supérieur/ , ^ \ cendre

rauchwacke.

B. Zechstein

gypse.

zechstein proprement dit.

fàule (calcaire) : 0,75 à 1 mètre.

a. — inférieur \ dachklotz (calcaire marneux) : 0,25.

5 à 10 m. ) ^ , , , . ^ z' supérieure : 0,22

Gouche de schistes \ ^ ^ .^

/n * . A KM i moyenne : 0,10 cuivreux (flutz) : 0,50./ . ^/ . ^\^, r.^

\ inférieure ; 0,05 à 0,06

Weissliegende : 1 à 2 mètres.

/ supérieur : grès à grains fins avec conglomérats à la base. A. Rothliegende \ moyen : bancs calcaires, argiles et conglomérats.

\ inférieur : argiles rouges et conglomérats. Houiller.

Allure de la couche exploitée. — La couche des schistes cuprifères du Mansfeld présente une surface de 500 kilomètres carrés ; elle est ondulée et la ligne de plissement affecte une largeur de 18 kilomètres. Elle est fermée presque entièrement au Nord, à TEst et à TOuest, et ne se prolonge en profondeur que vers le S.-E., dans la direction de Halle.

L ensemble forme une sorte de cuvelte dont les bords sont relevés et plongent : du côté Ouest , de 5 à 6** vers TEst ; du côté Est, de 10 à 20° vers TOuest; du côté Nord, de 5 à 6** vers le Sud.

L'exploitation s'est, jusqu*ici, maintenue dans le Nord, et son axe est sensiblement une ligne passant par Eisleben, Mansfeld et aboutissant à Friedebourg sur la Saale.

EcheUe des Lonffttou» an toi^aoo

L'édMllt des luratoun tripil* dt eeUe des lonirueiirs Fîg. 229. — Coupe transversale du bassin du Mansfeld.

Plus au Sud, la couche n'est pas assez riche pour être rémunératrice.

On exploite le gîte du Mansfeld depuis Tannée 1200 environ; mais, en raison de la grande extension des affleurements (35 kilomètres), on a pu longtemps se maintenir dans le voisinage de la surface. En 1830, on avait à peine atteint 140 mètres de profondeur. Le développement de Texploitalion a fait descendre les travaux actuels entre 200 et 250 mètres de profondeur.

La couche de schistes cuivreux a, d'ailleurs, subi de nombreux rejets par des failles, dont quelques-unes sont restées stériles et dont d'autres, à Riechelsdorf, à Bieber, etc.. sont de véritables filons de nickel et cobalt avec gangues de barytine et de calcite^ Ces filons minéralisés (dits rucken) sont généralement très irrégoliers et occasionnent de forts brouillages; en deux points, à Gerbstadt et à Sangeraûser, on a pu exploiter la smaltine avec

^ Voir plus haut, page 84.

de la pyrite, de la marcassite et de la phillipsite dans le premier cas; du'mispickel, de la chalcosine et de la chalcopyrite dans le second. Au voisinage, la couche cuivreuse est parfois imprégnée de cobalt et nickel.

Origine du gisement. — L'origine et le mode de formation des gisements du Mansfeld ont donné lieu à un grand nombre de théories que nous devons résumer ici :

Un premier point sur lequel tout le monde est d*accord, c'est le caractère nettement sédimentaire du g!te. Le cuivre s'est déposé en même temps que les boues marneuses et bitumineuses qui ont formé les schistes encaissants. Il n*a pu arriver postérieurement par quelqu'une des failles qui disloquent la couche ; car, alors, on ne le trouverait pas concentré dans une couche unique de 0"", 50 d'épaisseur, et il y aurait une augmentation de richesse au voisinage de cette faille. Donc le cuivre se trouvait en dissolution étendue dans Teau d'un bassin marin et cette eau était en train de s'évaporer, proche de son point de saturation, puisque, peu après le dépôt du cuivre, il s'y est précipité du gypse, du sel et des calcaires imprégnés de sels magnésiens.

En second lieu, on peut admettre que les matières organiques, poissons et plantes, ont joué, pour précipiter le sulfure de cuivre, leur rôle réducteur habituel. Les hydrocarbures contenus dans ces schistes bitumineux , qu'ils proviennent de la décomposition de ces matières organiques ou de salses, ont eu la même action .

Si l'on veut aller plus loin et chercher qu'elle était l'origine du cuivre en dissolution dans l'eau de mer, on sort du domaine des faits précis observables et les hypothèses sont divergentes.

M. Dieulafait en a soutenu une, il y a une dizaine d'années, qui est fort ingénieuse*. Il est parti de cette observation que les eaux de la mer renfermaient une faible proportion de tous les métaux, aussi bien d'ailleurs que les terrains sédimentaires et les roches auxquelles ces métaux ont été tout d'abord empruntés. Cette proportion, dans une eau assez concentréo pour déposer du gypse, se

« 1879 (C. R., t. LXXXIX et R. Se).

SCHISTES GOPRIFiaBS DU MANSFELD 339

trouve décuplée. Dès lors, pour lui, le Mansfeld était, au moment do dépôt des schistes bitumineux, une lagune analogue au Karabogaz' et formée d*eaux déjà si saturées' que tous les poissons qui s y trouvaient introduits y mouraient et étaient préservés de la destruction par la salure même. Les hydrocarbures, produits par leur décomposition, ont, en réduisant le sulfate de chaux de Teau de mer, produit des sulfures qui ont précipité le cuivre et les antres métaux, en particulier le vanadium. Puis, la lagune continaant à se saturer, il s'est déposé, d'abord 4 à 5 mètres de dolomie, c'est-à-dire de calcaire imprégné de sels magnésiens et, aussitôt après, du gypse.

Cette théorie, toute spécieuse qu'elle ait pu paraître à un chimiste, nous semble géologiquement insoutenable.

La couche du Mansfeld, avec ses 0'',50 d'épaisseur à 3 p. 100 de cuivre, correspond à une épaisseur de 0"", 015 de cuivre métal. En supposant même que les roches formant le pourtour du bassin eussent contenu, en moyenne, .^ ^^ de cuivre et que le cuivre de toutes les parties érodées par la mer fût entré en dissolution dans Teau, il faudrait encore, pour en faire venir le cuivre de gisement, admettre une érosion de 1 500 mètres de hauteur sur une surface comparable à celle du bassin lui-même ; et, comme cette érosion ne portait en réalité que sur les rivages du bassin, c'està-dire sur une superficie infiniment plus faible, on arrive à un cube d'érosions tout à fait invraisemblable.

B'ailleurs le Mansfeld n'est pas la seule région où une mer soit viivée à saturation ; pourquoi, si, à l'époque permienne, on a quelques types de gîtes de cuivre sédimentaires, n'en a-t-on pas u-dessous des gites de sel tertiaires des Garpathes, par exemple; et, d autre part, le cuivre n'est pas le seul métal dont on puisse constater la présence dans les roches ni surtout le plus abondant. Pourquoi le cuivre domine -t -il sur le zinc et le plomb dans le Mansfeld et pourquoi, d'autre part, trouve-t-on ailleurs des types de gites sédimentaires de plomb ne renfermant pas de cuivre?

* Voir tome I, page 450.

' Le rothliegende du Harz, qui est d*eau douce, n*est pas cuprifère, tandis que celui 4e Perm qui contient du cuivre, est marin.

Enfin, on a constaté, au Mansfeld, des variations dans la proportion des différents métaux pour lesquelles une autre explication est nécessaire. G*esl ainsi que la richesse en argent n'existe que dans rintérieur du fond de bateau du Mansfeld, alors que la couche de schistes cuprifères est beaucoup plus étendue. De même, il existe des filons postérieurs, contenant du nickel et du cobalt; là on est bien forcé d'admettre une venue de la profondeur, puisque le lessivage des terrains encaissants aurait dû remplir ces fentes principalement de cuivre.

Il nous semble donc beaucoup plus vraisemblable d'admettre, avec von Groddeck, l'arrivée, dans le bassin saturé du Mansfeld, de sources chargées de cuivre auxquelles la mort et la préservation des poissons seraient attribuables.

L'expérience prouve, d'ailleurs, que des sulfures peuvent se former encore de nos jours par des actions semblables de sources minérales. C'est ainsi qu'à Roisdorf, près Bonn, Noggerath'a trouvé, à 2 mètres de la surface, dans un sol tourbeux, des galeb roulés de quartz enduits de pyrite de fer, pyrite formée par une source minérale du voisinage chargée de sulfate de soude et de carbonate de fer.

De môme, sur la côté de l'île de Bomholm *, Forchammer a observé une formation de pyrites contemporaines. Il existe des sources ferrugineuses sortant de l'oolithe inférieure qui se trouvent en contact avec des fucus dont la souche contient beaucoup de sulfates. Les galets se recouvrent là d'une couche de pyrite qui demeure intacte tant qu'elle est recouverte d'eau salée.

La conclusion à en tirer, c'est qu'il peut très facilement se former des sulfures métalliques au fond de bassins salés, sans même pour cela que les métaux aient été préalablement à l'état de sulfates ; ils ont pu, par exemple, être amenés par des eaux chlorurées. La présence de corps réducteurs semble seule nécessaire ; elle existe dans les gisements de cuivre du Mansfeld, Perm, etc., où l'on rencontre plantes et poissons ; dans ceux de stibine d'Arnsberg en

» Neu, Jahr, f. Miner., 1836, p. 58.

* Voir Bischof. Lehrb, d, chem, u. physik Geolog., 1847, t. I, p. 925.

Westphalie^ compris dans des couches charbonneuses et bitumineuses, carbonifères ; dans ceux de cinabre dldria, en relation avec des matières bitumineuses.

Exploitation. — Nous terminerons par quelques détails statistiques relatifs aux gisements cuivreux du Mansfeld '.

Statistique de la production de schistes cuivreux en tonnes

Production du cuivre en tonnes :

ir9 I 1880 1881

Sa» 19957

It 721

Détail pour f année 1880.

SCHISTES extraits