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Cn^ de.
MrtmtQl
Kg. 186, — Carte géologique du Cornirall au ,-5;
ÉTAIIf DU CORNWALL 113
a étudié, en particulier, dans le Dartmoor. Ils se sont, dans une première zone, changés en des sortes de coméennes ; un peu plus loin, chargés de mica. La direction générale de ces schistes épouse c«llede Taxe granulitique, c'est-à-dire qu'elle estN. E. Les schistes les plus inférieurs, généralement représentés comme dévoniens sur les cartes, seraient cambriens d*après Davies et Poster ; audessus, viendraient des niveaux amphiboliques avec serpentines, qui seraient du sommet du cambrien ; puis des schistes argileux passant au dévonien, parmi lesquels il faudrait comprendre les grès et ardoises qui, dans le Devon, reposent directement sur la granulite de Dartmoor.
Le mouvement de dislocation, qui a fait apparaître la granulite, paraît être du carbonifère. D'après Murchison, la granulite de Dartmor traverse, en filons, le dévonien supérieur.
Cette granulite envoie, comme apophyses, un certain nombre de filons d'elvan, c'est-à-dire de granulite à grain extrêmement fin, ayant jusqu'à 120 mètres de puissance et dont une partie est minéralisée par de la pyrite de fer, de la chalcopyrite, de la cassitérite. Au voisinage de ces filons d'elvan, comme de la granulite elle-même, les schistes sont traversés par des veines de quartz et remplis de quartz en nodules ; ils se chargent de feldspath, de mica, de chlorite, d'actinote et, d'après Gotta, d'akmite, de prehnite, d'épidote, de topaze... La granulite elle-même contient, d'ailleurs, comme toujours, des veines pegmatoïdes irrégulièrement ramifiées, ayant l'aspect de veines de sécrétion, où Ton trouve des minéraux : pinite, émeraude, tourmaline, topaze, apatite.
Enfin, la masse entière parait avoir été recoupée par deux systèmes de filons : l'un, le plus ancien, oscillant à 25'' de part et dautre de la ligne Est-Ouest ; le second, qui a déplacé celui-ci, à 30"* de part et d'autre de la ligne Nord-Sud. Le premier système est le plus riche en minerais métallifères, particulièrement en minerais d'or et d'étain ; on a remarqué que sa direction coïncidait avec celle des dykes d'elvan.
On a distingué, dans le Cornwall, 5 dislocations successives : 1^ La première au moment de l'intrusion de la granulite dans les schistes ou peu après ;
2^ La deuxième ayant donné passage aux dykes d'elvan et aux filons traversant granulite et schistes ;
3"^ La troisième comprenant les filons d*étain et de cuivre les moins riches, Est-Ouest ;
4^ La quatrième, les filons Nord-Sud ;
5^ Les failles Est et Ouest dans les filons.
Chacun de ces systèmes présente des cassures secondaires divergeant autour de lui en tous sens, comme les cassures d*une vitre. C'est à ce réseau que M. Moissenet a essayé, un peu théoriquement, d'appliquer des lois mathématiques.
Gîtes métallifères. — Les grands districts miniers du Comwall et du Devon sont groupés autour des massifs granulitiques ; les mines les plus productives se trouvant sur les flancs Nord et Sud de ces massifs entre Penzance et Dartmoor, toujours à une dislance très faible (au plus 3 à 4 kilomètres) du contact des schistes et de la granulite.
Un des caractères les plus remarquables de ces gites du Comwall, c'est que Tétain et le cuivre y coexistent, tantôt isolés chacun dans un district, tantôt réunis. Nous dirons plus loin comment la proportion des deux métaux varie, dans un même filon, avec la profondeur. Elle diffère également d'un filon à Tautre :
C'est ainsi qu'à partir du Nord, le bord Ouest du massif de Dartmoor est cuivreux, Dartmoor lui-même stannifère;
Autour de la bosse de Callington, on rencontre le cuivre et l'étain, tandis qu'au Nord-Est, à Sidfor et, au Sud, à Béer Alston, on a des minerais d'argent;
Les mines autour de la masse de granulite située entre Launceston et Bodmin contiennent, en général, cuivre et ctain ; on y trouve aussi quelques filons de plomb argentifère.
Au S.-E. de la granulite de Saint-Austell, on trouve surtout du cuivre (Fowey Consols Mine) ; sur le reste de la circonférence, on a affaire à l'étain.
Le district suivant, autour de Redruth et de Penryn, est le grand centre de cuivre du Cornwall, quoiqu'au N.-O. près de Gwinnear, l'étain soit abondant et qu'on ait pu extraire un peu d'argent à certaines époques.
ÉTAm DU CORNWALL 117
EdSo, entre Marazion et le cap Landsend, on exploite surtout rétain. C est à côté de Penzance que se trouve un gisement très souvent cité au point de vue minéralogique, celui de Michaëls Mount (ou mont Saint-Michel).
Si nous prenons une masse granulilique entourée des strates diverses, nous trouvons, en général (d'après Davies), sur son pourtour : aa voisinage des schistes micacés cambriens, un premier cercle de mines d^étain ; puis, vers les couches amphiboliques, un cercle de mines de cuivre et, plus loin, un cercle de mines de plomb.
Dans un même filon, on a quelquefois remarqué des variations en profondeur paraissant obéir à certaines lois :
A la surface, se présente d'abord un chapeau de fer (gossan), résultant d'actions superficielles sur les sulfures, où, par suite de la disparition de ces sulfures, la proportion d'étain oxydé est assez forte ;
Pins bas, par une conséquence probable du même phénomène, le cuivre augmente, au contraire;
Enfin, à une certaine profondeur, la plupart des mines du Cornwall ont vu disparaître le cuivre pour faire place à Tétain. Cette évolution, qui s'est produite vers 1870, a eu lieu à Dolcoath et dans divers gîtes du district de Gamborne et Redruth, à une profondeur variant de 350 à 450 mètres. Au-dessous et jusqu'à 625 mètres, on a constaté un enrichissement sensible en étain.
En résumé, les principaux centres de cuivre sont situés : autour de Tavistock, au N.-E. (Devon Great Gonsols et South Garadon mines); et, autour de Redruth, au S.-O. (Carn Brea, Gremier et Abraham, Crofty, Sonth Huel, East Pool, AVest Seton Huel et West Tolgus).
Qaant aux filons d'étain, on les distingue, au point de vue géologique, diaprés leur allure, en trois catégories :
a. Tinlodes. — Filons proprement dits recoupant killas, granulite et elvan sur les bords de la granulite.
b. Tinfloors. — r Réseaux de veines entrelacées, soit dans les granalites, soit dans les schistes, considérés par certains comme contemporains de la granulite même, mais paraissant bien plutôt postérieurs. On peut en voir, d'après Gotta, un bel exemple entre Saint-Yves et le cap Gornwall;
c. Stùckwerks. — Cas extrême du précédent, réunions de veines très rapprochées arrivant à former, ou un amas, ou un filon. Le mont Saint-Michel en est un exemple classique. On en trouve dans lagranulite et surtout dans l'elvan, ainsi à la mine de Wherry, entre Penzance et Newlin, à la mine de Madron, près Trewiddenball.
Au pointdevueindustriel, les grands fllonssontsurtoutproductifs.
Lorsque nous étudierons la Saxe, nous trouverons, au contraire, presque uniquement des tinQoors et des stockwerks ; de même, à la Viileder en Morbihan, en Galice, on a des tinfloors, ce qui explique la pauvreté relative de ces gisements ; le réseau de veines qui constitue le UnQoor étant toujours très irrégulier, et le plus souvent, assez vite limité, tandis que les cassures nettes qui four-
nissent les tinlodes se poursuivent et, parfois même, s'enrichissent en profondeur.
La nature des roches encaissantes a, sur l'allure et sur la richesse du gisement stannifère, une influence qui a été soigneusement étudiée par les mineurs du Cornwalt et dont la figure 187, en montrant la proportion relative des dépilages dans le schiste et dans la granulïte, peut donner une idée.
D'une façon générale, on considère que les filons s'appauvrissent dans le greenstone et s'enrichissent dans les schistes ou
ÉTAIN DU COaNWALL
^ les parties tendres et altérables de la granulite, ainsi qu'au
voisinage de certains filons d'elvan. L'intersection de deux filons produit on enrichissement du côté de l'angle aigu.
Nous allons maintenant décrire quelques types choisis de ces gttes et, en premier lieu, comme Tîniode, le k Great /lai Lode », au Sud de Rednith et de Camborne (tîg. 188, p. 127).
Ce filon s'étend, de la mine de Persévérance à l'Est, à celte de South Tolcarne à l'Ouest, et suit le bord Sud de la masse de granulite de Carn Brea. Sa direction est N. 35° E. Son pendage est d'environ 46° vers le Sud. Il contient, au centre, un remplissage constant de quartz ferrugineux avec cristaux do cassitérite, au milieu d'un schori staanifère tenant de 1 & 3 p. 100 de cassitérite, c'est-à-dire d'une roche de métamorphisme passant, par l'intemnédiaire d'un scborl-rock pauvre en étain, à la granulîte ou au killas stérile. M. Le Neve Poster, qui a étudié cette action métamoqthique, l'a comparée à celle qu'on observe dans de véritables amas stannifères comme ceux ' de Wendun et a émis l'avis qu'on avait affaire, avec l'étain, non pas à de véritables filons d'incrustation, mais à des zones d'imprégnation et, en quelque sorte, de substitution, partant d'une fracture primitive, qui, elle seule, a donné lieu à des phénomènes d'incrustation proprement dite.
Un plan de ce filon, ''^«^ *• (fig. 188), que nousrepro- Fig 189 - Seclfon i Whial Unv {niveau de duisons d'après Davies, 3i mitre»}. Echelle au ■J35. indique son allure à tra-
vers les exploitations successives de Persévérance, Wheal Uny, South Carn Brea, West Basset, West Frances et South Condurrow. Ses caractères se modifient un peu en ces divers points.
La figure 189 montre sa coupe à Wheal Uny Mine, à l'étage de 35 mètres. Là le filon a, pour toit, le schiste (killas); pour mur.
. il. *., T, t. IV, p. 19Î,
ÉTAIN DU CORNWALL
la granulite. A représente la fente originelle ou leader, ayant Je 0,03 à 0,25 de large, remplie par des fragments de schiste chloriteux cimentés par du quartz et de la pyrite de fer. B est une épaisseur yariable de granulite à grain fin ou compact (schorl) avec des reines nombreuses de quartz et cassitérite. H est une Teine d argile contenant un peu de quartz et de pyrite. Il y a, de part et d*autre, passage graduel : d'une part, au schiste; de Tautre, i la granulite.
Un plus loin, à la Mine de West Basset^ on trouve ce filon en pleine granulite (voirfig. 190).
La fonte A, de 5 à 6 ceotimètres d'épaisseur ,
est remplie par des frag- * ^ t/"* *'^:^r:::/<:^^^::i:i^^l%^ menls de la roche encais- ^^&ik^
santé (Capel) . B est la ^.^ ^^^ g^^^.^^ ^ ^^^^ ^.^^^^ ^^^^^ ^^^.^^^^ granuKte stannifère d'un ^, 30 ^^,,,3), ^^^^^^^ ^„ ^
gris bleu passant à la
roche stérile. L'épaisseur du stockwerk est d'environ 3 mètres d'un côté du filon et 2 mètres de l'autre .
k South Condurrow, on est encore dans la granulite, mais l'aspect change (fig. 191).
La fonte principale A est plus complexe ; elle est encore remplie d'argile, de quartz et d'oxyde de fer avec des fragments de la
roche encaissante. B est la zone
métallifère, d'environ 1"',60,
formée de granulite stannifère \
noirâtre ti'aversée par de très
nombreuses veines de quartz de
toutes les directions, ayant de
ô à 6 centimètres de large, et
par des veines transversales, \*****'
contenant de la pyrite de fer. ^,.^ ,^^ __ g^^^.^„ ^ ^^^^^ Condurrow
On passe progressivement à la („i^,^„ ^e 20 mètres). Echelle au ±.
granulite intacte C.
A South Brea enfin, le même filon, à 350 mètres de profon-
in GÉOLOGIE APPLIQUfiB
deur, avait une largeur de 0"',60 k i"',SQ et était chargé de minerai de cuivre. Il était eitué là entre la granulite et les schistes.
La production totale de ce filon est figurée ci-dessous poar 1876:
CONCSSSCOKS
MINERAI PBâPABÉ
(7 703 tOQDes.
3t9 tonnes.
Soutb Carn Brea.
West Basset
West Wheal Francès
Soutli Coudurrow
83 452 tonnes.
1 84fi tonnes.
On voit que la proportion de minerai préparé est environ 2,5 p. 100 de l'extraction et que la production de ce fîlon, 1 842 tonnes, est, à peu près, le 1/8 de la production totale du Cornwall.
Passons & d'autres régions, où nous retrouverons des caractères analogues : Hlon central ayant servi à l'arrivée de l'étaïn et imprégnation, à droite et h gauche, de la roche encaissante.
La figure 192 représente la Mine East Wheal Lovell, près Redruth. AB est la fente origioelle, d'& peine 1 centimètre de large, remplie de quartz et d'ai^ile feirugineuse. Autour de cette fente, il existe une imprégnation stannifère C qui passe graduellement i la granulite. La masse stannifëre C est formée d'un mélange de quartz, mica, gilbertite, fluorine, pyrite de fer et de cuivre et cassilérite. Tantôt elle s'étend plus d'un côté de la fente, tantdt de l'autre. La longueur de i'amas est de 4 à 1 2 mètres et sa largeur de 3 à i mètres. On l'a suivi jusqu'à 220 mètres de profondeur. Par endroits, lorsque l'étain valait 2 000 francs la tonne, on a extrait de 10 000 à
ià
Ik
ig. 192. " Plan du Slon de East Wheal Lovell Hiiie, prèa Ue-
druih, a«
AB. Slon.
ÉTAIN DU CORNWALL
i2 000 francs d'étain par mètre et généralement on obtenait 6 à 700 kilogrammes d'étain par mètre cube.
Là le minerai est dans la granulite. Ailleurs au Park of Mines^ au Sud de Saint-Colomb, nous trouvons Tétaindans les schistes, au Toisinage de la granulite de Saint-Austell. L'élain forme, le long de laschistosité, des lentilles étroites de 2 à 4 centimètres d'épaisseur, reliées par des veines transversales ^ La largeur totale de la masse impr^ée est là de 14 mètres du Nord au Sud et 20 mètres suivant la pcDte. Le minerai est associé avec du quartz, de la tourmaline et du kaolin.
Enfin nous citerons, à Cligga Point (fig. 193), un exemple
9 9-iL3À. t .\
Fig. 193. — Granulite avec veines de cassitérite iCUgga Point (Gornwall).
Echelle au -i .
Fig. 19i. — Vue aprrandie des veines dans la granulite de Cligga Point.
Echelle au ^.
analogue au stock werk classique de Geyer, en Saxe. C'est une masse granulitique de 100 mètres de long, traversée par une foule de veines parallèles déplacées par une faille. D*une manière générale, on peut remarquer que ces filons du Gornwall témoignent d^une série de dislocations et de réouvertures successives usez complexes, ainsi que d*un remplissage s*étant prolongé pendant un temps très long*.
Le détail d*une veine est montré par la figure 194. G*est un filon de qnartz de O'^fOS d'épaisseur avec des cristaux perpendiculaires i Taxe, laissant parfois un intervalle vide et contenant, outre le quartz, de la cassitérite, du wolfram, du mispickel et de la tourmaline. 2 y représente un greisen de couleur noire, ayant i*,50 environ de chaque côté du filon de quartz, formé unique-
' C'est an type asseï analogue à celui que nous retrouverons en Galice. Voir p. 145.
' Von Gotta a insisté (p. 474) sur les exemples qui mettent ces réouvertures succestives^d'un même filon en évidence.
ment de quartz et mica et contenanl de la tourmaliDe, de la gilbertite et de la cassitérite. Des baguettes de tourmaline remplissent fréquemment des cavités qui paraissent résulter de la disparition de l'orthose. On passe progressivement à la granulite.
On peut observer que, lorsque l'étain se trouve avec le cuivre dans un même filon, il est généralement sur les deux parois et le cuivre et l'étain sont séparés par des veines de quartz, d'aigle et d'autres minéraux. On en a conclu que les deux venues métallifères étaient indépendantes.
La mine Old Huel Vinian nous fournira un exemple de mélange du cuivre et de l'étain. Là le filon variait de 1 à 13 mètres de lai^e et contenait de grands fragments anguleux cimentés par des minerais de cuivre et d'étain. Il était recoupé par 11 croisears sur 350 mètres de profondeur et était surtout enrichi le long des croiseurs. Ce gisement a été considéré par Davies comme ayant été formé très postérieurement à la venue stannifère par un lavage des éléments de la roche.
A Old Hewas mine (fig. 195), on aun type d'enrichissement à la rencontre d'un croiseur.
En dehors de ces mines, situées sur des filons, on exploite, en Cornwall, des aliuvions : 200 personnes environ y sont occupées.
Résumé théorique. — En résumé, l'étude du Cornwall met en évidence les faits suivants, venant à l'appui de la théorie précédemment exposée ' :
1' La venue stannifère est en relation manifeste avec des contacts de granulites et de schistes ;
2° L'étain se trouve, sous une première forme, en filons traver-
' Pages 107 it 1
ÉTAIN DU CORNWALL 125
sant la granulite et le schiste, au voisinage de leur contact. Ce n est donc pas dans de simples fentes de retrait de la granulite quil s est déposé; mais on doit admettre que, la granulite étant déjà consolidée, au moins à la surface, un mouvement de dislocation, continuation probable de celui qui avait déjà déterminé la moDtée de la granulite, a occasionné, au contact des deux roches, nn craqaement, une fracture ;
3° Ce craquement n'a pas été unique, puisque nous trouvons des exemples de réouvertures successives, mais parait avoir eu des retentissements successifs pendant un temps très long ;
4' Au point de vue du temps de ce plissement, on peut admettre qu'il a commencé, dans le Comwall, après le dévonien; les schistes dévoniens ayant subi, du fait de la granulite, un métamorphisme ioteose. On considère généralement qu'il est antérieur au carbonifère (quoique Lyeil ait été d'un avis contraire) ;
Les filons d'étain du Gornwall sont tous postérieurs à la granulite; ils paraissent, pour la plupart, postérieurs à Tel van, d'après une remarqae de de la Bêche ; mais ils sont traversés par des micro- ^oolites plus récentes (comme cela a lieu à Freiberg), micrograoulites qu'on a parfois confondues avec les elvans anciens et (pi sont, en réalité, plus jeunes. Ces microgranulites sont, ellesraèmes, antérieures au houiller ;
d' Aq point de vue du remplissage, nous reviendrons tout fabord sur un fait très en évidence dans le Gornwall et très spécial à ce pays, c'est l'association du cuivre avec Tétain *.
On peut voir là une conséquence de cette remarque que les Bornes fractures ont continué à rejouer pendant un temps assez long et, eo fait, les observateurs semblent tous d'accord pour admettre <|Qe la venue cuprifère principale est postérieure à la venue fétaio. Cependant, il existe du cuivre associé à l'étain et on trouve Cernent, avec lui, d'autres sulfures, de la blende, même de la plène. La venue chlorofluorée qui a produit l'étain n'a pas été, ca effet, si distincte des venues sulfurées suivantes qu'on l'a parfois prétendu. M. Lodin a même remarqué que, dans plusieurs ïIoDs d'étain, on trouvait, en profondeur, des sulfures d'étain,
' ^oir, p. 136, des exemples de faits analog^ues en Saxe.
i26 GÉOLOGIE APPLIQUÉE
tandis qu'on avait de l'oxyde à la surface (la Villeder, en Morbihan]
6** En ce qui concerne les relations de Tétain avec le chlore c le fluor, voici les faits sur lesquels nous pouvons nous appuyé en Cornwall :
Nous constatons d'abord, pour les grands filons, qu'il existe autour de Taxe quartzeux, une zone de granulite imprégnée d'étaiz Gomment s'est faite cette imprégnation, c'est ce dont on peut s rendre compte par le fait, très souvent cité, des cristaux d'orthos< à Garclaze, au mont Saint-Michel, etc., transformés en cassU< rite. Il est certain que Tétain était accompagné d'un minéralisa teur capable de dissoudre l'orthose.
Ce minéralisateur, emportant de Tétain, a dû, peu à peu, pén^ trer dans la masse de la granulite et la transformer en un greises d'où le feldspath a disparu et où le mica s'est chargé de fluor c de lithine : il y a eu imprégnation progressive.
De même, pour les stockwerks, l'étain s'est répandu par uo multitude de fissures et, en dissolvant le feldspath, a progressive ment rempli la masse.
Quel était ce minéralisateur? M. Daubrée s'est appuyé, pou croire que c'était le fluor, sur la présence d'un certain nombre d minéraux spéciaux qu'on ne trouve, pour la plupart, en pareil! abondance que dans les filons d'élain et dont la synthèse a toi jours été réussie par l'intermédiaire des fluorures. Cette ass( dation des minéraux fluorés est cependant moins frappante e Cornwall qu'en Saxe, sans doute parce qu'on a aflaire à des filon plus distincts, au lieu d'exploiter la zone périphérique et mine ralisée de la granulite.
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La région de rErzgebirge, aux confins de la Saxe et de la Bohème ^ n'a aujourd'hui, comme centre de production stanniière, qu'une importance presque nulle ; mais elle est classique par les travaux géologiques auxquels elle a donné lieu.
Là nous ne trouverons qu'exceptionnellement le type des grands filons continus qui constituent la richesse persistante du Gornwall (Graupen, Naundorf, etc.); en général, nous aurons affaire i ce qu'on appelle un stockwerk ou un amas entrelacé, c'est-àdire à un réseau de veines si complexe et imprégnant si bien la roche à leur voisinage qu'on est obligé d'abattre la granulite ellemême comme un minerai stannifëre, nécessairement très pauvre. U existe, de cette façon, de véritables amas stannifères, dont les
* Coll. ÉcoU des Mines, 1340.
* Voir U carte géologique de l'Allemagne Centrale, pi. 11, au chapitre du Plomb.
{"às géologie appliquée
types sont ceux d'Altenberg (900 mètres de long et de large), de Zinnwald (1 360 mètres de long et 480 mètres de large), d*Hubertus près de Schlaggenwald en Bohême (120 mètres de profondeur, 600 mètres de circuit). Ces stockwerks sont souvent séparés de lagranulite encaissante par des brèches de friction, des schistes talqueux, chloriteux, etc., appelés, par les mineurs saxons, stockscheider.
En outre, on rencontre fréquemment : soit des fissures de retrait de la granulite remplies de quartz stannifère (Zinnwald), soit des injections dans les schistes voisins, contenant de Tétain avec du quartz ou même de Tétain dans un elvan (Schlaggenwald).
Toutes ces formes de gisements ont ce caractère commun d'être assez pauvres, irrégulières et généralement limitées dans tous les sens : ce qui explique comment la presque totalité de ces mines, si connues des géologues, sont aujourd'hui fermées.
Ces mines sont, du Nord au Sud : Altenberg, Zinnwald, Graupen, Pobel, SeifTen, Marienberg, Ehrenfriedersdorf, Geyer, Buchholtz, Abertham, Sauersack, Platten, Johanngeorgenstadt^ Eibenstock, etc.
Commençons par le type le plus classique, celui d'Altenberg :
