GISEMENTS D'ÉTAIN, GÉNÉRALITÉS GÉOLOGIQUES

Minerais. — Le seul minerai d'étain est la cassitérite (Sn G') qu on exploite, comme nous le dirons, en filons ou en alluvions. Les minerais de filons contiennent, en général, une certaine pro* portion de wolfram et de mispickel qui est très gênante dans la métallurgie. Ils exigent une préparation mécanique compliquée avec intercalation de grillages pour volatiliser Tarsenic du mispickel et une fusion au réverbère oxydant avec carbonate de soude pour élimiuer le tungstène. Dans les alluvions, le wolfram fait, au contraire, généralement défaut.

Gisements. — La plupart des métaux que nous avons passés en revue jusqu'ici étaient : soit à Tétat de sels directement solubles (potassium, sodium, lithium, etc.) ou bien donnaient aisément, par simple action d'eaux chargées d'oxygène et de quelques acides foibles (acide carbonique, etc.), à la fagon des eaux superficielles, des sels solubles, précipitables ensuite par dégagement de lacide carbonique en excès ou par contact d'une base comme la chaux; il en résultait, pour eux, Texistence de gîtes sédimentaires de précipitation chimique. Avec l'étain, de pareils gites soot inconnus ; après sa cristallisation à Tétat de cassitérite, soit dans la roche éruptive même (granulite), soit dans des veines filoniennes, aucune remise en mouvement chimique n'a eu lieu et une concentration sédimentaire ne s'est produite à Tétat d'alluvions que par le jeu des densités. Nous ne rencontrerons donc 1 etain que sous trois formes : cristaux inclus dans une roche, filons, alluvions.

Les alluvions qui, industriellement, sont aujourd'hui la principale source d'étain, puisque c'est la forme sous laquelle on exploite les minerais des Détroits. d'Australie, etc., ne sont qu'un remanie-

ment mécanique des premières catégories de gisements qui, au point de vue géogénique, sont donc» de beaucoup, les plus intéressantes pour nous.

Les gisements d'étain en inclusion et filons présentent, pour la plupart, malgré une certaine complication d'apparences, une ressemblance de caractères et d'allures ayant quelque chose de théorique.

Tout d'abord, ils sont, à peu près tous, en relation nette avec des granulites, sauf quelques filons tertiaires rattachés à une venue de roches acides comparable et se concentrent presque exclusivement à la périphérie des massifs de cette roche, au lieu d'être, — comme les filons de galène ou de blende par exemple — presque complètement indépendants des roches avec lesquelles on peut leur supposer une communauté d'origine et cristallisés dans des fractures quelconques de l'écorce. Cela peut tenir au défaut de solubilité des sels d'étain que nous mentionnions tout à l'heure : au lieu d'être emportés à une grande distance par les circulations d'eaux profondes qui les avaient empruntés au magma fondu, les sels d'étain ne se sont maintenus dissous que sous l'action des minéralisatcurs énergiques provenant du bain granulitîque et accompagnés de pression ; les minéraux stannifères ont dû, par suite, se concentrer principalement entre la granulite et les terrains schisteux, disposés en dômes au-dessus d'elle ; pendant que cette granulite cristallisait, ils y ont cristallisé eux-mêmes en éléments disséminés ; au moment où elle s'est refroidie, ils se sont concentrés en fumerolles immédiatement saisies par les eaux, dans toutes les fissures de retrait de la granulite ou des schistes voisins, dans toutes les fractures ouvertes par les mouvements de plissement, puis d'affaissement, qui ont dû précéder et suivre la montée de la granulite.

Nous serions porté à faire intervenir encore une autre cause pour expliquer ce rapprochement intime de Tétain avec la granulite ; les travaux de MM. Sainte-Claire Deville et Fouqué ont montré qu'une lave dégage d'abord tous ses chlorures et fluorures avec une certaine proportion de sulfures, tandis qu'elle est encore très chaude; puis, qu'avec le refroidissement, les chlorures disparaissent pour faire place aux sulfures. Tout porte à croire, comme nous le dirons, que Tétain est sorti du magma igné à son maximum de

GÉNÉRALITÉS SCR LES GISEMENTS d'ÉTAIN 109

chaleor, à Tétat de chlorure ou de fluorure ; on comprend, dès lors^ comment on le trouve dans la zone d*action la plus immédiate de roches acides avec quelques minéraux sulfurés relativement rares. Plus tard, les chlorures ayant disparu des émanations, Fétain a disparu avec eux et les sulfures (plomb, zinc, etc.) sont devenas prédominants. C*est alors qu'en Gornwall, par exemple, ont pu se produire, dans des réouvertures successives, les Glons de eaiTre, puis de plomb qu'on rencontre au voisinage de Tétain.

Pour nous, la montée d'une roche éruptive, c'est-à-dire d'une fraction d'un laccolithe interne, a toujours été la conséquence d un mouvement de plissement de l'écorce ; ce laccolithe contenait des métaux ; le plissement ayant produit la pénétration, jusqu'au magma fluide et réducteur, des eaux delà mer, avec les chlorures, sulfates et sels divers qu'elle contient, les métaux, suivant leurs affinités, se sont alliés au chlore, au soufre, etc., et dégagés en fumerolles très chargées de vapeur d'eau, auxquelles d'autres eaux superficielles ont pu encore s^ajouter ensuite ; ces fumerolles aqueuses se sont alors condensées dans toutes les fissures où elles avaient pénétré, et les eaux minérales qui en sont résultées, en sele?ant vers la surface, dégageant leurs gaz en excès, et s'oxyiant, ont déposé les produits métallifères. La cristallisation, dans un ordre constant, à chaque série éruptive, de l'étain d'abord avant le plomb et le zinc, se trouve par là expliquée. Le quartz, très spécial et riche en inclusions liquides, qu'on trouve avec l'étain, parait prouver l'intervention des eaux, peut-être la décomposition par Teau d*un acide hydrofluosilicique.

On peut, après cela, se demander comment l'étain, en raison de sa densité, ne s'est pas trouvé rester au fond du bain liquide, comme le platine notamment, il faut, sans doute, Tattribuer à ce que, d'une minéralisation plus facile à l'état de chlorure ou de fluorure et assez volatil sous cette forme, il a dû monter à la surface du bain. D^ailleurs l'étain se rencontre également, comme on pouvait le prévoir, dans les silicates basiques : en 1833, Berzé- ^usareconnu sa présence dans un péridot de météorite.

Nous ajouterons, comme dernière remarque, que l'intervention des mlnéralisateurs énergiques, quoique, sans doute, généralement Elisée, n'est pourtant pas absolument nécessaire pour produire

ilO GÉOLOGIE APPLIQUÉE

la dissolution et la cristallisatioQ de Tétain. M. Errington de la Croix a, en effet, trouvé récemment, en Malaisie près de Chéras, à Azer-Panas, des dépôts de source chaude formés principalement d^opale analogue à la geysérite et contenant, d'après M. St. Meunier, de la cassitérite de formation contemporaine ^

Si nous nous occupons maintenant un peu plus en détail de la constitution habituelle d'un gtte (fétainy voici ce que nous trouvons.

L'étain, presque toujours en relation directe, comme nous l'avons dit, avec une granulite, se trouve, tout d*abord, très fréquemment disséminé, à Tétat d*imprégnation, dans cette roche. M. Sandberger a montré sa présence, à Fétat microscopique, dans certains micas lithinifères, dans les lépidolithes de Paris (Etat du Maine), d'Uto (Suède). Dans ces micas, Tacide stannique peut se substituer à la silice, tandis qu'il manque, au contraire, dans les micas foncés*.

Même visible à l'œil nu, Tétain se rencontre souvent dans ces roches, en particulier dans toutes celles qui ont des filons stannifères à leur périphérie. Ainsi, à Montebras (Creuse), la masse de la granulite en contient près de 1/2 p. 100.

Mais ce n'est pas là, sauf des exceptions très rares, le gite exploitable ; Té tain qui avait, au moment de la consolidation, une tendance à se dégager en fumerolles, s'est concentré surtout, avec les minéralisateurs, sous le couvercle schisteux de la granulite : on le trouve donc déjà plus abondant dans la zone de cristallisation périphérique de la granulite, qui a pris souvent, par Taction des minéralisateurs, un aspect tout spécial (stockscheider, zwitter de Saxe). Là il est fréquemment accompagné d'autres minéraux chlorurés, fluorés, boriques ou ayant exigé l'intervention de chlore, fluoré ou bore pour cristalliser.

Enfin, lorsque la granulite s'est refroidie, tout le réseau des fissures où a cristallisé la pegmatite, toutes les fentes de retrait de la granulite, toutes les dislocations des terrains voisins ont donné passage à la circulation d'eaux contenant encore en dis-

* C. R. 27 mai 1890.

* 1878. Sandberger : Sitzungs berichte der K. K. Ak. der Wissensch. su Mûnscheii. •— cf. Revue de géol. {Ann. d. M., 7% t. XYII, p. 73.)

GÉNÉRALITÉS SUR LES GISEMENTS d'ÉTAIN 111

solution, par rintervention d'un acide quelconque, de la silice et de Tacidc stannique avec quelques sulfures, et ces dissolutions ont alors rempli de yéritables filons d'incrustation en déposant d'abord la cassitérite sur les parois, puis le quartz (d'un aspect hyalin très spécial) au centre et métamorphisant la granulite ou les schistes au contact, de façon à les transformer en un greisen, un schorl, etc.

Il s'est formé, à ce moment-là, soit des stockwerks complexes, comme c'est le cas général en Saxe, soit des réseaux de fissures rattachés à une direction générale, comme à la Yilleder (tinfloors), soit de grands filons prolongés, comme cela arrive souvent en CornwaJl (tinlodes).

Le mode de cristallisation de Tétain et Tintervention première d'acides énergiques, en particulier de l'acide fluorhydrique, dans son transport sont bien prouvés, comme l'a montré M. Daubrée, par le rapprochement très constant qui existe entre un certain nombre de minéraux bien connus et la cassitérite.

C'est ainsi qu'on trouvera, dans bien des gites stannifëres, de I apatite, de la topaze, de l'émeraude ; parfois (quoique plus rarement qu^on ne l'a dit), de la fluorine, de la tourmaline ; en outre, (la sulfure de molybdène, du wolfram, du bismuth, des minéraux d'urane, du mispickel et de la pyrite de fer ^

On a fait cependant quelques objections pour certains de ces corps : M. Lodin a remarqué, par exemple, pour la tourmaline, qu'elle manquait, en général, en Gornwall (à Dolcoth, Tincroft, Cam Brea, East-Pool), qu'au Michaels-Mount elle se trouvait, non dans le stockwerk, mais dans la roche encaissante.

De même, l'axinite, parfois signalée comme un satellite de Tétain, n'a été trouvée en Gornwall qu'à Botallak et dans une veine perpendiculaire aux filons d'étain. Cependant, la tourmaline est fréquente dans les stockwerks stannifëres de Saxe. D'ailleurs, à notre avis, la relation d'origine qui lie ces corps les uns aux autres et qui les rapproche dans la zone périphérique des granu-

' Le kaolin est également abondant au voisinage de Tétain ; à Carciaze, en CornviU, par exemple, il est devenu aujourd'hui un élément industriel important. Sa présence peut résulter, comme nous Tavons vu, tome I, page 631, de Taltération pro. daite (OU du moins préparée) sur les felspaths de la granulite par les mioéralisateurs fluorés.

lites, n'est pas nécessairement une relation de cristallisation dans un même filon.

Nous avons vu que Tétain se déposait aujourd'hui dans une source thermale à silicates alcalins ; il est possible que, dans les filons et surtout dans les grands filons, déjà assez éloignés de la granulite, comme ceux du Gornwall, le fluor, qui avait d^abord servi de véhicule à Tétain, n*ait plus joué qu'un rôle secondaire. Gela expliquerait des faits qu'on a opposés à la théorie de M. Daubrée : l'existence, par exemple, de blende entourée de cassitérite» alors que le fluorure d'étain aurait attaqué le sulfure de zinc, la rareté de la fluorine dans les filons du Gornwall, sauf dans les parties cuprifères, etc.. Il n'en est pas moins vrai qu'on peut voir, à Garclaze, au mont Saint-Michel (Michaels-Mount), etc., des cristaux de cassitérite qui se sont implantés par substitution dans les feldspaths ^ et qui n'ont pu le faire que par l'action de corps capables de dissoudre le feldspath. En outre, la synthèse de tous les minéraux associés à Tétain et de la cassitérite elle-même a été obtenue par les fluorures.

Nous reviendrons sur quelques-uns de ces points en décrivant les divers gisements classiques de Tétain '.

ÉTAIN DU GORNWALL»

{Filons proprement dits et stockwerks au voisinage du contact de la granulite et du terrain dévonien^ avec rapprochement du cuivre et de tétain dans les mêmes gisements.)

Historique. — Les mines d'étain du Gornwall (ou Gornouailles), connues dès la plus haute antiquité, et déjà fameuses à l'époque romaine, sont encore aujourd'hui le centre de beaucoup le plus

* Lo phénomène de la transformation d*ortho8e en cassitérite a été étudié par Phillips. (Jahrtbericht fur Chimiey 1875, p, 1249; cf. Ann, d. M,, 7" série, t. XIII, p. 516.) — On voit, au microscope, le mica, le quartz et la tourmaline pénétrer Torthose en même temps que la cassitérite. Un phénomène de métamorphisme analogue a transformé le granité ou la granulite en une roche spéciale aux gttes d'étain, le greisen, composé de quartz, de mica et de cassitérite, comme on a pu Tobserver particulièrement h Clis^, en Gornwall. {Ann, d. A/., 7*, L XUI, p. 522.}

* Voir en particulier, p. 126, 139, etc. ' Coll. Ecoh des Mines, 1803.

ÉTAllf DU CORNWALL

important d exploitation de Tétain en Europe ; elles ont produit, en 1877, 14000 tonnes de minerai valant 14 390 000 fr.; depois, leur production oscille autour de 8000 tonnes d'étain. II y a plus de 180 mines en activité, dont 27 traitant les minerais d*alluvions. Sur 183, en 1880, 9 seulement se trouvaient en Devon et 174 en Gornwall, dont 100, produisant 10501 tonnes de minerais, dans la moitié Ouest de la province.

Géologie de la région. — L'arête du Gorawall(fig. 186, p. 114), deLaunceston an cap Landsend, est formée par quatre grandes masses de granulite que prolongent : à TEst, une cinquième, celle de Dartmoor; à TOuest, une sixième, relie des lies Scilly; la première est au Nord de Bodmin, la deuxième entre Bodmin et Sainl-Austell, la troisième entre Redrulh, Truro et Marazion ; et la quatrième au cap Landsend.

Une coupe N.-S.,du canal de Bristol à la Manche (fig. 185), montre la disposition générale des terrains.

Cette granulite, appelée growan par les mineurs du pays, est assez homogène dans sa composition; parfois elle devient porphyroïde ou se charge [de cristaux de tourmaline. Elle est recouverte par un manteau de schistes micacés passant au gneiss par feldspathisalion et contenant des lits amphiboliqoes. Ces schistes, dits killas, ont subi, «e la part de la granulite voisine, un métamorphisme profond que de la Bêche

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