désigne de préférence l’assise sur laquelle ils reposent sous le nom de sole ou de lit. La couverture conserve, comme dans les filons, le nom de toit.

On conçoit du reste assez ce qu’il faut entendre par les expressions suivantes : la couche fait une chaudière, une bosse, un saut, est en forme de selle, estplissée, contournée, brouillée, etc.

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SUR LES DÉPÔTS MÉTALLIFÈRES. ^Og

SECTION III

Notions générales sur la formation des filons.

Les mineurs eurent bientôt conçu que les filons n’étaient que des fentes produites dans les roches et remplies ensuite par des matières étrangères. Aussi trouvons-nous des traces de cette idée dans les plus anciens écrits qui nous restent sur l’art des mines.Âgricola avance déjà positivement que les fentes et Assures dans lesquelles nous trouvons les filons, se sont fo rmées en partie en même temps que les montagnes, en partie après, parle moyen de l’eau qui y a pénétré , et qui, en ramollissant le rocher, l’a déterminé à s’ouvrir.

Balthasar Rœsler regardait aussi les fentes et les filons comme ayant la même origine, avec la seule distinction que les premières ne sont que des espaces restés ouverts et vides, et les seconds sont ces mêmes espaces entièrement ou presque entièrement remplis.

Ces premiers aperçus ont été ensuite développés successivement par MM. d’Oppel, Delius, etsurtoutparWerner, qui a démontré la proposition en question aussi rigoureusement que possible, par la série suivante de faits et de raisonnements.