DIS BT1TS-0HI

LAC SUPÉRIEUR

ANNÉES

totale

BBS BTATS-UNli

LAC SUPÉRIEUR

Tonnes

A Voir page 218, d'autres tableaux statistiques.

(JuaDt Riyot a visité le lac Supérieur en 1856, la production était de 2 000 tonnes de cuivre ; elle s*est élevée, en 1890, à 43 856 tonnes. Cependant Texploitation y est fort ancienne, car eiie remonte à plus de six cents ans ; mais les indigènes étaient arrêtés par les neiges qui, en hiver, atteignent 1™,50 d'épaisseur et ne pouvaient arriver à fendre les énormes blocs de cuivre natif. Les Uocs les plus gros, extraits jusqu'ici, sont sortis de la mine Centrale; Tun d'eux a atteint 1 000 tonnes. La mine Tharin a fourni an bloc de 600 tonnes et plusieurs autres de 100 tonnes ^

Le dépècement de ces masses métalliques reste d'ailleurs, même avec les procédés modernes, assez difficile ; presque toujours, on les fait sauter à la poudre : on dispose, le samedi soir, jusqu'à 25 barils de poudre dans un seul chantier d'exploitation, on y met le feu et on abandonne ces travaux à eux-mêmes jusqu'au lundi afin de les ventiler. La dynamite ne donne pas, paralt-il, d'aussi bons effets que la poudre de mine.

Les blocs dégagés, on les découpe ; 3 hommes travaillent ensemble, 2 frappeurs et 1 teneur de tranche. Ils ne découpent, dans leur poste, sur 30 centimètres de profondeur, qu'une longueur de 20 centimètres. Un bloc de 800 tonnes, à la mine Minnesota, a exigé dix-huit mois de travail continu ; pour un bloc ordinaire de 50 à 60 tonnes, il faut encore, à 3 hommes relayés sans cesse, plus de trois mois.

Les morceaux, une fois sortis, sont débarrassés de leur gangue de carbonate de chaux en les chauffant au rouge, puis les étonnant à l'eau froide.

Nous donnons ci-joint deux prix de revient par tonne de mine* rai broyé, l'un (A) relatif à TAtlanlic Mining G", extrait de V Engineering (21 mars 1885), l'autre (B) tiré de renseignements fournis pv M. Eggleston à M. Roswah.

A TAtlantic Mining Company, on avait obtenu pour l'année en question (1884) les résultats suivants :

* M. HautefeuUle a trouvé, comme composition du cui?re du lac Supérieur :

Caitrc 09,280

Argent 5,452

Mercure (dont oa ne Boupçonnail point la présence) .... 0,619

Gangue 25,248

Minerais extraits 209 510 tonnes.

Cuivre brut .• . 2Î00 —

Cuivre raffiné 1581 —

Teneur des minerais en cuivre : 0,755 p. 100.

Voici les prix de revient * :

Bogioeering. Roswag.

Extraction, triage ) . -- ( 3,74

Abatage ) ' { 14,50

Transport au moulin. ...... 0,20 0,31

Lavage 2,00

Préparation mécanique 3,72

Représentation 1,13

Frais généraux de la mine 6,95 23,38

Transport à New- York (par tonne de

minerai) 4,10

Frais commerciaux 0,50

Valeur du cuivre contenu 9,01

Bénéfice net par tonne de roche traitée 0,50

(U faut retrancher de ce bénéfice les frais commerciaux.)

Bibliographie.

1772. Relation de ce qui s'est passé à la Nouvelle-France dans les missions de 1632 à 1772.

1809. Henry. — Voyage au lac Supérieur.

1821-1824. Cass, Long. — (Am, Journ. of Se)

1845. Jackson. — Lettre sur le gisement de cuivre et d'arg. nat. des bords du lac Supérieur. {B, S, 6^, 2», t. II, p. 317, et 2% t. VII, p. 667.)

1849. Message du président des Etats-Unis aux deux chambres du Congrès à l'ouverture du 31<> Congrès, 24 déc. 1849.

1850. FosTER et Whitney. — Carte géologique du lac Supérieur.

1850. Poster et Whitney. — Rapport sur la géol. et la topogr. d'une partie du lac Supérieur.

1850. Agassiz. — Lac Supérieur; ses caract. physiq. ; sa végétation et sa faune.

* En 1884, les grès imprégnés de cuivre à 4 p. 100 de Calumet and Hecla donnaient le prix de revient suivant, par tonne de cuivre, d'après un rapport de M. Çumenge :

Extraction 7,30

FutioQ 2.18

Frais généraux 0,51

1854. Whitxey. — La richesse minérale des Etats-Unis (Philadelphie). [Metallie. wealth of the United States.)

'1855. RivoT. — Voyage au lac Supérieur. {Ann, d. Af., 5«, t. VU, p. 173.) 1869. Cbedner. — Neues Jahrb. f. Minerai, p. 1.

1871. Rœier. — Berg. u. Huttènm. Zeit., p. 322. (Compte rendu.)

1872, Raphiel Pumpelly. — (Am. Journal, 3« série, t. II, p. 194-243 et 347.) Jackson. — {Ann. d. M., 4«, série, t. XVII, p. 104.)

L06A.N. — Geology of Canada, p. 67 à 86.

1874. Neues Jahrb. f. Min., p. 743.

1874. T. V. Irveîg. — The Copper bearing Rocks of lake Superior. (Monoifraphs of the geologieal Survey of U. S., T. V. ; et New Haven Amer, joum. of Éf. mi arts, 3«, t, VIII, p. 46.)

1877. MosLER. — (Zeitschr. f. Berg. u H. im preuss.. St. t. XXV, p. 212.)

1877. GiLPiN. — Récent discoveries of Copper in Nova Scotia. (Q. J. g* soc. londoR, no?. 1877.)

1877. HoNT. — {Eng. and min. journal of New-York, aug. 1877, p. 109.)

1877. Haochecobne. — Uber gedigen Kupfer aus der Grube Calumet and Heda. (GeoL Gesel., t. XXIX, p. 846.)

' 1878. PovpELLY. — Melasomaticdevelopment of the Copper bearing.... (Pt'oc. Àm, oc, 1878, t. XIII, p. 253-3Ô9.)

1877 à 1880. MosLKR. — Kupfer Bergbau am Obern See {Zeitschrift, t. XXV, p. 203; t. XXVU, p. 77 ; t. XXVIII, p. 210.)

1880. Dasa. — {Am. joum., t. XX, p. 330.)

1881 . E. Wadsworth. — Notes on the geology of the Iron and Copper districts of the lake Superior. {Bull, of the Muséum of comparative Zoology. GeolopMl séries, n^ 1. Cambridge (Etats-Unis); et Proc. of Boston natur history, tïXl,p. 3.)

Irving. — On the Copper bearing rocks of Lake Superior. {Science, tV,p. 299. Cambridge Mass. U. S.)

*"1883. iRVffiG. — The copper bearing rocks of Lake Superior. {Un. St. geol. Se., 3« année). (Voir p. 14 une bibliographie complète des travaux antérieurs.) Egleston. — Copper mining in Lake Superior. 1883. T. C. Chamberlin. — The copper-bearing séries of lake Superior. {Sciaiee de Cambridge, U. S. A., vol. I, p. 453. Cambridge, 1883.)

1883. Steert Hunt. — The geology of lake Superior.

1884. WoosTER. — Transition from the Copper-bearing séries to the PotstUm. {Am. J. ofSc, 3« série, t. XXVIII, p. 463. Newhaven, 1884.)

1885. {Engineering du 21 mars.)

1887. Daubbée. — Eaux souterraines anciennes, p. 17, 274, 319.

1888. CoHENGE et La Bongliss. — Rapport sur la mine Calumet and Hécla. 1888. Reuaury. — La prod. du cuivre. {Génie civil.)

1888. B£rtra:<id. — Distribution des Roches éruptives en Europe. (JB. S. G., p. 577 et 600.)

géologie. — T. II. 21

4» GITES DE CUIVRE SEDIMENTAIRES

Les gisements sédimentaires se présentent, en général, dans des conditions d*exploitation particulièrement favorables à cause de leur constance dans la teneur, de leur régularité relative et des facilités qu'on trouve habituellement pour les exploiter sans aller constamment en s'approfondissant. Cette forme de gisements, habituelle pour le fer, assez anormale pour le plomb et le zinc, est relativement fréquente pour le cuivre.

Le cuivre entre, en eSet, dans des combinaisons très solubles, en particulier le sulfate que des influences très simples, par exemple la présence de matières organiques ou celle de dégagements hydrocarbures, suffisent à réduire et à précipiter ; il est assez naturel qu'à certaines époques spéciales où nous trouvons des filons de cuivre abondants et des roches éruptives contenant une certaine proportion de cuivre dans leur masse, il se soit produit, dans certains bassins marins, soit par lavage des roches encaissantes, soit plutôt par épanchement de sources, des dissolutions de cuivre très étendues ayant déposé de minces couches de sulfure de cuivre.

Peut-être faut-il voir, dans le lac Supérieur, un exemple précambrien de sédiments cuivreux ayant accompagné ou suivi des coulées sous-marines de diabases et dont les produits secondaires, emportés par les eaux, se seraient d'abord introduits par porosité dans ces roches ou dans les grès connexes, puis précipités par cémentation. Nous renvoyons, pour Texamen de cette hypothèse, à ce que nous avons dit plus haut^

Le Rammelsberg, que nous allons étudier, serait, d'après les géologues allemands, un type dévonien de gisements de pyrite de fer cuivreuse et autres sulfures métalliques sédimentaires.

A la fin du plissement herynien correspondent :

Dans le Rothliegende, les grès cuprifères de Perm (oxyde de cuivre), de la Bohême du Nord, de Corocoro (cuivre natif) ;

1 Page 317.

GITE CUPRIFÈRE DU RAMMELSBERG 323

Dans le Zechstein, les schistes du Mansfeld (sulfure de cuivre), de la Westphalie et de la Hesse ;

Dans le grès bigarré ceux, associés à de la galène, de Saint- ÀToldy Commern et Mitschernich en Prusse rhénane.

Enfin, aux plissements et éruptions tertiaires se rattachent les gites du Caucase et du Boléo.

GITE CUPRIFÈRE DU RAMMELSBERG (bas harz)«

L'amas de sulfures complexes (pyrite cuprifère et galène) du Rammelsberg, à 2 kilomètres au Sud de Goslar, dans le bas Harz*, a été Tobjet d'un grand nombre de descriptions où on Ta, four à tour, considéré comme un filon, un stockwerk, un amas, etc.;

Fig. 225. — Coupe de la montagne du Rammelsberg.

aujourd'hui, MM. Wimmer, von Groddeck, Kôhler, etc., sont d'accord pour y voir une couche interstratifiée. C'est leur théorie que nous exposerons ici.

Quelques mots de description tout d'abord.

A mi- hauteur de la montagne du Rammelsberg, affleure, au milieu des terrains dévoniens renversés, une couche de pyrite dont la figure 225 représente la coupe. Cette couche, d'une épais^ seur maxima de 15 mètres en général, atteint 30 mètres en un point où elle présente une bifurcation latérale appelée le Han^

* ColL Ecole des minea, 1958.

* Voir la carte géologique en couleurs, pi. II.

324 GËOLOGIB APPLIQUÉE

gende Trumm, En direction, la longueur reconnue exploitée est de 1 300 mètres ; la profondeur des travaux actuels n'est encore que de 300 mètres, bien que les travaux remontent déjà à plus de mille ans.

Les terrains qui contituent la montagne sont, par ordre d'ancienneté, les suivants :

1** Grès à spirifères {Spirifer macropterus, Choîietes sarcinulata^ Ctenocrinus^ etc.);

2* Schistes à cdlcéo\es{Caiceola$andalinajSpiriferspeciosus,eic.);

3** Schistes de Wissenbach {Orthoceras multiseptaiuSy Goniatites Jugleri...).

Ces terrains sont renversés, comme nous l'avons dit, et les schistes de Wissenbach, qui encaissent le gisement, sont situés audessous des schistes à calcéoles et des grès à spirifères constituant le sommet de la montagne.

Un fait important au point de vue théorique, c'est que le mur du gtte, formé des couches qui étaient en dessus au moment du dépôt, est stérile, tandis que le toit (c'est-à-dire les couches inférieures) est assez imprégné de pyrites pour être exploitable sur une forte épaisseur et traversé par de petites fractures filoniennes qu'on a considérées comme les griffons d'arrivée des sources sulfureuses. Lorsqu'on va du mur au toit, on trouve d'abord les Leiischichi, schistes tendres et tourmentés traversés par un grand nombre de fissures avec remplissage de quartz et de calcitc; ces Leitschicht sont séparés, par une sorte de petite fissure remplie de schmierigen letien, des couches de schistes compacts.

Puis le mur du gîte métallifère est formé d'une masse pyriteuse à grains fins avec galène et blende, pyrite et sulfate de baryte. C'est le minerai de plomb proprement dit qui est divisé en deux catégories : grauerze où domine le sulfate de baryte, braunerze* où domine la blende.

Au milieu du gîte, viennent les melirte-erze^ fines stratifications de pyrite et de galène ; plus loin, une masse compacte de pyrite avec pyrite de cuivre et un peu de mispickel ; et enfin, le toit est formé par les schistes imprégnés ou kupferkniest.

Au point de vue de Yorigine du gîte, on a remarqué, en outre, une concordance parfaite entre les stratifications de la pyrite et

GITE CUPRIFÈRE DU RAMMELSBERG

celles des schistes encaissants ^ : tous les plissements des schistes se trouyent reproduits dans le zonage de la pyrite voisine. Ceci, joint à Tallure de THangende Trumm, c'est-à-dire de la ramification latérale bien limitée et complètement enveloppée de schistes, parait exclure la possibilité d'une injection pyriteuse, postérieure an renversement qui a imprimé aux couches leur allure actuelle. S'ensuit-il immédiatement et sans conteste que le gîte du

F^. 226 et 227. Echantillons minéralogiques du Ranimelsberg montrant la structure

zonée des minerais (d*après M. Babu).

Rammelsberg est un gîte véritablement interstratifié ? Pour que la prcare absolue en eût été faite, il eût fallu, de l'autre côté du pli anticlinal de la montagne, retrouver la couche pyriteuse à sa place, ce qui n'a pas lieu. A défaut de cet argument concluant, on remarque que la masse pyriteuse présente une fine stratification très nettement visible dans les échantillons à plis intérieurs complexes (fig. 226 et 227). Poumons, nous l'avons dit déjà", un semblable raisonnement, qui peut sembler au premier abord péremploire, ne l'est nullement, quand on y réfléchit, dans la totalité des cas. Car un aspect comparable peut aussi bien être obtenu par une injection et substitution pyriteuse postérieure au plissement des schistes et en ayant rempli tous les vides, que par une interstratificalion antérieure. Il semble même qu'un noyau de pyrite compacte, placé au milieu de schistes soumis aune action mécanique,

* U contraste est absolu entre les masses de pyrite massive de Rio-Tinto et les PlTîtes finenienl stratifiées du Rammelsberg qu'on peut, au contraire, rapprocher des Khistes cuprifères du Ifansfeld.

* Page 281.

aurait dû jouer le rôle d'un coin résistant autour duquel on constaterait, aux pointes, par exemple, et le long des parties les plus dures, une discordance de stratification et des phénomènes de rupture résultant de ce que les zones intérieures de la pyrite n'ont pas bougé, tandis que celles des schistes encaissants ont été courbées. Cependant, avec des schistes pyriteux, comme ceux du Rammelsberg vers le toit actuel, passant graduellement de la pyrite au schiste stérile, cette objection perd de sa valeur et Thypothèse d'une injection est bien difficile à poursuivre dans certains cas de détail comme ceux représentés par les figures 226 et 227.

En outre, l'observation du toit (autrefois le mur) montre l'existence de petits filons nets avec axes géodiques et drusos tapissées de cristaux, filons renfermant pyrite de cuivre, pyrite, cuivre gris, galène, blende, barytine, calcite, sidérose, quartz et calamine, qui se prolongent parfois dans la pyrite même, sans jamais y occasionner de rejets. Au contraire, au mur (autrefois le toit), la métallisation cesse brusquement.

On suppose donc que des eaux sulfureuses, arrivant par ces fractures au fond d'un golfe marin, y ont cimenté de fines poussières résultant de l'érosion des côtes et formé un dépôt de pyrite sédimentaire dont les fissures ont continué quelque temps à livrer passage aux eaux minérales. La consolidation une fois faite, les plissements postérieurs ont produit le renversement actuel, renversement dans lequel la partie, autrefois au toit du gîte a, comme on pouvait le prévoir suivant une remarque précédente, subi l'effort violent et le coincement de la masse métallifère à son contact. En sorte qu'il en est résulté, au mur actuel du gîte, une sorte de rupture par faille avec un broyage des leitschicht cimentés plus tard par de la calcite.

Bibliographie,

1789. Lasius. — Beobachtungen ûber die Harzgebirge, 2« P., p. 297-412. 1834. ZiHMERUANN. — Dds Harzgebirge. (Darmstadt).

* 1877. WiMMER. — (Zdt. f, B. H. U. S. im. preuss., t. XXV, p. 119.) 1879. Grodoeck. — Page 158.

* 1880. Stelzner. — Die Brlagerst&tte von Rammelsberg (Z. d. d. gcoL G. 32, 4, 808).

1883. D'AcHiARDi. — I, p. 350.

* 1887. Babu. — Note sur le Rammelsberg. (Ann. d. M., cet. 1887.)