D'EXPLOITATION DES MINES

1" Leçon.

DéFlNITIOlfS ET NOTIONS PRÉLIMINAIRES.

§ 1. — Classification législative des gisements.

Mines. — Blinières. — Carrières.

1. La propriété minérale est régie en France et en Belgique }ar la loi française du 21 avril 1810. Cette loi a classé les ( masses de substances minérales ou fossiles renfermées dans le ein de la terre ou existantes à sa surface »^ sous les trois qualiications de Mines^ Minières et Carrières.

Les mines ne peuvent être exploitées qu'en vertu d'une concesion donnée par l'Etat à un concessionnaire dont les moyens inanciers sont reconnus suffisants, et qui a accepté un cahier es charges déterminé. Il est inutile qu'il soit propriétaire du sol.

Les minières ne peuvent être exploitées qu'en vertu d'une

l ClIAPITUE PREMIER.

permission qui n'est jamais refusée au propriétaire du sol, mais qui, h son défaut, peut-être accordée à d'autres.

La propriété des carrières se rattache à celle du sol; elles peuvent élre exploitées sans permission sous la simple surveillance de la police.

L'article 2 de la loi du 21 avril 1810 considère comme minej^ les masses minérales ou fossiles « connues pour contenir en filons, en couches ou amas, » de l'or, de l'argent, du platine, du mercure, du plomb, du fer en filons ou couches, du cuivre, de rétain, du zinc, de la calamine, du bismuth, du cobalt, de l'arsenic, du manganèse, de l'antimoine, du molybdène, de la plombagine ou d'autres matières métalliques, du soufre, du charbon de terre ou de pierre, du bois fossile, des bitumes, de l'alun et des sulfates à base métallique. On y a rattaché ultérieurement le sel gemme et les sources salées.

D'après l'arlicle 3 « les minières comprennent les minerais de fer dits d'alluvion, les terres pyrileuses propres à être converties en sulfate de fer, les terres alumineuses et les tourbes. »

Enfin l'article 4 s'exprime ainsi : « Les carrières renferment les ardoises, les grès, pierres à bâtir et autres, les marbres, granités, pierres à chaux, pierres à plâtre, les pouzzolanes, le Irass. les basaltes, les laves, les marnes, craies, sables, pierres à fusil, argiles, kaolin, terres à foulon, terres à poterie, les substances terreuses et les cailloux de toute nature, les terres pyriteuses regardées comme engrais, le tout exploité à ciel ouvert ou avec des galeries souterraines. »

Règle basée sur la nature des substances minérales. — Exception pour les minerais de fer, les pyrites ferrugineuses et les terres alumineuses.

2. La classification établie par la loi du 21 avril 1810 repose, non pas sur le mode d'exploitation des gisements ou sur leur profondeur au-dessous du sol, mais bien sur la nature mémt des substances minérales; il faut cependant admettre trois

exceptions à cette règle : elles se rapportent aux minerais de fer, aux pyrites ferrugineuses et aux terres alumineuses (*).

L'article 3 classe, il est vrai, les minerais de fer dits d'alluvion dans les minières, tandis que l'article 2 classe dans les mines le ce fer en filons ou couches. » Mais il résulte des articles 68 et 69 de la même loi que, d'une manière générale, les minerais de fer exploitables à ciel ouvert se rangent dans la catégorie des minières quels que soient d'ailleurs leur nature ou leur mode de gisement, tandis qu'ils se rattachent aux gites concessibles lorsque leur exploitation régulière doit se faire par puits et galeries.

Il en est de même pour les pyrites ferrugineuses et pour les terres alumineuses.

S 2. — Classification géologique des gisements.

z. Dans le cours de géologie que vous avez suivi, on vous a initiés à l'histoire des grandes révolutions du globe et Ton vous a longuement exposé la série des phénomènes auxquels notre planète doit sa configuration actuelle et la composition de ses terrains. Je ne reviendrai pas sur ces questions qui vous sont familières, mais je ne puis aborder la description des procédés usités pour l'exploitation des gisements industriels sans vous rappeler comment ces gisements se sont produits, sans vous parler de leur classiflcation, des différentes allures qu'ils affectent et des accidents ou dérangements qui altèrent leur continuité ou leur richesse. Ces notions préliminaires forment, en effet, la base de l'éducation pratique du mineur.

Cassures, TaUles ou crains. — Filons.

4. Les oscillations continuelles du sol ont, à diverses époques Sféologiques, provoqué des déplacements plus ou moins consi-

(') Dupont, Traité pratique de la jurisprudence dea mines.

6 CHAPITRE PUEMIER.

dérables dans la stratification des terrains; il en est résulté des cavités et des cassures qui se sont produites tantôt dans des masses compactes d'origine ignée, tantôt à travers les strates des dépôts sédimentaires.

Ces cassures ont d'ailleurs affecté une forme d'autant plus irrégulière et capricieuse que les massifs à travers lesquels elles se produisaient, avaient une composition plus hétérogène. Parfois elles se sont comblées avec les matériaux éboulés des roches encaissantes donnant ainsi naissance à des veines stériles auxquelles on a donné les noms de failles ou crains; d'autres fois elles ont, comme l'allonge d*une cornue, servi à la condensation de vapeurs minérales qui y sont arrivées du sein de la terre par des fissures ou des cheminées intérieures.

Des masses ignées ou plastiques ont aussi fait irruption par les mêmes voies souterraines et sont venues se figer dans ces cavités naturelles; enfin des sources minérales et thermales, en relation avec les terrains éruptifs , y ont déposé les matières qu'elles tenaient en dissolution.

Dans ces cassures se sont produites aussi les réactions chimiques auxquelles ont peut attribuer la formation d'une grande partie de nos richesses minérales.

Sous les diverses influences que je viens d'indiquer, les roches encaissantes, et les éboulis q.ui comblaient en partie les cassures primitives, ont souvent subi une altération métamorphique plus ou moins profonde.

C'est ainsi. Messieurs, que se sont formés les filons.

Amas. — Slockwerks.

5. Parfois il y a eu à la surface un véritable épanchement qui a donné naissance à un amas, dénomination qu'on réserve à des gisements qui ont deux dimensions limitées et comparables, tandis que les filons ont deux dimensions pour ainsi dire indéfinies par rapport à la troisième. Parfois aussi, les dépôts se sont

Gxés dans une foule de veinules, constituant ainsi le genre de gisement auquel les Allemands ont donné le nom de Slockwerk. EaGn il est arrivé encore que les fluides minéralisaleurs ont pénétré par de minces fissures jusqu'à des massifs composés de roches perméables qu'ils ont imprégnées profondément en les transformant en un amas de minerai pauvre.

Couches.

6. On a réservé le nom de couche à un gite constitué par une des assises des terrains sédimentaires. Les dépôts de cette nature ont été souvent affectés, comme les masses fissurées d'origine différente, par les phénomènes métamorphiques.

Veioes. — Passées.

7. Dans le nord de la France où les couches de houille sont peu puissantes, on leur donne généralement le nom de veines, et quand elles sont d'une épaisseur sans intérêt industriel, on les appelle des passées.

Voilà donc les différents types de gisements caractérisés en quelque sorte par leur mode de formation.

DéllniUon gcomntrhiae des filons et des couclies.

S. Au point de vue géométrique, on pourrait dire qu'un filon, sil est dans sa situation primitive, est un solide compris entre deux plans principaux qui coupent les terrains encaissants, en formant avec Thorizon des angles se rapprochant de 90^, tandis qu'une couche dans sa situation d'origine, c'est-à-dire avant qu'une action mécanique ait redressé les assises qui l'enclavent, répond à l'idée d'une nappe horizontale.

Filons-couches. — Amas coucliés.

9 La définition précédente n*est pas absolue, car des fissnm ultérieurement minéralisées ont pu se produire dans les terraiD< stratifiés^ suivant un plan de stratification ; elles ont donné àm ce cas naissance à des filons-couches et à des amas couchés,

Ënfin^ quand les dépôts ont eu lieu suivant la surface de contact de deux terrains ignés ou sédimentaires d âge dîfféreni. circonstance que la soudure incomplète des deux terrains a soo* vent provoquée, il s'est formé un filon de contact.

§3. — Définition de Vallure des gites.

Puissance. — Ëpontes. — DIrecUon et inclinaison. — AfReurement,

Clief ou tète.

10. Pour définir l'allure des diverses sortes de gisements que je viens d'indiquer, on dislingue :

i<> La puissance ou l'épaisseur du gile.

2° Les épontes : ce sont les surfaces encaissantes; la surface supérieure s'appelle le toit, la surface inférieure s appelle le mnr

3<* La direction; on désigne ainsi les difl*érentes posilion> qu'occupe la tangente à la courbe d'intersection de la surface du gite avec un plan horizontal.

4® \J inclinaison; elle est donnée en chaque point par la tangente en ce point à la courbe que forme l'intersection de la sur-

face du gîte avec un plan vertical.

En d'autres termes, si l'on considère en un point donné du gite le plan tangent à sa surface, rhorizontalc menée dans ce plan tangent est la direction du gite en ce point, et son inclinaison est mesurée par l'angle que fait la ligne de plus grande peoie de ce plan avec le plan horizontal.

On exprime la direction par l'angle qu'elle fait, soit avec le méridien vrai, soit avec le méridien magnétique. On prend généralement Torigine des angles du côté du nord et on les fait varier de 0^ à 180** en ne les comptant que d'un seul côté, du nord vers le sud en passant vers l'est.

Le sens de l'inclinaison s'indique sur les plans par une flèche dont la pointe est supposée dirigée vers le bas.

On donne le nom d'affleurement à l'intersection d'un gîte avec la surface du sol; le chef on la tête d'un gîte est l'interseclion de ce gîte avec des terrains d'âge plus récent qui le recouvrent; c'est pour ainsi dire un sous-afïleurement dont on trouve de nombreux exemples dans le nord où le terrain houiller redressé vient buter contre le tourtia qui le recouvre.

l 4. — Structure des filons, leur parallélisme, leur continuité et leur variation de richesse en direction et en profondeur,

11. Les roches qui remplissent les filons ont souvent une dureté plus grande que celle des roches que l'on rencontre dans la composition des couches, notamment dans celles qui n'ont pas été soumises à des actions métamorphiques d'une certaine intensité. Dans les filons, la matière utile est généralement aussi distribuée d'une façon plus irrégulière, soit qu'il y ait eu une véritable dissémination minérale à travers les roches de remplissage, soit qu'il se soit produit, au contraire, une sorte de concentration du minerai dans des zones parallèles aux épontes, auquel cas le filon prend une structure rubanée (fig. 1, pi. I).

Celle structure rubanée a été fréquemment provoquée par des réouvertures et des remplissages successifs des anciennes cassures; mais il est arrivé assez souvent que ces réouvertures produites à des intervalles très éloignés ont donné lieu à des dépôts de compositions fort différentes.

On distingue, parmi les roches qui remplissent un filoo^ h matière utile ou le minerai, la gangue ou roche inulilisabU qui accompagne le minerai et le remplissage proprement di| formé de fragments provenant des roches encaissantes.

Les salbandes sont des filets argileux produits par l'altératio! des roches encaissantes (fig. % pi. I), elles facilitent le Xrarâ d'abatage du minerai.

19. Les cassures auxquelles les filons doivent leur origine se sont produites suivant les lignes de moindre résistance, en rela tion naturelle avec les axes de soulèvement; elles ont obéi^ par conséquent, à une loi qui soumet Torientation des filons du méiof âge et d'une même contrée à un certain parallélisme que le défaut d'homogénéité des massifs minéralogiques a pu seul coq* trarier.

18. On cite certainement des exemples de filons d'une grande étendue en direction, et il m'est arrivé dans mes excursioo^ géologiques, de suivre les affleurements d'un même filon sur de^ distances considérables, mais en général les filons n'offrent pas ce caractère de continuité dans le sens de la direction.

14. En ce qui concerne la continuité en profondeur, ce que j'ai dit précédemment du mode de formation des filons indique assez qu'un gisement bien caractérisé peut et doit atteindre des limites fort éloignées de la surface; en fait, on connaît des filons en pleine exploitation à 1,000 ou 1,200 mètres de profondeur, mais on constate fréquemment de grandes variations dans la composition minérale d'un filon au fur et à mesure que les travaux s'éloignent du sol : souvent, par exemple, on voit dans h profondeur, la blende remplacer la galène et la pyrite cuivreuse se substituer au minerai d'étain.

15. Le voisinage de la surface entraine aussi des modifications dans la composition de certains minerais soumis, dans la région des affleurements, aux influences atmosphériques : c'est ainsi qu'à AUevard (Isère), un grand nombre de filons de fer carbonate spathique, se terminent dans le voisinage de la surface

PREmÈRE LEÇON. Il

par un minerai oxydé, résultat d'une décomposition due aux agents atmosphériques. L'af&eurement des filons métalliques est d'ailleurs souvent recouvert d'un dépôt ocreux laissé par les. eaux superficielles qui ont entraîné à Tctat de sels solubles les autres matières oxydées par Faction prolongée des agents atmosphériques. Les mineurs donnent à ce dépôt caractéristique d'un affleurement de filon, le nom de chapeau de fer.

1L#. Les filons présentent fréquemment des changements de puissance, des renflements et des rétrécissements. Quand le parallélisme des épontes s'altère d'une manière périodique, les filons prennent l'allure dite en chapelets. La figure 3, planche I, donne la coupe d'un renflement du filon de Pompéan au 15^ niveau sud.

17. Les filons sont également soumis à des changements brusques d'allure, à des plis, à des rejets ou déplacements ; en un mot, à une série d'accidents qui affectent aussi les couches, et avec lesquels il importe que le mineur soit bien familiarisé. L'étude de ces dérangements fera suite aux indications que je donnerai dans la prochaine leçon sur la structure des couches.

5 S. — Exemples de quelques gisements se rattachant aux

indications qui précèdent.

i«. La figure 7 offre l'exemple d'un filon métallique traversant nettement des terrains stratifiés. Elle représente le filon du Kef-oum-Théboul en Algérie. Ce filon renferme de la galène, de la blende^ des pyrites de fer et des pyrites de cuivre; il contient aussi dans la partie supérieure des carbonates et des sulfates de plomb très argentifères et aurifères; la gangue est quarizeuse. La puissance du filon atteint jusqu'à 6 mètres; il est encaissé dans les marnes tendres appartenant à l'étage des mollasses tertiaires.

19. Les figures 4, S et 6 sont des coupes du filon de blende et

de galène de Pompéan, dont la figure 3 a donné la composition dans un renflement.

On voit dans la ûgure 6 un exemple d'amincissement de la bande métallifère et un accroissement d'épaisseur de la partie stérile.

«O. La figure 8 est une coupe, suivant la direction, du curieux gisement de Grand-Fontaine, silué près de Framont (Ferrea- Mons), en Alsace-Lorraine. Ce gite se range parmi les Qloas de contact; il fait partie d'une série de gisements qui doivent leur origine à une masse éruptive d'eurite porphyroïde; celle-ci s'est fait jour à travers les schistes de transition en formant deux branches sinueuses qui constituent, à proprement parler, les épontes entre lesquelles cet ensemble minéral s'est formé, comme le montre la figure 15, planche IL L'éruption euritique a provoqué sur tout son parcours une suite de phénomènes métamorphiques intéressants; les schistes se sont durcis, les argiles se sont transformées en argilolilhes; les calcaires sont devenus cristallins. Quant aux substances dissiménées entre la bande euritique du toit et celle du mur, ce sont le fer oligiste, la pyrite de fer, le cuivre gris, les grenats, la baryte sulfatée, le pyroxène et une foule d'autres minéraux parmi lesquels on peut citer la phénakile qui n'a encore été rencontrée qu a Framont et dans l'Oural.

Comme on le voit dans la figure 15, planche II, le gîte de GrandTontainc , mieux connu des géologues que des métallurgistes, est silué en un point où le toit et le mur de cette singulière formation, se trouvent relativement rapprochés; leur distance dans cette région atteint cependant encore 40 ou SO mètres. La partie supérieure du conoïde renversé que forme ce gisement, était occupée par du fer oxydé, hydraté {A\ minerai qui a été enlevé à une époque déjà reculée, c'est-à-dire à l'origine de l'exploitation, et par des pyrites de fer (fl) qui ont été l'objet de travaux récents. La région C était composée de fer oligiste. minerai qu'on retrouve dans toutes les collections et dont les

parties utilisables par l'industrie ont été fondues aux fourneaux, aujourd'hui éteints, de Grand'Fontaine et de Framont. Il ne reste plus dans ce gisement que des schistes imprégnés de fer oxyde rouge et de pyrites, minerais pauvres que la métallurgie et les produits chimiques ont enûn délaissés, et la vallée de Framont, jadis vosgienne, aujourd'hui allemande, a été entiëremeol rendue à l'industrie forestière.

On peut expliquer ainsi la formation du gisement de Grand'- Fontaine : après le soulèvement provoqué par l'éruption eurîtique, des émanations minérales se faisant jour à travers les schistes disloqués, les ont imprégnés de pyrite qui a été ultérieurement décomposée en partie, par de la vapeur d'eau de racide carbonique, et aussi, dans la région A par les agents atmosphériques.

91. La figure 9 donne une idée du gisement de calamine de Moresnet exploité pour le compte de la Société de la Vieille- Montagne. C'est encore un gîte de contact, au milieu des schistes dé\oniens. La formation de la calamine est due à une action métamorphique qui a modifié une zone du calcaire carbonifère.

99. La figure 12, planche I, représente une coupe géologique du mont Stazemma et du pic Gaberri en Toscane; cette coupe traverse les amas de fer oxydulés de Stazemma , Fornoccia et Val-di-Castello, situés à proximité de la belle vallée de Serravezza.

Les amas ferrugineux se trouvent dans les calcaires gris foncés (a) appartenant au crétacé inférieur, étage auquel le rattachent les marbres colorés de Serravezza et les marbres blancs de Carrare.

Les terrains accidentés de ces montagnes toscanes, ont traversé quatre périodes géologiques ; dans la première, le métamorphisme a envahi les masses stratifiées; la seconde est caractérisée par les injections minérales ; dans la troisième, les terrains ont été soulevés, et enfin, ils ont été complètement disloqués daiis la quatrième.

li CHAPITRE PREMIER. !

Les minerais de fer oxydulés de Stazemma ont été exploités I sous les Médieis, leur rendement en fer est de 61 ^/o; ces miD^ rais contiennent de la baryte.

93. La figure 11 est une coupe verticale suivant l'axe des puils n^ 1 et 2 d'Exincourt (Doubs), elle montre comment sont disposés les amas de minerai de fer en grains m, dans Targile pauvre.

94. Enfin, je citerai encore, comme exemple curieux de formation minérale, les gisements remaniés de minerais de fer en grains de Sennevoy sur les confins de la Côte-d'Or et de TYonne (fig. 10). Ces minerais d'origine oxfordienne, ont été remaniés à l'époque quaternaire, charriés et déposés de nouveau après un enrichissement dû à celle sorte de préparation mécaniqae naturelle, dans les lits accidentés d'anciens cours d'eau où ils se sont accumulés comme le montre la figure 10 sur les points où des changements brusques de pente modifiaient la vitesse du courant qui les entraînait. A côlé des fossiles oxfordiens qu'on trouve en grand nombre dans les minerais de Sennevoy, on rencontre des dents d'ours et de cheval, et des silex taillés attestant la date relativement récente des phénomènes auxquels ces minerais doivent leur enrichissement.

2' Leçon.

§ 6. — Structure des couches.

Parties ricbes et parties stériles.

»5. Les couches, de même que les filons, offrent dans l'ensemble de leur structure des parties utilisables et des parlies stériles; au moins en est-il ainsi dans la plupart des cas. Mais^ contrairement à ce qui se passe pour beaucoup de filons, les parlies riches comme les parties stériles des couches sont généralement séparées, suivant des lits réguliers, conditions qu'ex-

plique d'ailleurs l'origine sédimentaire de ces gisements. Celle n%ularilé se trouve cependant quelquefois altérée dans certaines couches puissantes, qui ressemblent à des amas; ces derniers gisements doivent leur forme particulière à d'importantes dislocations géologiques qui ont apporté un certain trouble dans la séparation des éléments riches et des éléments stériles qui les composent.

*•• La couche de minerai de fer coquiller exploitée au village de Beauregard (Côie-d'Or), couche dont la formation doit être attribuée à des sources ferrugineuses qui ont imprégné d'oxyde de fer quelques bancs du calcaire à lumackelles (étage sinémurien), présente la coupe suivante :

97. La plupart des géologues attribuent l'origine de la houille à des accumulations végétales qui se sont opérées, soit dans des bassins lacustres, où se sont également déposés des sédiments à (çros éléments provenant des bords granitiques de ces bassins ou anciens lacs, et alternant avec des dépôts argileux; soit sur des plages marinesoù ces végétaux ont donné naissance àdes couches de combustibles intercalées dans des bancs de grés, de psammites

et de schistes, en un mot, de roches composées d'éléments d'une grande finesse.

Les couches de houille sont souvent nombreuses dans un même bassin ; cela tient à ce que des oscillations muhipliées du sol ont provoqué la succession des dépôts sur le même point, pendant la longue période houillère. La quantité de carbone que représente un bassin houiller d'importance moyenne, correspond à des accumulations végétales que l'imagination ose à peine admettre.

La houille n'est jamais en contact avec les grès .à gros éléments, les brèches, les poudingues des bassins lacustres; elle en est toujours séparée par des lits bitumineux et argileux. Les roches encaissantes de la houille sont donc toujours à pâte fine : ce sont des schistes que les mineurs du Nord appellent rocs, ou des grès durs, micacés, à texture serrée qu'ils désignent sous le nom de qvérelles.

Les schistes portent souvent l'empreinte de vestiges organiques, de plantes appartenant à la flore vigoureuse de la période houillère.

Résistance et solidité des épontes.

3S. La nature plus ou moins résistante des épontes, surtout du toit, a une importance capitale en exploitation : un toit éboulcux exige des précautions toujours coûteuses pour le soutènement des travaux; un mur qui se gondole et se gonfle sous l'influence des pressions qui s'exercent dans une couche en exploitation rend diflicile le maintien des voies dans des conditions favorables au roulage.

»». Souvent on trouve sous le toit solide d'une couche une partie ébouleuse composée de schistes désagrégés mélangés ou non d'escaillage ou combustible sale; on donne dans les mines le nom de faux-toit à cette assise intermédiaire.

Sillons, nert», havrlea, terres, cnucbes minces, moyennes. grandes couches.

S*. Les couches de houille 'sont fréquemment divisées en bancs ou sillons séparés par des parties stériles, schisteuses, auxquelles les mineurs donnent les noms de nerfs ou havries : Les deux coupes suivantes font ressortir cette structure :

La coupe (J) donne la structure de la veine Paul exploiléc à la fosse n° 5 de Bruay; celte veine est en quatre sillons d'une épaisseur totale de charbon de lin^iO, séparés par des nerfs qui fournissent une épaisseur de terres ou roches stériles de 0".2S. La puissance de la veine est donc de 1™.65.

La coupe {B) donne la structure de la veine M'cAeZ exploitée au charbonnage de Bascoup (Belgique); elle présente une composilion de cinq sillons d'une épaisseur totale de l'°,60 et une puissance de veine de ^"^,65; l'épaisseur totale des terres est de 1",0S y compris un faux toit de 0™,50 à 0™,4S.

J'aurai plus tard occasion de vous montrer Finfluence que présente la structure d'une couche sur la méthode d'exploitation qu'il convient de choisir.

Les deux veines dont je viens de vous indiquer la composition en charbon et en terres, se rattachent, par leur puissance, à la catégorie des couches moyennes dont l'épaisseur est comprise entre 1 mètre et 2°>,80: les veines moins puissantes se rangent dans les couches minces; au-dessous de 0",40 à 0™,50 d'épaisseur, elles deviennent des passées.

Les figures i6, 17 et 18, planche II, montrent la structure de trois couches qui, par leur épaisseur, se classent dans les grandes couches.

La figure 16 représente une coupe de la couche S'-Augustin exploitée à la Grand-Combe (Gard); cette couche comprend six bancs de charbon avec de nombreuses intercalations de schistes et de grès, un toit en grès dur recouvrant un faux toit de 0™,43 en schiste gris superposé au premier banc. Le mur se compose de 0™,60 de schiste dur qui s'appuie sur les grès.

La figure 17 est une coupe de la grande couche Ten Yards (district houiller du South Slaffordshire); c'est la seule grande couche de l'Angleterre. Elle contient 13 bancs de houille avec six intercalations de matières stériles.

Quant à la figure 18, elle représente une coupe horizontale faite au niveau de 315 mètres dans la grande couche de Bézenel, dont on juge mieux encore la structure par les figures 19, 20 et 21 qui reproduisent les coupes exposées au Champ de Mars en 1867 par la Compagnie des Forges de Châtillon et Commentry. Cette grande couche de Bézenet a une puissance de 40 à oO mètres, elle présente une allure tout à fait irrégulière et elle est pénétrée de parties stériles enchevêtrées dans la houille. Cette couche vient affleurer au jour où elle a été l'objet, pendant de longues années, d'une importante exploitation à ciel ouvert.

La Compagnie des mines de Blanzy a expose dans la classe 50 en 1878, des coupes sur verre de son gisement houiller; ces

coupes qui ont été examinées par les visiteurs compétents avec le plus vif intérêt, faisaient ressortir une structure analogue à celle que je viens d'indiquer, structure qui est commune à la plupart des grandes couches de houille.

CUTages, leur inOuence.

SI Les assises comprises entre les épontes d'une couche sont divisées par des plans de disjonction occasionnés par le retrait et qui se coupent suivant des angles plus ou moins aigus. On donne à ces plans de division le nom de clivages; il ne faut pas les confondre aves les plans de stratification. Les plans de clivage jouent un grand rôle dans les difflcultés A'abatage des roches; dans une couche de houille, quand ils se croisent en tous sens, le charbon manque de cohésion ; il est friable et produit peu de gros^ circonstance commerciale défavorable, car le menu a une valeur réduite, comme chacun le sait.

Variations dans la composition des couches.

39. Nous avons vu que les filons sont susceptibles de varialions de richesse dans leur étendue ; sous ce rapport les couches présentent, en général, plus de régularité que les filons; c'est encore une conséquence de leur mode de formation. Cependant, il n'est pas rare de rencontrer des couches dont la composition et la richesse sont variables d'un point à un autre, selon qu'on s'éloigne, par exemple, plus ou moins de la surface du sol, s'il s'agit d'une couche inclinée. En ne considérant qu'une section transversale du gite, il n'est pas rare non plus de constater qu'un sillon donne du charbon moins friable ou de meilleure qualité que le sillon voisin. Enfin, on remarque fréquemment qu'un sillon augmente de puissance aux dépens d'un autre sillon ou d'un banc stérile et réciproquement. Mais on trouve surtout

dans les gisements métalliques des exemples de variations danv la riehesse et la composition des couches.

Les figures 13 et 14-, planche I, représentent deux coupes verticales, Tune en long, l'autre en travers du plateau de Thôsles(prè> Sémur, Côle-d'Or), plateau dont j'ai publié dans la Revue universelle de Liège une élude géologique. La coupe en travers (fig. 13) montre les terrains secondaires, c'est-à-dire les Arkose? du trias, Fétage Rhœtien et l'Infralias reposant en stratiGcalioo discordante sur la tranche verticale du terrain houiller limité! deux bandes porphyriques encaissées entre le granité et h gneiss. La coupe en long (fîg. 14) représente les mêmes terrains surmontés d'un ilôt de calcaire à bélemnites (Liasien). La bandeif n'est autre que la couche de minerai de fer exploitée au villâgt de Beauregard, couche dont j'ai indiqué plus haut la struclure.| Gomme je l'ai dit, cette formation du minerai de Beaurogari; s'explique par des inPiltrations ferrugineuses qui ont pénétré y assises médianes du calcaire à lumachelles : c'est la première action métamorphique qui a affecté ce dépôt calcaire. Postérieurement à ce phénomène, cette même couche de minerai a subi| dans toute la partie qui se trouve à gauche de la ligne ii, Tinfluence d'un second métamorphisme : des sources silieeu>e> (probablement silicéo-carbonatées) en relation avec d'ancienni»> cassures du terrain houiller ont silicifié cette zone orientale en ménageant toute la partie du couchant. Dans la partie ainsi affectée par cette seconde influence métamorphique, le minerai a perdu son élément calcaire, toute trace de fossilisation a disparu et de pauvre qu'il était, il s'est transformé en une limonite riche: la teneur en peroxyde de fer s'est élevée de 3S % à 67 ^/o. Une conséquence curieuse de cette modification, c'est que la puissance de la couche s'est réduite de 1™,25 à 0™,60 ou 0",7(l c'est-à-dire dans une proportion qui correspond à la différeoet' constatée par l'analyse dans la composition relative des deux minerais.

§ 7. — Accidents qui n altèrent pas la continuité du gite.

Brouillages, resserrements, ondulations des couches, plis,

dressants et plateures.

33. Les veiaes de houille^ surtout eelle de notre région industrielle, sont assez souvent le siège d'accidents qui, sans altérer complètement la continuité du gite, modifient la nature et la proportion des roches qui le composent: ce n'est plus simplement, comme je le disais plus haut, un sillon qui s'amincit ou disparaît, c'est un mélange confus de roches stériles qui remplace le charbon; ou bien c'est un combustible impur mêlé de schistes. On donne à cet accident le nom de brouillage; on dit aussi dans le Nord de la France, mais surtout quand ce dérangement est accompagné d'un rétrécissement de la couche, que la veine est en cran. La régularité des épontes est souvent altérée elle-même, dans ces sortes d'accidents et il ne reste qu'une mince traînée ou passement pour attester que le gisement n'est pas à proprement parler interrompu, mais qu'il est seulement appauvri.

34. Les variations dans la composition et la richesse des couches ne sont pas les seules modifications que l'on peut constater; on rencontre des changements fréquents dans l'allure même de ces couches. Tout d'abord on comprend que les couches ont obéi à toutes les inflexions que les dislocations géologiques ont imprimées aux strates dans lesquelles elles se trouvent enclavées. Il en est résulté des ondulations d'un ennoyage plus ou moins considérable, des escaliers, des changements brusques de direction et d'inclinaison, des plis qui ont donné lieu à des parties très-inclinées que Ton appelle droits ou dressants et à des parties se rapprochant d'un plan horizontal, et auxquelles on a donné le nom de plateures. La figure 29, planche III, montre la constitution d'une partie du bassin houiller de Mons avec ses plateures et ses dressants. Les inflexions brusques se nomment des crochons.

Les ondulations d'une couche forment des courbures dont les

23 CHAPITRE PREMIEIU

sommets sont placés au-dessus ou au-dessous du plan horizontal qui les divise dans leur partie moyenne; on leur donne le nom de selle et de fond de bateau.

55. Les grands mouvements qui ont eu pour résultat d'imprimer aux couches les irrégularités d'allure que je viens d'indiquer ne se sont pas produits sans apporter, le plus souvent, des modifications sensibles dans le degré de friabilité des roches soumises à de telles dislocations, et sans altérer la solidité des terrains dans une mesure qui rend plus difficile le soutènement des excavations produites par l'exploitation souterraine.

56. Quant à la puissance des couches, de même que pour les filons, elle est susceptible de varier dans des limites étendues : les variations de puissance sont une conséquence naturelle des dislocations et des pressions dont les assises ont été Tobjet posté rieurement à leur dépôt.

§ 8. — Accidents qui altèrent la continuité du gite.

RecoatelageSy fkUles, r^ets, flloiis croiseurs et filons croisés. — Rè^lr

de Sinitdli.

37. Nous allons maintenant aborder l'étude d'une série d'accidents caractérisés par une interruption du gite. Les accidents de cette nature sont fréquents; ils sont communs aux filons et aux couches et le mineur exposé à les rencontrer à chaque instant doit être familiarisé avec leurs effets et leurs conséquences.

as. La figure 22, planche II, représente une coupe verticale, suivant la direction, de la veine Présidente,e\f\oiiée aux mines dCj Ferfay ; cette coupe est faite dans une région où la veine présenlCj un accident connu des mineurs sous le nom de recoutelagt. Comme l'indique fort bien l'examen de la figure, la veine, ayaol été séparée, par une cassure oblique, en deux parties aminci en biseau, a subi ultérieurement un déplacement vertical i™,50 qui a fait chevaucher le mur de la partie Ouest sur le toi de la partie Est. En pareille circonstance, le mineur, guidé par

position du loit et du mur, ne peut s'égarer et retrouve bientôt la couche interrompue par cet accident fréquent dans les houillères. La Ggure 32, planche III, représente un accident du môme genre, mais beaucoup plus compliqué, constaté à la fosse n^ 5, dans la veine Élise.

<•. La figure 25, planche II, est une coupe verticale suivant AB de la fosse n° I , de Ferfay, fosse dans laquelle on a rencontré une interruption de la veine Emma par une faille inclinée de 70° au couchant. Comme cela a lieu presque toujours en pareil cas, cette faille a provoqué le rejet de la veine : la partie occidentale de cette veine est descendue le long du toit de la faille, entraînée par un affaissement naturel des terrains situés à TOuest, affaissement auquel les terrains de l'Est ne pouvaient participer. La veine Emma a été ainsi rcjelée en contre-bas de 7™,50 et la partie rejetée a été rencontrée dans sa nouvelle position, en fonçant le puits.

40 J'ai déjà assimilé les failles à des filons stériles; les filons se comportent, en effet, comme les failles, lorsqu'ils croisent d'autres filons plus anciens. Le filon croiseur, plus moderne, rejette toujours le filon croisé plus ancien.

41. II arrive souvent que le mineur, parvenu par les travaux souterrains au point où un gile se trouve interrompu par une faille, est guidé dans la direction du rejet par certains indices, tels que la rencontre de roches dont la position par rapport au filon perdu est connue, ou bien, par une sorte de traînée minérale, par un passetnent en charbon, s*il s'agit d'une couche de houille. Mais il arrive aussi que ces indications précieuses font défaut : dans ce cas^ pour retrouver le gite, il faut tenir compte du sens dans lequel le mouvement de déplacement s'est opéré. 49. Généralement le rejet aura été occasionné, comme dans l'exemple qui précède, par un glissement de la région du toit, par rapport à la région du mur, suivant la ligne de plus grande pente; dès lors on voit qu'on rejoindra le gite en cheminant du côté de l'angle obtus.

4S. Cette règle, connue sous le nom de règle de Smildh, indiquera bien, dans la plupart des cas, au mineur, si le rejet a eu lieu en haut ou en bas, si, pour me servir du langage des porions. on se trouve en présence d'un relevage ou d'un renfonçage: mais il ne faudrait pas cependant regarder cette règle comme infaillible et vous rencontrerez des cas où le rejet d'une veine aura été produit par un relèvement de la région du mur contrairement à l'hypothèse généralement admise; c'est ce qui se remarque, par exemple, dans la flgure 24, planche II, qui représente une coupe verticale des terrains d'Auchy-au-Bois: on voit par cette coupe que la veine Maréchale se trouve relevée au delà de la faille ÀB. Cette anomalie a pu être le résultat d'un affaissement du terrain compris entre les deux failles ÀB et CD. On pourra expliquer aussi des exceptions de cette nature, dans certains cas, par des perturbations postérieures à l'affaissement du toit, perturbations qui ont provoqué un mouvement en sen> inverse de celui qui s'était en premier lieu manifesté.

Recoupage par une voie horizontale cl*ane veine r^elée. Règle simple. —

AppllcaUoQS et exemples de rejets.

44. Ordinairement on vient buter contre une faille par un travail en direction et il y a intérêt à rejoindre la veine après le rejet par une voie horizontale, comme le montrent les figures 25 et 26. Ces figures représentent en plan et en coupe verticale une recherche de la veine Élise exécutée à la fosse n«* 3 de Ferfay,au delà d'une faille en relevage, accident qui a été précédé d'un resserrement de la veine sur 12 mètres de longueur.

En se basant sur l'hypothèse admise dans la règle de Smitdh. c'est-à-dire le glissement de la région du toit, on pourrait ainsi formuler la règle à suivre pour recouper par un travail horizontal une veine rejetée par une faille :

Quand vous abordez une faille par son toit, c'est-à-dire quand la faille monte devant vous, l'accident est en relevage

Fie. 4. — Fll<

et vous retrouverez le rejet cherché en cheminant dans les roches situées au toit de la veine perdue. Quand vous abordez une faille par son mur, cest-à-dire quand elle plonge devant vous, c'est à travers les roches situées au mur de la veine qu'il faut cheminer et l'accident est en renfonçage.

^&. Les figures 27, planche 11^ et !28, planche III, montrent deux applications de ce principe, Tune à une recherche de la veine Saint-Eugène à la fosse n? 1 de Ferfay, Tautre à un rejet de la veine Louise à la fosse n® 2. Dans ces deux applications, on a rencontré un passement de la veine rejetée, à travers le remplissage de la faille.

i. La figure ci-contre offre un curieux exemple de rejets que

j*ai constatés à la mine de la Grande-Brache, àAllevard(Isère).

On a découvert dans cette mine des filons de fer carbonate spathique appartenant à deux variétés , Tune appelée maillât, cristallisée en gros éléments , l'autreque les mineurs nomment rive et dont les cristaux enchevêtrés sont beaucoup plus petits.

La galerie à travers bancs ÀB, ouverte dans les schistes de transition, a rencontré

âo

en C un premier flion maillai pauvre dans celle partie de b mine. En B celte même galerie a renconlré une faille Jl) qui contenail quelques fragments de minerai et que Ton a suivie dans la direction de X, par une voie qui a recoupé les différentes branches de filons représentées dans la Ggure: d'abord en D le prolongement du premier filon maillât dool le rejet doit êlre en /, puis en E un premier rive qui se rejelle en F, juste dans le prolongement d'un deuxième maillât G qui se rejette en H.

§9. — Phénomènes qui se manifestent dans le voisinagt

des failles.