GISEMENTS DE PLOMB

Au point de vue géologique, les gisements de plomb se présentent dans des conditions assez analogues aux gisements de zinc qae nous avons étudiés dans un chapitre précédent, et les deux métaux, dont les propriétés chimiques sont voisines, se rencontrent même très fréquemment associés.

C'est ainsi que nous trouverons le plomb, comme le zinc, exploité sous deux formes essentielles, le sulfure et le carbonate : le carbonate existant uniquement dans des terrains calcaires ; nous aurons, de même, à faire une distinction capitale entre les gisements situés dans des terrains inattaquables : granité, gneiss, quartzites, schistes, etc., gisements qui se réduisent à des remplissages de fentes plus ou moins complexes et ceux intercalés dans des calcaires attaquables, qui prennent, le plus souvent, la forme de gi tes de substitation.

Cependant nous serons en droit d'affirmer, pour le plomb, un

fait quiy pour le zinc, était resté, tout au moins, douteux, c est que tout le plomb exploité a commencé par se déposer à Tétat de sulfure (galène) et que les autres sels, carbonate, sulfate, phosphate, chlorure, etc., n'en sont jamais que des produits d'altération limités au voisinage de la surface.

Avant toute chose, il est bon d'insister, d'une façon générale, sur les conditions de ce dépôt en reprenant une discussion déjà engagée à propos du zinc et du cuivre.

Quelle que soit Thypothèse admise sur le mode de formation des gisements de plomb, qu'on les fasse provenir d'un lessivage secondaire des roches encaissantes ou de fumerolles dégagées par ces roches au moment de leur ascension dans Técorce, on n'en doit pas moins admettre, comme pour l'étain et le cuivre, (quoique moins nettement), une relation d'origine entre le métal et certaines roches.

C'est ce que divers chimistes ont essayé de prouver par des analyses très minutieuses de ces roches elles-mêmes, où ils ont souvent rencontré, à l'état de traces infinitésimales, les métaux concentrés au voisinage. Bischof *, le premier, est entré dans cette voie, où il a été suivi par Sandberger». Lorsque nous aurons à parler des grands gisements de plomb américains, de Leadville' et Eurêka par exemple, nous verrons comment la même méthode a été appliquée par les géologues américains.

Ces investigations, si intéressantes, prêtent cependant à une objection, si l'on veut en conclure, comme les chimistes en question, que la concentration du métal est un fait postérieur à la consolidation de la roche.

En effet, la logique voudrait que les roches mères, dont provient un amas de métal important, fussent précisément plus appauvries en ce métal que les roches éloignées du gisement et n'ayant pas subi d'altération ; en outre, malgré la possibilité, pour les eaux, de pénétrer dans toute la masse d'une roche par porosité, cet appauvrissement aurait nécessairement dû se faire sentir, de préférence,

1 Chemical and physical geology, t. III, p. 548.

* Untersuchungen ûber Erzgânge. Wiesbadeo, 1882.

* Lead ville, par Emmons, p. 574.

GÉ5ÉBÂL1TÉS GÉOLOGIQUES SUR LES gItES DE PLOMB 485

suiTant certaines zones fissurées qui permettaient une circulation plus facile. D ne suffit donc nullement de trouver du plomb dans une microgranulite située au contact de la galène, à Leadville, pour en conclure que la galène provient, par réaction secondaire, de cette microgranulite; il faudrait, de plus, montrer que ce plomb y est réparti d une façon irrégulière et surtout qu'il existe en quantité plus grande dans toutes les microgranulites assez distantes pour n'avoir pu participer à la formation du gisement. Encore resterait-il à examiner pourquoi, le long de toute autre microgranulite altérée, il n existe pas d'amas métallifère. On échappe à toutes ces objections en pensant que le plomb, reconnu à la fois dans les microgranulites et dans le gîte, provient de la même source, c'est-à-dire des fumerolles du magma igné profond, qui avait d'abord donné lieu à l'épanchement de la roche, mais n'était pas encore refroidi quand le gisement métallifère s'est formé.

Ce plomb, qui est ainsi venu cristalliser à Tétat de galène, sel à peu près insoluble dans Teau ordinaire, à quel état a-t-il été amené par les eaux? Est-ce à Tétat de sulfate (bien insoluble lui* même), réduit sur place par une matière organique ou un hydrocarbure ? Est-ce à l'état de chlorure précipité par un dégagement connexe de l'hydrogène sulfuré ou par un sulfure alcalin? Est-ce à l'état de sulfure même, en dissolution dans un sulfure alcalin, comme il s'en trouve fréquemment dans les eaux thermominérales? C'est ce qu'il est presque impossible de préciser *.

Lorsque nous étudierons, plus loin, les diverses catégories de gîtes de plomb, nous verrons que le plomb, déposé, dans tous les cas, à l'état de galène, a pu, soit incruster les parois d'une fente formée de roche inerte (granité, gneiss, etc.), soit se substituer moléculairement à un carbonate. Il est bien difficile, surtout dans le second cas, d'invoquer la réaction d'un corps étranger, tel que le carbure d'hydrogène, ou l'hydrogène sulfuré.

L'hypothèse d'une dissolution de sulfure de plomb dans un sulfure alcalin semble donc la plus vraisemblable. Mais alors il n'est pas bien aisé, non plus, de comprendre comment il s'est déposé du

' Des études ont été faites, à ce sujet, parV. Rotti, AUgemeine Geologie,ii. 363.— Voir Emmons: LeadviHe, p. 563.

sulfure de plomb et non, dès le principe, du carbonate de plomb, par action du sulfure sur le carbonate de chaux.

Peut-être un excès d'acide sulfurique contenu dans Teau aurat-il d'abord dissous la calcite en produisant du sulfate de chaux emporté par Teau et laissant un vide, immédiatement rempli par le sulfure de plomb, qui se sera précipité en présence du sulfure de calcium. Le fait en lui-même, si difficile à expliquer qu*ii soit, est, d'ailleurs, prouvé par l'existence de cristaux de galène et blende pseudomorphosant de la calcite ou de la dolomie.

Nous voici donc en présence d'un dépôt de sulfure de plomb; il ne nous reste plus qu'à faire voir comment, dans tous les gisements exploités au milieu du calcaire (Littai, Eurêka, Leadville, etc.), ce sulfure s'^st trouvé postérieurement changé en carbonates, sulfates, etc., qui semblent parfois former presque toute la masse du gisement.

L'altération facile du sulfure en carbonate, même sans intervention de calcaires, est un fait nettement mis en évidence par l'existence fréquente, dans de vieilles haldes de mines, de fragments de galène transformés partiellement ou totalement, suivant leurs dimensions, en cérusite ; on a pu le constater par exemple, en Derbyshire, sur des haldes remontant, d'après certaines inscriptions, à l'empereur Adrien (soit vers 130) ; on peut l'induire également de ce fait que, dans tous les gisements de plomb formés, à leur partie supérieure, de carbonates comme Eurêka, Leadville, etc., ces carbonates disparaissent à une profondeur déterminée, profondeur en relation manifeste avec le niveau hydrostatique ancien de la région. Suivant le climat, l'altitude, l'abondance des pluies, la durée des gelées qui empêchent les eaux de circuler dans la terre, la facilité plus ou moins grande de pénétration que présentent les terrains, cette zone d'altération est plus ou moins profonde.

Pour l'expliquer, on invoque, soit une action directe de l'acide carbonique de l'air apporté par les eaux, soit une première transformation du plomb en sulfate par l'oxygène de l'air. Les sulfates métalliques, étant tous plus ou moins solubles, ont pu alors subir un phénomène de transport plus ou moins prononcé, à la suite duquel il est même parfois arrivé qu'en présence de quelques ma-

GËKËRAL1TÉS GÉOLOGIQUES SUR LES gItES DE PLOMB 487

tièresorganiqucsy de bois de mine par exemple, il se reproduisit une eristallisation secondaire à Tétat de galène ou de blende.

Y. Roth, qui a fait des expériences sur la solubilité des sulfates divers, a montré que 100 parties d^eau dissolvent' :

Alfo C. . . 0,004,383 ) ,. , ,r * ^ i u

A i2o C . . . 21,300 parties de sulfate de fer.

A 41<> C . . . 41,300 parties de sulfate de zinc.

Le sulfate de plomb dissous a pu alors être transformé en carbonate par des solutions de carbonates alcalins ou de carbonate de chaux, en présence de Tair. 100 parties de sulfure de plomb, en poids, produisent i 26,78 de sulfate et 1 1 1 ,71 de carbonate. L*accroissement de Tolume du sulfure au carbonate est de 28,13 p. 100. La présence d*un peu d'acide phosphorique, dont on a trouvé fréquemment des traces dans le calcaire, suffit, d'autre part, à expliquer la production de pyromorphite '.

Dans cette transformation, Fargent subit une altération correspondante; le sulfate d'argent est, en effet, intermédiaire, comme solubilité entre les sulfates de plomb et de fer ; une partie est donc entraînée par les eaux et perdue ; une autre se reprécipite, — en particulier, s'il se trouve des traces de chlorure de sodium , en présence du sulfate de fer, & l'état de chlorure d'argent ; — mais le résultat final de ces réactions est toujours une perte en argent : ce qui explique que les cérusites sont, en principe, moins argentifères que les galènes correspondantes : 40 onces à LeadviUe au lieu de 145 à la tonne. Par contre, les minerais oxydés semblent toujours diminuer de richesse en plomb et argent à mesure que Ton s'enfonce au milieu d'eux : ce qui peut tenir & ce que les parties supérieures ont subi une altération beaucoup plus profonde, ayant eu pour eflfet d'emporter une plus forte proportion des sels les plus solubles contenus dans le mélange primitif, c'est-à-dire de fer et de zinc (et à Toccasion de cuivre) de préférence au plomb et à Vargent.

* BmiDODS : Leadville, p. hbi •

* En Derbyshire, à Goiden Valley, on a constaté que le phosphate disparaissait audestoui de 45 mètres.

Minerais de plomb. — Par suite des divers phénomènes, qae nous venons d'indiquer, les minerais de plomb exploités sont : la galène, les carbonates, accessoirement Tanglésile et la pyromorphite.

En premier lieu, la galène contient théoriquement 86,6 p. 100 de plomb. Au point de vue industriel comme au point de vue géologique, il y a lieu d'établir une distinction suivant la nature de la i gangue qui a une influence assez grande pour la préparation | mécanique, presque toujours assez facile d'ailleurs par suite de la ' forte densité de la galène (7,6). Avec la chaux fluatée, la prépara- ' tion est très facile ; elle Test un peu moins avec le quartz, quoi- j qu'on puisse encore, dans ce cas, arriver à 80 p. 100, quand on n'a pas à craindre des pertes en argent ; avec la barytine ou la pyrite, elle est plus difflcile.

Un très grand nombre de galènes sont plus ou moins argentifères ; on admet communément, et en dépit dVxceptions assez nombreuses, que les galènes cristallisées à petites facettes sont plus argentifères que celles à grandes facettes. Il semble également, dans plusieurs cas, que la richesse en argent soit en relation avec la présence d'une roche encaissante calcaire ou contenant des pyrites; l'action des pyrites sur la précipitation des sels d'argent est un fait sur lequel nous aurons à revenir à propos de l'argent : elle peut tenir à ce que l'argent était dissous en chlo- | rure dans une liqueur contenant des chlorures alcalins. Peut-être aussi s'est-il produit des phénomènes de cémentation.

Cette présence des sels d'argent, capitale au point de vue économique, n'atteint presque jamais un grand développement minéralogique ; en outre, on passe, par transitions insensibles, degalènes à traces d'argent aux galènes assez riches pour être considérées comme de véritables minerais d'argent : il nous sera donc impossible de les séparer dans la description et nous parlerons, dès ce chapitre, de nombreuses mines de galène argentifère qui sont, en réalité, des mines d'argent, en particulier de celles de l'Ouest américain (Leadville, Eurêka, Bingham), de celles de Przibram, en Bohème, etc.

En second lieu, les carbonates tiennent 77,3 p. 100 de plomb. En thèse générale, ils sont toujours moins riches en aident qae