AMAS CALAJIfINMRES ET FILONS DE BLENDE

GÎTES DE ZINC DU LAURIUM (attique) *

Historique et production. — Les gisements du Laurium ont été très activement exploités pour plomb et argent à Tépoque athénienne et, dès Tannée 520 avant notre ère, ils sont mentionnés dans le budget d'Athènes. Us ont été repris pour zinc et plomb en 1876 par la Compagnie française du Laurium, constituée, le 1*' septembre 1875, au capital de 13 500 000 francs, porté depuis, en 1879, à 16 300 000 francs par Tachât des concessions d^une autre société dite la Périclès. A côté de cette société, une autre entreprise grecque, dite Société grecque des uines métallurgiques du Laurium, a commencé le traitement te scories argentifères qui avaient été découvertes par M. Serpieri et qui avaient été le premier point de départ de Tentreprise. !•& production a été :

1888 1889 lg9J 1891

Minerais complexes. . 50010 t. 49 394 t. 89856 t. 41699 t. Ptomhsd'Œavres. . . 4784 t. 5074 t. 6021t. 7014 t.

Minerais de zinc ... » » » 27 838 1.

De 1877 à 1888, les expéditions faites ont atteint 570 000 tonnes, «oit 22 000 tonnes de plomb d'oeuvre et 848 000 tonnes de

^ ColL EcoU da Minet, 1681.

minerais. Le tonnage des matières traitées sur place s'élève à 643 000 tonnes. La mine a produit, pendant ces douze années, tout près de l 200 000 tonnes de minerai. De 1885 à 1891, on a produit, en plomb d'œuvre :

Plomb d'œuvre. . . 1827» 2818* 3081» 4784* 5074* 6021* 7104'

Teneur moyenne en argent 1 750»' 1 925" 1 SSO»» 1 750" 1 785" 1 920" 1 7î(r

Peu à peu, on a ajouté à la mine 22 fours pour la calcination des calamines, capables de produire annuellement 40 000 tonnes de calamine calcinée; 3 laveries pour la séparation des sulfures mixtes et Tépuration des matières, pouvant traiter de 450 à 600 tonnes de minerai par jour ; enfin une usine à plomb composée de fours de grillage et de 9 fours de fusion pour le traitement sur place des minerais pauvres, produisant par mois de 350 à 450 tonnes de plomb d*œuvre, d*une teneur moyenne en argent de 1 800 grammes.

La principale difficulté rencontrée par Tentreprise, c'est la présence d'un niveau hydrostatique, partout représenté dans la colline un peu au-dessus du niveau de la mer. L'avenir de l'exploitation se trouve donc limité, pour le moment, à la quantité de calamine et galène située au-dessus de cet horizon.

Géologie générale de la région. — Le sol du Laurium, comme celui de toute FAttique, est composé d'une alternance de schistes phylladiens d'âge encore indéterminé avec des calcaires saccharoïdes. Ces terrains, reposant probablement sur le granité qui affleure en quelques points, sont recouverts, en partie, par des formations récentes : terrain tertiaire à lignites dans le fond des vallées (comblées elles-mêmes par des alluvions considérables) et poudingues quaternaires couronnant quelques hauteurs.

Tous ces terrains ont été profondément disloqués et métamorphisés : ce qui rend, les fossiles faisant défaut, leur reconnaissance difficile. On les considère généralement comme d'âge ancien, probablement silurien. Cependant certains observateurs, parmi lesquels Neumayr, sont, au contraire, portée â les rattacher aa

GÎTES DE ZINC DU LAURIUM (aTTIQUE) 377

crétacé avec tous les schistes micacés^ gneiss et marbres de TAtlique. Le point de départ de cette idée est la présence de quelques fossiles dans certains calcaires métamorphiques de TAttique : des hippurites à Salamine, une nérinée à Tacropole d'Athènes, etc. et le passage progressif que Ton remarque, en quelques points, entre le crétacé à faciès normal et celui à faciès très ancien ; mais, d aatre part, il existe, dans le bassin de la mer Egée, des restes incontestables de terrains paléozoiques et, dès qu'on arrive au Pentélique, ce n^est plus que par une assimilation très aventurée qu'on veut rattacher au crétacé les teiTains métamorphiques. Nous préférons donc, jusqu'à preuve du contraire, repousser cette hypothèse ^

La partie de ces couches exploitée pour zinc et plomb au Lanrium comprend les terrains suivants :

1^ Calcaire supérieur (en grande partie enlevé par les érosions) : G| 2^ Schiste supérieur ou premier schiste (60*°) : S| — premier contact. 30 Calcaire moyen ou deuxième calcaire (55"*) : G, — deuxième contact ; 4* Schiste inférieur ou deuxième schiste (120°*) : S, — troisième contact, le plus riche ; 5» Calcaire inférieur ou troisième calcaire (100"*) C,.

Cette série, d'après les ingénieurs du Laurium, se continuerait probablement par un troisième schiste et un quatrième calcaire. Elle a été plissée, comme l'indiquent deux flgures ci-jointes (231

Etl *i PkiiUUiUnon Ouest

Echelle des hautenra ^ ■ Ui

Echelle de» longwcur» ■•***•

R^. 231. — Coupe Est-Ouest du Laurium, montrant les épanouissements des dépôts métallifères aux contacts inférieur et moyen du calcaire et du schiste (d'après MM.Huetet Daubrée).

et 232), suivant une direction moyenne N. 15** 0. et plonge, d'un côté vers l'Est, de l'autre vers l'Ouest.

* Voir sur cette question, notre mémoire sur la géologie des lies de Mélelin et Thasos. (iithifea des missions scientiflques, 1889.)

La séparation entre ces diverses couches est tantôt très nette, tantôt, au contraire, se fait par un passage progressif , marqué dans

Fig. 232.— Coupe N.-E.-S.-O. du Laurium (d'après M. Huet).

les schistes par des intercalations de lentilles calcaires et, dans les calcaires, par des feuillets schisteux. De plus, chaque couche n'est pas toujours constituée uniformément par la même roche. Ainsi, dans le calcaire moyen, on rencontre, à plusieurs niveaux, des bancs schisteux peu épais et, dans le troisième calcaire, il existe, à Gamaresa, une couche mince de schiste dont la présence a donné naissance à un gîte métallifère important.

Ces diverses roches présentent les caractères suivants :

1^ Le calcaire supérieur Ci est cristallin, zone parallèlement à la stratification par des bandes quartzeuses et ocreuses, et présente un clivage facile suivant ces bandes.

Il forme, au sommet des collines schisteuses, des Ilots isolés de peu d'épaisseur. A la surface, il est ordinairement rouillé et divisé en fragments tabulaires de grande dimension.

2^ Le schiste supérieur S^ se présente en feuillets fortement plissés avec bandes alternatives de quartz laiteux compact, de pâte argileuse noirâtre imprégnée de talc et mica et de calcaire noir fissile (surtout au voisinage des calcaires). Sa couleur est ordinairement noire ou vert foncé. Il occupe la plus grande partie de la surface du Laurium et se distingue nettement du calcaire.

3" Le calcaire moyen C, est compact, sans clivage, avec une surface rugueuse et mamelonnée ; il se rapproche des calcaires lithographiques et est traversé parfois dans sa masse (Saint-Elie) par des veines rougeâtres.

Il constitue une couche épaisse de 4S5 mètres sous le schiste S|.

gItbs de zinc du laurium (attiqub) 379

4* Le schiste inférieur S, est très micacé ; il contient une proportion d'ai^ile permettant de l'utiliser pour la fabrication des briques réfractaires. Les lentilles calcaires y sont nombreuses au voisinage des calcaires.

5"* Le calcaire inférieur C, est saccharoïde et très dur. Il se présente, aux affleurements, sous forme de grandes tables séparées par des lits micacés et ferrugineux.

La puissance de ces diverses formations est variable, mais croit sensiblement du Sud au Nord.

Ainsi, au mont Saint-Elie, les épaisseurs sont :

Calcaire supérieur . . . . C| 20 mètres.

Schiste supérieur. ... S^ 150 —

Calcaire moyen C, 60 —

Schiste inférieur S, 70 —

Calcaire inférieur C, ; plus de 80 —

Plus au Nord, dans la chaîne des Rijari, on a :

Calcaire moyen 80 mètres.

Schiste inférieur 150 —

Des accidents locaux nombreux modifient d*ailleurs ces épaisseurs.

Toutes ces formations ont été, en effet, profondément disloquées par de nombreux plissements ; d'où une série de fissures qui ont pu servir d'évents aux sources minérales venues de la profondeur.

Parmi ces plissements, nous en citerons un N.-S. qui traverse la partie inférieure de l'Afrique et se termine au Sud à la grande faille de Korphona.

A TEst de ce pli, le pays n'a pas subi de déformations ultérieures ; la partie occidentale, au contraire, est plissée fortement; dans le Laurium septentrional, la montagne de Keratea est orientée N. 55« 0.

Enfin, des éruptions d'un âge différent ont amené au jour une roche euritique généralement très décomposée dont nous dirons, plus loin, rinfluence sur l'allure de la formation métallifère. De nombreux filons de cette roche ont été reconnus; ils sont orientés E.-O.

La roche est minéralisée faiblement ; elle renferme une certaine proportion de cuivre et, partout où on la trouvée, on a constaté des traces de ce métal.

Description des gisements. — Les gisements du Laurium se présentent sous deux aspects différents :

1® Les amas interstratifiés ;

2^ Les filons ou griffons.

Les premiers se rencontrent tous, sans exception, à la surface de contact des schistes et des calcaires.

Les seconds traversent les calcaires, et accidentellement les schistes.

Les types les plus parfaits de ces. deux modes de gisements se trouvent réunis dans les exploitations de la Société Française, au groupe des puits Serpieri et Jean-Baptiste.

1® Amas interstratifiés, — Ces amas (fig. 233 et 234) se pré-

]r,jsro.

S.iSTE,

'ùn^HriÊun B

0 10 «9 Ji0 *0 ii0 J00?

Coope âa plateau de Csmaresa (Lauriam) diri^Ii.i&*0.àS.iS*LpnanclaneiAaB

Fig. 233.

C0bB Se —

vn^riexa*

Coope Boivant A.B. de la figure précédeote et aelonla direetîoo dei grifTc

Fig. 234.

sentent aux trois contacts successifs des calcaires et des schistes. Particulièrement, au contact du troisième calcaire avec le schiste inférieur, les anciens ont trouvé et exploité d'immenses amas de plomb argentifère en ne laissant que de rares piliers pour soutenir les vides immenses qu'ils ont creusés.

gItbs de zinc du laurium (attique) 38i

Ces amas da troisième contact forment, au-dessus du calcaire, des zones allongées orientées N. 30^ 0.

Le minerai s'y compose de blende et de galène disséminées en zones puissantes dans une gangue de carbonate de fer.

La blende est très pure. La galène tient jusqu*à 2500 grammes d'argent à la tonne de plomb. Elle a été presque entièrement enlevée par les anciens.

Les premier et deuxième contacts sont moins importants. Cependant on y trouve également, entre les schistes et le calcaire, un mélange assez intime de blende à veines de galène et de minerais oxydés de plomb et de fer.

Dans le premier contact, on a rencontré une certaine variété de minéraux, en particulier des sulfures de cuivre et même du enivre natif avec des calamines nickélifères.

2" Griffons. — Sous la troisième couche de contact, se trouvent.

Régkn aUrih

Kêgknatérih

Rg. 235. — Croquis iDontrant, en plan, la disposition générale des griffons Ters le croisement des deux systèmes de diaclases qui traversent le calcaire (d*après MM. Potier et Daubrée).

enclavés dans les calcaires, les griffons ou filons calaminaires.

Les filons sont disposés (dans les concessions de la Société

française) transversalement à la direction de Tamas superposé.

362 G&OLOGIB APPLIQUÉE

Leur orientatioD est E.-O. en certains points, et N. 70'* E. en d'autres points.

Les griffons (fig. 236) sont, comme les couches de contact, dans

Fig. 236. — Coupe des griffoos du UuriuiD {d'après M. Huet).

des conditions très différentes, suivant qu'on se trouve dans les contacts supérieurs oa dans le troisième contact. Les premiers (dg. 237 et 238) ne renferment, en général, que de la calamine et présentent souvent, à la partie supérieure, un vide où l'on peut voir l'effet de l'action corrosive des eaux acides sur le calcaire, à moins que le vide ne soit dans l'amas calaminaire lui-même, le calcaire ayant été recouvert d'un enduit calaminaire;géaéralementonaperçoit, audessus de ces cloches, les ûssures par lesquelles ont continué à circuler les eaux.

Les griffons du troisième contact, plus complexes, contiennent, dans l'axe de la calamine, un amas de galène recouvert d'un enduit ferrugineux {fig. 239).

Enfln un dernier type de griffon, rencontré au puits Jean- Baptiste, a montré, au-dessous d'une fissure mince, un élargissement considérable (fig. 240).

Dans ce troisième contact, on trouve, par exemple entre les

Fig, 237 e

gItES 1>E ZIKC DU LAURIUH (aTTIQCe) 3S3

paits Serpieri et Saint-Jean-Baptiste, un amas de galène, blende, calamine et pyrite qui paraît mettre en évidence l'ordre de succession des dépôts métallifères. Là, une àme en galène est entourée, comme dans la figure 239, de fer oxydé, lui-même recouvert par la calamine ; d'où il résulterait que le dép6t aurait commencé par la calamine, continué par le fer, fini par le plomb.

Ce zinc, dissous en sulfure, s'est transformé en calamine dans les griffons. En même temps il est arrivé souvent que galène et pyrite de fer aient subi une oxydation correspondante avec formation de cristaux de gypse par l'action du sulfure sur le calcaire. On a alors des cristaux de gypse, couverts parfois d'un enduit d'hématite. La calamine ne se trouve jamais que dans le calcaire et fréquemment on a association de feuillets calaminaires et gypseux : ce qui prouve nettement l'arrivée des rainerais à l'état de solfures. Bien des faits tendent d'ailleurs à montrer que ce gisement métallifère est, comme beaucoup d'autres du même genre, sous VactioQ des eaux, en transformation continuelle. II existe, au Laurium, comme à la Vieille-Montagne, etc., des stalactites de calamine formées par une redissolution du dépdt primitif.

Aspects des calamines. — On peut distinguer tes minerais de surface et les minerais de profondeur.

Les calamines de surface, généralement pauvres, affectent souvent la forme d'un calcaire blanc crayeux plus ou moins com-

pact, parfois d*une limonite [caverneuse ou cariée, parfois d*ane roche schisteuse et grisâtre qui n'a de remarquable que sa densité. A Plaka, on dirait des éponges aplaties d'un blanc jaunâtre.

Au contraire, dans le troisième contact, on trouve des calamines très pures : les unes, en roche, comparables à un calcaire jaune ou à une meulière, d'autres colorées de blanc, de vert, de jaune, analogues à des calcédoines ou à des agates, certaines à cassure variée et brillante. On en rencontre de blanches et de compactes qu'on a comparées â un registre de papier pétrifié; d'autres qui ressemblent, à s'y méprendre, à des poteries anciennes, etc.

La teneur des calamines diffère suivant le niveau où on les recueille :

Dans le troisième calcaire, cette teneur, assez constante, oscille entre 60 et 65 p. 100 de zinc.

Dans le deuxième calcaire, la teneur, très variable, ne dépasse pas 56 p. 100. En moyenne, elle oscille autour de 40 p. 100 et Ton a, en outre, une grande quantité de calcaires zincifères tenant 20 à 25 p. 100. Ces teneurs se rapportent au minerai calciné.

Mode de formation du gisement. — Si l'on veut se rendre compte du mode de formation du gisement, il faut remarquer la concentration des amas calaminaires : 1^ au-dessous de chaque contact de schistes, le troisième contact seul ayant paru d'abord mériter d'être exploité, mais les deux autres renfermant également de la calamine ; 2^ au mur des filons d'eurite, comme le montre la coupe 236 prise au puits Serpieri. On peut constater que ces filons d'eurite sont rejetés de quelques mètres en passant du calcaire au schiste et que les amas calaminaires s'interrompent au contact. Ces derniers gisements s'appellent, au Laurium, couches des roches filoniennes.

Un autre point important à noter, c'est la diminution de richesse des contacts de bas en haut. Au troisième contact, se trouvent tous les travaux anciens. Les calamines y forment des masses considérables tenant de 60 à 55 p. 100 de métal, accompagnées de minerais de plomb à 2 kilogrammes d'argent par tonne. Au deuxième contact, les calamines sont généralement calcareuses et

GÎTES DE ZINC DU LAURIUM (aTTIQUB) 385

contiennent, en moyenne, 30 p. iOO de zinc; au premier contact, OD trouve surtout du fer carbonate avec blende et galène, du plomb carbonate, une gangue de silice, fluorine et barytine.

EoQn la localisation, en une seule région, de couches métallifères à des niveaux très distincts, en relation constante avec le degré d'attaquibilité des terrains encaissants, exclut la possibilité d*une formation sédiment aire.

L*hypothèse très vraisemblable qu'a faite M. Huet et qui a été généralement adoptée est la suivante : Un liquide minéralisateur, rargissant au fond par des fissures, est venu s'arrêter sous un toit de schistes ou d'eurite résistant, et, corrodant le calcaire audessous dans un séjour prolongé, a produit un dépôt d'incrustation et de substitution. Puis il a traversé les schistes par des fissures minces sans laisser de dépôt, parce qu'il ne trouvait pas d'élément attaquable et est venu s'arrêter plus appauvri sous le contact supérieur, etc.

D est d'ailleurs manifeste que les cassures, ou diaclases, du calcaire ont donné au phénomène hydrothermal sa direction, (Toîr fig. 235), et il ne faut pas oublier non plus les réactions secondaires qui ont dû, sous l'action des eaux superficielles, transformer, jusqu'à une certaine profondeur, ce qu'il avait pu se déposer tout d'abord de blende, en calamine.

Données économiques. — Pour terminer, quelques renseignements économiques :

Le prix de vente de la calamine au Laurium peut s'évaluer, en appelant : V le prix de vente ; P le prix du zinc ; T la teneur p. 100, par la formule :

D'autre part, le prix de revient était évalué par M. Fuchs de la façon suivante :

A. Lexphitation comprend : 1^ Extraction, 2 fr. 50 à 5 francs par tonne, suivant que l'abatage a lieu au jour ou dans la profondeur ;

2* Poudre et outils, 2 fr. 20.

CiOLOOIE. — T. u. 25

Donc le prix de revient par tonne de Texploitation est de 4 fr. 71

à 7 fr. 20.

B. Triage. — Un ouvrier, payé à raison de 3 francs par joni

peut trier trois tonnes de minerai par jour en faisant deux catè

gories : stérile et calamine.

Le prix de revient de la tonne de calamine est donc variable avec la teneur du minerai dont on Textrait.

Ainsi une tonne de calamine, pour une teneur du minerai ei calamine de

Goûtera 8,91 13,40 26,80 d*abatage;

Plus 1,33 2,00 4,00 de triage sar place.

Au total . . . 10,24 15,40 30,80

G. Calcination. — Les calamines de Kératea perdent de 25 à 40 p. 100 à la calcination.

Donc, 1 tonne de calamine calcinée correspond à l^-^SS abattue. Le prix de revient de la calcination s^établil ainsi :

Combustible : 10 p. 100 à 18 francs lfr.80

Manipulation 1 10

Intérêt et amortissement du four 0 20

Surveillance 0 70

3rr.80

et on produit 0 t. 75 de calamine grillée ; 1 tonne grillée coûtera donc

1S33 X P + 3 fr. 80.

D. Transport au port. — 11 varie suivant le mode de transport. On peut admettre 7 francs en moyenne par tonne calcinée, en supposant 20 000 tonnes de production annuelle.

E. Embarquement et magasinage, — En moyenne, par tonne calcinée, 4 fr. 33.

F. Frais généraux. — En supposant 50 000 tonnes de production par an, on a, par tonne calcinée, 1 fr. 50.

G. Transport à Anvers. — Par tonne calcinée : 18 francs.

En résumé, on obtient pour le prix de revient de la tonne de minerai calciné rendue à Anvers :

GISEMENTS DE ZINC ET PLOMB EN SARDAIGNE

MINERAI à 75 p. 100

MINERAI à 50 p. 100

MINERAI à 25 p. 100

EitractioD et triage

Calcination

Francs

Francs 20.49

Francs

Transport au port

EmbaixjfoemeDt

Frais généraux

Transport à Anvers

Prix de revient par tonne. . .

Bibliographie.

1869. CoRDELLA. — Le Laurium. (Marseille).

1869. CoBDELLA. — Berg. u. H. Z., 1869, p. 209. (Compte rendu.)

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GISEMENTS DE ZINC ET PLOMB EN SARDAIGNE

(yéologie générale. — La constitution géologique de la Sardaigne est des plus complexes ; on peut dire qu'elle offre un ' spécimen de la presque totalité des formations de Téchelle sédi-

* CoU. ÉcoU des Mines, 1549, 1607, 1967, 1968.

mentaire et éruptive. Elle a été étudiée autrefois par le général La Marmora qui, pénétré des idées d*Elie de Beaumont, avait cru pouvoir y retrouver tous les divers soulèvements de montagnes. Récemment, MM. de Castro, Zoppi, Testori, Mazetti,Traverso,ont publié, sur elle, d'importants travaux, auxquels nous aurons recours.

On peut constater, dans ce pays, la trace d au moins 4 dislocations successives* :

CARtC

•C'kA

SARDAIGNE MINICflC

/cA«//(« mélfiqyë

o localité • Mine «> ^Sommet a- Andêf^nm wiM^, Fig. 241.

Un premier mouvement s*est produit à la fin du dévonien ; le calcaire carbonifère et le permien manquent dans Ftle. Puis le jurassique est séparé du crétacé par une discordance. Plus tard, à la fin de l'époque nummulitique, les assises secondaires ont été redressées (époque probable de la venue des serpentines de Corse).

' La description des mines de Sardaigne a été écrite principalement d'après lea notes d*un voyage fait par nous en 1891. Nous avons également utilisé les travaux des géologues italiens elle journal de voyage inédit de M. Friedel, ingénieur des mines.