GÉNÉRALITÉS GÉOLOGIQUES SUR LES GITES DE ZINC

Aux deux grandes catégories de minerais de zinc indiquées plus haut (blendes et calamines) correspondent des types de gisements différents.

La blende j à la façon des autres sulfures métalliques, tels que les sulfures de fer ou de plomb avec lesquels nous la trouvons fréquemment associée, peut exister, soit à Tétat filonien, soit, quoique plus rarement, à l'état de couches sédimentaires. Dans les deux cas, mais surtout dans les filons, elle se trouve presque toujours en connexion si intime avec la galène que nous nous verrons, plus d'une fois, forcé, pour ne pas rompre Tunité d'un district métallilere, de parler du plomb à propos du zinc, de même que certaines mines reportées au chapitre du Plomb fournissent une certaine proportion de zinc.

Comme type de filons de blende, on peut citer ceux de Tile de Man et du Cornwall et ceux de Sardaigne, post-siluriens ; de Brilon etdlserlohn en Weslphalie, post-dévoniens ; les filons de blende et galène argentifère des Bormettes ( Var), peut-être triasiques ; ceux de Santander et Picos de Europa (Espagne), de Sakamody (Algérie) post-crétacés. Les filons, plus ou moins minces, contenant

' A Oberhausen, on grille les minerais provenant des bords du Rhin (Bensberg, etc.)» minerais qui sont ensuite fondus à Borbec, près Essen.

' Dans la discussion qui va suivre, nous nous séparerons légèrement des idées de H. Fuchs qui admettait, d'une façon générale, la formation immédiate et primitive dei calamines.

une certaine proportion de blende, sont, d'ailleurs, très abondants dans certaines régions, comme le versant Sud-Est du Plateau Central (Gard à Clairac, Lozère à Meyrueis etc.), comme la Saxe, etc.

En fait de gisements subordonnés à des terrains sédimentaires, nous citerons : dans le gneiss, Ammeberg (en Suède) ; dans le silurien, Austin (en Amérique) ; dans le permien, les schistes micacés avec lentilles de blende de la province de Carthagène dont nous parlerons au chapitre du Plomb ; dans le trias, les couches blendeuses de la Haute Silésie. Notons, de suite, que, dans tous les gisements à allure vraiment sédimentaire, c'est la blende qui domine sur la calamine. Celle-ci ne semble résulter que de la décomposition superficielle du sulfure : en Silésie par exemple.

La formation de ces gisements de blende par les eaux est un fait qui, étant donnée l'insolubilité du sulfure de zinc, demande quelque explication.

Faut-il admettre que le sulfure déposé dans les filons résulte de la réduction d'un sulfate, comme nous constatons que cela se passe encore pour certaines formations secondaires de blende dans de vieux travaux de mines, formations résultant d'une première dissolution à Tétat de sulfate suivie d'une réduction par les boisages. Mais, outre que l'hypothèse d'éléments oxydés, tels que les sulfates venant de la profondeur, est contraire à tout ce que nous observons dans les fractures métallisées, on ne voit pas non plus, à moins de faire intervenir les carbures d'hydrogène, quel aurait pu être l'agent réducteur. Il est plus probable que le sulfure métallique était maintenu en dissolution, soit par un acide, soit par un excès de sulfures alcalins ^

Dans le cas des gîtes sédimentaires également, l'action d'eaux acides semble manifestée par le creusement accidentel dans les bancs calcaires, de véritables poches comme celles de RaibI ', où se sont déposées des zones concentriques de blende et de galène. On peut, en outre, dans ce cas, supposer ^ la précipitation de dissolutions étendues de zinc sous une forme quelconque par des

< Cf. Sénarmont : sur la formation des minéraux par voie humide dans les gîtes métallifères concrétionnés. Voir égalementjes travaux de Poszepny.

* Voir plus loin, page 425.

* Voir plus loin, p. 425 et Gg. 262. Il faut bien distinguer ces poches antérieures au dépôt de celles qui résultent du métamorphisme secondaire en calamine.

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solAires provenant du gypse. D'ailleurs, bien souvent» nous sommes disposé à penser qu'on n'a pas affaire, comme on est porté à le croire d'abord, à un véritable gtte de sédimentation contemporain des couches encaissantes, mais à un gîte de substitntion' et qu'en particulier, des bancs calcaires, antérieurement foraiés, ont dû être^ au voisinage de certaines fissures, pénétrés de blende, de proche en proche, avec transformation (immédiate ou postérieure) de la blende en calamine.

Ceci nous amène à discuter l'origine de la seconde catégorie de gttes de zinc : les calamines. Celles-ci, sauf aux affleurements des filons de blende, sont absolument localisées dans les roches calcaires et résultent toujours d'un phénomène de substitution qui peat être simple ou double suivant que la dissolution zincifère a directement agi sur le carbonate de chaux pour former de la calamine, ou bien que du sulfure de zinc, ayant primitivement imprégné le calcaire, soit par porosité simple, soit à la suite d'une ittaque acide, a, plus tard, et par l'intervention des eaux superficielles, été, au voisinage de la surface, transformé en calamine.

Le fait de la substitution est mis en évidence, dans un très grand nombre de cas, par la présence de fossiles transformés en calamine, de pseudomorphoses de calcite en calamine, etc. (Malfîdano et Monteponi en Sardaigne, Iserlohn en Westphalie, etc.}, par la présence de gypse au voisinage '. Les pseudomorphoses de calcite en calamine peuvent même rendre assez difficile à admettre, là, une première substitution en blende, suivie d'une transformation en calamine *. Mais quel est, précisément, l'âge et le mode de cette sobstitution calaminaire, contemporain de la venue zincifère ou secondaire et récent ; c'est un problème assez délicat que nous noQs sommes spécialement attaché à étudier dans deux voyages rtonts en Sardaigne et en Silésie.

Remarquons d'abord que, quelle qu*en soit la solution, la cala-

' Cependant, de même que cerlains bancs de quartz carié, intercalés dans le trias, caotiennent de la galène contemporaine, de même certains terrains paraissent conleairde la blende incluse originairement dans leurs strates.

* Ainsi à Bergisb-Gladbach (Groddeck, p. 326); au Laurium, etc.

* A Ptanu Sartu (Sardaigne), on a trouvé, de même, des tables de barytine pseudoiwphosées en oérusite. *

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mine parait, d'une façon générale, n'être qu'un minerai de surface^ au-dessous duquel on trouve la blende et dont l'existence est doneJ intimement liée au voisinage des eaux superficielles, chargéeii d'oxygène de l'air. C'est un fait que nous allons commencer par bien établir.

On le constate, en premier lieu, aux affleurements des fiions de. blende presque toujours transformés en calamine, même lorsqu ib sont encaissés dans des schistes, comme ceux de Sakamody (Al* gérie). De plus, dans les régions à filons de zinc, comme la Sa^ daigne par exemple, on trouve, à la surface du sol, le loDg àt» diaclases élargies des terrains calcaires, des poches, absolumeot, limitées en profondeur, de calamine et d'argile rouge, qui peuTent très bien résulter de l'action superficielle, sur ces calcaires, d eaux ayant commencé par dissoudre, à l'état de sulfate, la blende des affleurements filoniens voisins.

On expliquerait ainsi comment ces poches présentent unetermh naison brusque, au-dessous de laquelle on ne trouve parfois même pas de fente ayant pu livrer passage aux eaux venant d'en bas.

Mais nous irons plus loin ; les grandes formations calaminaires elles-mêmes font, le plus souvent, en profondeur, nettement place à de la blende. On Ta constaté notamment à Iserlohn, dans des conditions assez intéressantes; car la blende, qui domine audessous de la calamine a, comme celle-ci, minéralisé des coraox et pseudomorphosé de la calcite. Par conséquent, il s'est produit , une substitution directe du sulfure de zinc au carbonate de chaux sans qu'il y ait eu double décomposition des deux sels et précipitation du carbonate de zinc. A Welkenrœdt, à Moresnet, aux Picos de Ëuropa, etc., la présence de blende et galène au contact des calcaires donnerait lieu à la même remarque. Au Banco sin nombre près d'Andara, dans la région des Picos de Europa, en Espagne, on trouve, au milieu du calcaire carbonifère, un filon contenant, à la fois, de la blende avec de la calamine paraissant résulter de la décomposition de celle-ci. A Austin, en Virginie, la calamine cesse à 18 mètres de profondeur pour faire place à de la blende. Dans la haute Silésie, nous décrirons des gttes situés au-dessus du muschelkalk inférieur et formés, au voisinage de la surface, de calamine surmontée par du minerai de

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Bf. Quand on s'enfonce dans ces gisements, on voit, à la calaline, se substituer d'abord une calamine à veines blendeuses, «is de la blende pure, déposée avant la galène et avant le mineli de fer dans un ordre de succession qui semble assez constant mies les fois que Ton remonte à la formation originelle. A la ime Cécile, par exemple, la blende a commencé à 50 mètres du iar *. En Sardaigne enfin, les observations donnent lieu à des mclnsions identiques.

Malgré certains cas, en apparence un peu contradictoires, comme ihi de la Vieille-Montagne ' où l'on n a trouvé que fort peu de lende et où la calamine s'est maintenue jusqu'au fond de Tamas, 0 exemples de ce genre sont tellement nombreux qu'il est diffi* Be de ne pas y voir une loi générale.

Mais il reste, comme nous l'avons dit, à se demander si ce phéèîie tient à ce que, dès Torigine, les eaux métallisantes, réducs en profondeur, se sont chargées d'oxygène au voisinage la surface d'alors (sans doute très différente de celle d'aujourni) et ont réagi sur le carbonate de chaux des terrains encaists, on, bien plus tôt, si l'on n'a pas affaire là à des phénomènes ndaires et relativement récents. La première hypothèse peut admissible dans certains cas ; mais la seconde nous paraît 'une application beaucoup plus souvent exacte. Poumons, il y a eu, à des époques diverses, venues d'eaux thermales chaînées de sulfure de zinc qui, dans les terrains résistants, btdonné des dépôts concrétionnés sur des fractures nettes, dans m schistes se sont éparpillées en veines, dans les terrains poreux ^me les grès ou attaquables aux acides, comme les calcaires, M produit une imprégnation blendeuse (que l'exemple, précékmment cité, des pseudomorphoses de calcite, non en calamine bats en blende, à Iserlohn, aide à comprendre). Il en est résulté, hns ces calcaires, particulièrement au-dessous de bancs imper-

' De même, aa Laurium, on trouve de vraies stalactites de calamine associées à des iBUui de gypse, stalactites qui ne résultent pas d'une action de substitution directe b calcaire, mais qui prouvent, tout au moins, une remise en mouvement du zinc, M-étre une première cristallisation à l'état de blende dans des cavités calcaires avec ktefonnation postérieure.

'A Welkenrœdt, dans la même région belge, les sulfures ont été, au contraire, Iboadinte (voir p. 420).

méables prolongeant le séjour des eaux et le long de failles diaclases, la formation de grandes zones lenticulaires englob souvent des fragments de calcaire plus compact, souvent aussi ce servant la structure du calcaire remplacé ^ et formées de calcai blendeux'. Puis, beaucoup plus récemment, les eaux de surEa pénétrant dans ce calcaire et s'y chargeant de sulfate de zinc av excès d'acide sulfurique, ont, par double décomposition, donné la calamine qui a pu, suivant la distribution de ces eaux, s^éten beaucoup plus loin que ne l'avait fait d'abord la blende, qui a également, par suite de cette extension même, donner parfois d dépôts secondaires venus d'en haut et non d'en bas.

A l'appui de ces idées, on peut remarquer à Malfidano, en daigne, que le rôle actif des eaux superficielles est très Dettemei accusé par l'existence, au-dessus de l'amas principal situé dans fond d'une vallée, d'une épaisse couche d'alluvions de 6 à 10 mè d'épaisseur contenant des galets de roches assez éloignées, en ticulier de granité. En ce point, l'amas supérieur, ou de Gaî est aujourd'hui entièrement composé de calamine; l'amas, si plus bas, de Malfidano (près Bruggeru) contient, au contraire, to les passages depuis un calcaire compact imprégné de sulfu divers jusqu'à la calamine même par l'intermédiaire de calcai plus fissurés, où l'on voit, d'abord, la pyrite se changer en oxy de fer, puis la blende en calamine, enfin la galène en carbona Certaines parties testacées et concrétionnées de calamine re ferment encore de la galène presque intacte et, dans la calamin de nombreux vides cellulaires prouvent la dissolution. En ont des argiles, toujours magnésiennes', qui accompagnent la cal mine dans les terres calaminaires, semblent, dans toute hypoth le résidu de cette dissolution chimique.

Au-dessous de cet amas calaminaire inférieur de Bruggeru, oi

< AMonteponi (Sardaijpfie), on peut observer tous les passages du calcaire intact ta i calcaire calaminaire ayant gardé sa structure et enfln à la calamine.

* Ce calcaire blendeux est visible en bien des points à Malfidano (Sardaigne)» lloiis> avons observé un fait analogue dans de nombreux gisements de sine, en particulier, i Boreslaw (Pologne).

■ On a attribué à la magnésie, qui existe, en général, dans les calcaires métaUifèret de Sardaigne et se retrouve dans les dolomies de Silésie ou de la Vieiile-lioQtagni^ un rôle chimique pour la précipitation du zinc.

Voir plus loin Wieslocb, page 427 ; Santander, page 437.