CHAPITRE IV

DES MiriES AO LAC SUPÉRTEUR.

Les exploitations de cuivre natif au lac Supérieur ont pris en peu de temps une importance, que bien peu de personnes en Europe sont en position d'apprécier. Je vais essayer de faire connaître la situation des mines dans les deux principaux districts de la pointe de Keweenaw et de TOntonagon, en évitant d'entrer dans trop de détail au sujet des travaux récemment commencés. On comprendra facilement que la plus grande réserve m'est imposée , en présence de la spéculation dont les mines de ce pays seront longtemps encore le point de mire. Je dois me borner à l'exposé de la situation générale, et à la description d'un petit nombre de mines, choisies comme exemples des résultats obtenus.

Je dirai d'abord quelques mots des anciens travaux, qui existent dans toutes les parties explorées; j'exposerai brièvement le mode d'exploitation adopté maintenant, la préparation mécanique et la fonte en lingots ; je décrirai plusieurs des mines de la pointe de Keweenaw et de rOntonagon ; je terminerai par quelques considérations sur la production de la contrée.

Je n'aurai pas à m' occuper de l'argent, qui est encore un produit accidentel pour la plupart des exploitations. Une grande partie de ce métal , que plusieurs filons contiennent en forte proportion, est perdue

par suite de son mélange intime avec le cuivre; une autre partie disparaît malgré la surveillance très-sévère exercée par les directeurs.

§ I. — Des anciens travaux.

Dans toute la contrée dans laquelle les explorations récentes ont signalé le cuivre natif, ow b, constaté l'existence d'anciens travaux d'exploitation : plusieurs d'entre eux doivent avoir été faits à une époque trèsreculée, car les déblais, formant des monticules assez étendus, sont recouverts d'une épaisseur très -grande de terre végétale, et supportent des arbres séculaires, pareils à ceux des autres parties des forêts.

En d'autres points les excavations paraissent bien plus modernes, et abandonnées tout récemment.

Dans un grand nombre on a trouvé des anciens marteaux, du charbon de bois , des leviers, qui permettent de conjecturer de quelle manière les anciens ont travaillé. Les marteaux sont des pierres dures, arrondies, autour desquelles on a creusé une ceinture pour fixe»/ le manche en bois; ils ressemblent beaucoup à ceux qui ont été découverts dans plusieurs localités d'Europe, notamment en Espagne, dans des excavations évidemment très-anciennes.

Le charbon de bois et les leviers ont été trouvés auprès des grandes masses de cuivre, dégagées sur toutes leurs faces, arrondies sur tous les angles. Il est facile de comprendre que les anciens ouvriers, dépourvus des moyens énergiques que nous possédons mainteijant, ont abattu avec leurs marteaux de pierre toutes les parties saillantes, et qu'ils ont cherché ensuite à diviser les masses de cuivre en les soumettant à un feu violent. Les leviers qui portent souvent les

voya(;e au lac supérieur. 1 1 1

marques d*uii long service, leur ont servi probablement à transporter des petites masses ou à chercher h détacher les masses plus considérables qu'il ont, en fin de compte , laissées en place.

Nulle part on n'a trouvé de scories, ni de trace d'une préparation mécanique : les vieux mineurs n'ont donc cherché que les petites masses de cuivre , celles qu'ils pouvaient utiliser aisément.

Les vieux travaux sont nombreux au nord et au sud du greenstone, dans le district de la pointe de Reweenaw ; ils sont plus nombreux et plus importants dans la contrée d'Ontonagon, à l'est et àl' ouest de la rivière. Tous sont arrêtés à une faible profondeur, de 3 à 12 mètres, suivant la configuration des terrains, et n'ont pas été poussés plus bas à cause des eaux.

Ils présentent partout la même disposition ; ils ont évidemment été faits à des époques différentes , avec des moyens d'action constants, les marteaux de pierre €t le feu.

En rapprochant ces faits des renseignements rapportés par les missionnaires jésuites et les plus anciens voyageurs, on peut conclure que les mines de cuivre natif ont été de tout temps exploitées par les Indiens peaux rouges, résidant, ou faisant seulement des excursions dans la contrée.

Cette conclusion est intéressante au point de vue historique, parce qu'elle exclut l'hypothèse d'une race différente des Indiens actuels, qui aurait occupé le pays à une époque inconnue, et fait des exploitations suivies dont la race rouge n'aurait pas été capable.

Elle est plus importante encore pour les compagnies qui entreprennent des explorations , parce que l'étude

des anciens travaux permet de reconnaître riniportance probable des gîtes que les Indiens ont exploités.

Il est évident que les travaux anciens très-dévelop pés, et par suite continués pendant de longues années, n'ont été faits par les Indiens que sur des affleurements très-riches en petites masses de cuivre, tandis que des excavations peu profondes, autour desquelles on ne remarque que des déblais insignifiants, correspondent à des filons pauvres à la surface.

On ne connaît pas encore d'une manière bien certaine la relation qui existe entre la richesse en cuivre, à la surface et l'abondance des grandes masses dans la profondeur, mais il est permis d'admettre que les filons riches à la surface seront probablement d'une exploitation plus avantageuse que ceux dont les affleurements ont été pauvres.

A ce point de vue l'étude des anciens travaux donne à peu de frais des indications extrêmement utiles; elles perdraient beaucoup de leur netteté , si par des explorations plus étendues on venait à découvrir qu'une race plus civilisée que les Indiens les a précédés dans Fexploitation des mines. Les tas immenses de déblais, les excavations développées pourraient alors s'appliquer à des gisements moins riches.

§ II. — Exploitations actuelles.

Les premières explorations ont commencé vers Fannée 1842 , presque au hasard, sur les indications contenues dans les relations des mîâsionnaires , et sur les données incertaines, fournies par les deux missions du gouvernement et par les voyages de M. Douglas Houghton. Des sommes énormes ont été dépensées sans résultat utile, en recherches faites dans les terrains non métal-

^ VOYAGE AU LAC SUPÉRIEUR. Il5

■«.il%res ; les eflbrts persévérants du docteur Jackson , de -t>llisieurs directeurs de mines et des géologues auxquels jn doit Fachèvement de la carte géologique, ont enfin donné aux travaux une direction convenable.

Les développements dans lesquels je suis entré, sur ia constitution géologique et sur la disposition des giseinents, montrent quel pas immense a été fait dans tin intervalle de temps aussi court. 11 reste encore beaucoup à faire pour compléter l'étude des filons, pcrar arriver à connaître , d'après les affleurements et la position géologique, les résultats que peut donner la mise en exploitation.

Il faut encore, au moment actuel, des travaux considérables en profondeur et en direction , pour fixer la valeur d'un gisement; on peut citer plusieurs exem- ^es de filons , pauvres à la surface, trouvés très-riches dans la profondeur, et des exemples aussi nombreux de filons ou de gisements placés à peu près dans les mêmes conditions , dans lesquels l'enrichissement en profondeur ne s'est pas présenté.

Ces différences sont peut être plus sensibles à la pointe de Keweenaw que dans la contrée d'Ontonagon, car il semble que dans ce dernier district les résultats obtenus en profondeur correspondent mieux aux indications des affleurements.

Oq a commencé des recherches dans beaucoup de filons, sans avoir des moyens suffisants pour continuer les travaux; on n'a obtenu aucun résultat, je puis syont^ qu'on ne devait pas espérer d'en obtenir, car il faudra toujours des capitaux assez forts pour mettre en ei]doitation un filon , même très-riche à la surface, aa lac Supérieur, plus encore que dans un autre pays.

A la pointe de Keweenaw le nombre des recherches

<:omjaieDCées puis abandonnées pour ce motif est assez grand, et pour la plupart l'abandon des travaux n'implique pas la pauvreté des filons.

Plusieurs compagnies puissantes ont entrepris des explorations et les ont poussées avec persévérance. Les unes, et c'est le plus petit nombre, ont f^t de grands J>éDéfices^ les autres poursuivent en profondeur des gisements trop riches pour être abandonnés y trop pauvres jusqu'à présent pour couvrir toutes les dépenses.

La contrée du lac Supérieur présente donc les phases ordinaires de tous les districts miniers : des anciens travaux ; des explorations stériles ; des recherches abandonnées peut-êtire à tort et par manque de capitaux; des exploitations soutenues par l' espérance d'un avenir plys favorable ; des mines excellentes, mais en petijb noai))re , dont les heureux résultats attirent vers les enti:epiri3es de mines les capitaux et la spéculation.

L'ouverteUl^ du caual du Saut Sainte-M^rîe développera beaucoup les conAmunica^gns du lac Supérieur avec le mpnde civilisé, et donnera probablement une impu]3ion nouvelle à, tou$ ces travaux ; elle abaissera les £rai^ de transport de toutes les matières nécessai» res. aux exploitations et aux habitants ; et surtout ^Ue rendra les expéditions plus certaines, en permettant aux, grands navires du lac Siuron et du lac Érié de pénéti;ei; jusqu'aux port3 diilac Supérieur.

¥Jîf5.:«« 1*® mode d'explotation des filons diffère en certains points de la méthode suivie en Angleterre. On reconnaît le filon par des puits inclinés , sur lesquels on installe succes^vement , à mesure que les travaux sont plus développés, des treuils, des manèges à chevaux, des machines à vapeur, soit pour l'extraction, soit pour l'épuisement.

d'eiploiuitioii

TOT AGE AU LAC SUPÉKIEUK. llB

On pousse en direction des galeries espacées d'environ 20 mètres , communiquant par des cheminéi's. Un de ces niveaux débouchant au jour sert de galerie d'écoulement, et facilite les travaux jusqu'à l'installation des machines.

Les massifs, découpés par les galeries et les cheminées, sont exploités par gradins renversés, et les vides sont remblayés assez incomplètement avec les matières stériles. Le terrain est très-solidé et, par suite, l'im-» perfection des remblais ne présente d'autre inconvénient que celui d'exiger beaucoup de bois pour les soutenir.

Dans les parties contenant de grandes masses de cuivre, les travaux sont nécessairement irréguliers ; les galeries sont faites dans le mur, en suivant les masses €t pratiquant dans les intervalles des traverses pour reconnaître le filon,

L'abatage des grandes masses est assez complexe : on commence par le dégager au toit et au mur, en ne laissant de ce côté qu'un vide peu large du côté du ffoor. Si les dimensions en hauteur ne sont pas trop grandes, on fait tomber la masse d'un seul morceau sur le niveau inférieur au moyen de barils de poudre placés derrière.

Si an contnûrc la masse de cuivre s'étend d'un niveau à l'autre, on la divise au cisean en grands m/ir ceaux qu'cm puisse détacher d'une pièce, et en choisissant pour les lignes de division les poinis les moins épais. On fait ensuite tomber à la poudre les morceaux coupés successivement, en commençant par la partie supérieure.

Une f<HS la masse ou ses grands morceaux ahaitus sar le sd d'un niveau , on les coupe en fragments dfmt le poids varie de i à a tonnes : la «lection est faite hu

I ] 6 YOY AGE AU LAC SUPÉKIEUK.

ciseau, en pratiquant des rainures (i) par l'enlèvement de copeaux. On place les fragments sur des chariots, et on roule sur chemins de fer jusqu'au puits spécial destiné à l'enlèvement des masses, et muni d'un cabestan à deux ou quatre chevaux. •

Dans les mines les plus riches , on remplace maintenant les puits inclinés par des puits verticaux , placés en dehors des filons. La dépense est considérable en raison de la dureté de la roche et du haut prix de la main-d'œuvre.

A la mine de Gopperfalls , les galeries d'écoulement sont commencées à différents niveaux en même temps « et les travaux préparatoires sont trèsniéveloppés; dftns toutes les autres on abat les masses de cuivre et les parties des filons imprégnées de cuivre, en même temps qu'on pousse les travaux en profondeur et en direction: la production ne peut être régulière; elle suit à très-court intervalle la richesse reconnue à l'avancemeat.

On néglige fréquemment l'exploration des veines latérales, même quand on les constate en suivant le filon principal, à moins qu'eUes ne présentent, au point de réunion , du cuivre natif en abondance. Je n'ai vu dans aucune exploitation des traverses un peu longues dirigées en recherche des veines , dont la présence est rendue probable par la configm*ation du teiTain. ïei déjà dit précédemment que l'absence de travaux dans les veines latérales est expliquée , sinon conunandée , par

(i) Les rainures ont 3 centimètres de large; le travail est très-long et coûte fort cher, de 65 à 75 fr. par pied quarré de surface coupée ; la présence de noyaux de roche dans le enivre empêche remploi d'autres instruments que le ciseau et le marteau.

dei mines.

le haut prix de la main-d'œuvre et par les circouslances difficiles dans lesquelles les mines sont placées. On ne. doit pas s'attendre à trouver dans un pays à peine habité, après quelques années d'activité, le développement régulier des recherches, des travaux d'avenir et d'exploitation qui sont le résultat d'une longue tradition , et que plusieurs districts d'Europe ne présentent pas encore.

Les produits amenés au jour sont : ProduH» ^

1" Lés masses de cuivre plus ou moins engagées dans la gangue et les morceaux déjà coupés ;

2" Les roches imprégnées, de cuivre et les parties stériles^, qu'un triage rapide, fait dans la mine,. ne permet pas de séparer complètement.

Les petites masses de cuivre sont débarrassées à coups de marteau de la gangue engagée dans les aspérités de la surface ; les fragments déjà coupés sont divisés en blocs plus faciles à transporter 5 ces produits sont envoyés au port pour être embarqués et portés aux fonderies pendant les mois de navigation. Ils contiennent ordinairement de 7.5 à 85 pour loa de cuivre pur.

La gangue et les roches imprégnées dfe cuivre passent au triage; on sépare les parties stériles, tout le reste est envoyé à la préparation mécanique , établie à peu de distance des puits d'extraction. La teneur en cuivre de ces matières est très-variable, on en retire ordinairement de 1 1/4 jusqu'à 5 1/2 pour 100 de métal bon à fondre.

J'indiquerai très-brièvement les opérations successives de la préparation mécanique, sans discuter les détails et sans indiquer les modifications qui sans au-

rtS VOYAGE AU LAC SOPËBiËUR^

cun doute seront apportées dans un avenir assez rap' proche.

Préparation PREMIÈRE OPÉRATION. CcUcinalion en plein air et en niéctîii(|ue. gj^^^fji^ ^Q, Elle a pour bat de rendre plus friable»

les roches et les gangues imprégnées de cuivre , et de faciliter le cassage au marteau , qui doit précéder le bocardage. On peut la considérer principalement comme un moyen d'économiser la main-d'œuvre.

Les tas ont la forme d'un tronc de pynunide à base carrée; les dinorensions sont nécessairement très-variables, on peut admettre en moyenne 6 à 8 mètres pour le côté de la base, et 5 à 6 mètres pour la hauteur.

Sur le sol , on dispose mi lit de bois de troié à quatre rangées de bûches, en ménageant des canaux pouF la mise en feu ; par dessus , on élève le tas , en ayant soin de placer à la partie inférieure les plus gros morceaux de roche ; les menus sont jetés au-dessus , dans le but de concentrer davantage la chaleur plutôt que pour leur faire subir une calcination inutile.

Quand le tas est construit , on allume te boi» et on le laisse brûler lentement; quand tout est froid, on enlève progressivement les matières pour les porter au bocard. On trouve encore bien des gros morceai» au centre desquels la chaleur n'a pas pénétré, et qu'il faut casser au marteau ^ mais leur nombre est moindre et le travail plus facile qu'avant la calcination*

Dans plusieurs ateliers, j'ai vu faire un triage et unr nouvelle séparation des morceaux stériles après le cassage au marteau qui suit la calcinaiion. Pour d'autre*» mines, le triage n'est pas aussi nécessaire, parce qn^ toute la roche amenée au jour est plus ou moins impK^gnée de cuivre.

Deuxième opération. Bocardage des minerais calcinés et cassés au marteau (i\ — Les bocards sont disposés par batteries de quatre pilons , et mis en mouvement par des machines à vapeur de la force de 1 5 , so et même 4o chevaux. Les sabots sont en fonte et les flèches en sapin , et chaque pilon ne pèse pas moins de 35o kilogrammes. La levée, produite par des tames, varie de o",i5 à o"',2o. On admet qu'un pilon peut bocarder près d'une tonne de minerai par vingt-quatre heures ; mais le poids bocardé dépend nécessairement de la dureté de la roche , de la grosseur des morceaux et du degré de finesse qu'on cherche à obtenir, en élevant plus ou moins au-dessus de la sole l'orifice de sortie de l'eau et des matières pulvérisées.

£n avant des batteries sont disposés des plans in* clinés triangulaires, sur lesquels la lavée doit couler rapidement, en laissant déposer seulement les grenailles de cuivre ; les sables et les matières fines sont entraînées plus loin sur des caissons allemands et sur des tables dormantes.

Le bocardage donne par suite trois produits différents :

a. De petites masses de cuivre qui sont trop lourdes pour être entraînées par l'eau et restent sous les pilons ; on les enlève à des intervalles inégaux quand on voit , à la marche des pilons , que leur épaisseur est devenue notable ;

b. Des petites grenailles de cuivre, mélangées avec

(i) Je donnerai lo nom de minerai aux roches imprégnées de cuivre natif; ce nom est commode pour l'exposé des opérations ; mais il ne faut pas oublier qu'il ne s'agit pas ici de véritables minerais de cuivre.

f^a VOYAGE AU LAC SUPÉRIEUR.

du gros sable, arrêtées sur les plans inclinés devant les^ batteries ;

e. Des sables et des grenailles fines , entraînés par Teau sur les caisson9.

Le premier produit a est souvent très-riche et renferme de 75 à 90 pour 100 de cuivre pur; il est envoyé directemrent à la fonte. Le second produit 6 n'est presque jamais assez riche en cuivre pour être fondu ; il est emrichi sur des cribles à bras, qui produisent du stérile et des grenailles bonnes à fondre ; on les désigne sous le nom de stamp n** r ; elles contiennent ordinairement de 75 à 80 pour 100 de cuivre, et souvenl un peu d'argent natif.

Le troisième produit c est enrichi successivement sur des caissons et sur des tables dormantes.

Troisième opération. Enrichissement des malières fines. — Les caissons sont larges de o™,4o , longs d'environ 2 mètres, inclinés de & à 7 degrés. Les tables^ dormantes sont disposées comme celles de Schemnitz , en Hongrie, maïs leurs dimensions sont bien plus petites : leur longueur ne dépasse pas 2 mètres.

La lavée est conduite des plans inclinés, sur les caissons, et laisse déposef près de la tête les gros sables et les grenailles de cuivre et argent. Les sables plus fins et les fines parcelles de cuivre softt entraîné» sur les tables dormantes.

Tout ce qui n'est pas arrêté sur les deux séries de caissons et de tables est considéré comme trop pauvre pour qu'on puisse en tirer parti, et perdu.

Sur les caissons et sur les tables on enrichit successivement, par des opérations séparées, les sables gros et fins restés en tête ; on obtient deux produits, stamp

VOYAGE AU LAC SUPÉRIEUfi. l*if

n* a et n" 3, dont la teneur en cuivre pur varie :

De 4o à 5*2 p. 100 pour le stamp n* 2, ^

De 25 à 3o p. 100 pour le »tamp n** 3.

Dans une exploitation de la contrée d'Outonagon , celle de Ridge-Mine , j'ai vu un appareil analogue aux round-buddle , remplaçant avantageusement les caissons et les tables dormantes ; bientôt cet appareil sera employé dans un plus grand nombre d'ateliers de préparation mécanique.

ie n'ai pas besoin d'entrer dans plus de détails pour faire comprendre le mode de préparation adopté au lac Supérieur ; les ingénieurs saisiront facilement dans quel sens il faudrait le modifier pour perdre moins de cuivre sans augmenter la dépense en main-d'œuvre.

La teneur moyenne en cuivre des produits d'une mine , préparés pour la fusion , est assez variable ; elle dépend principalement de la proportion des grandes masses de cuivre que renferme le filon , et des soins apportés à Téxploitation. Elle varie de 70 à 75 p. 100 pour les mines les plus riches, et de 55 à 58 p. loo pour les filons qui contiennent peu de grandes masses et livrent surtout des roches à bocarder.

Avant de parler du traitement métallurgique des pro- Main-d'«ui duits des mines, il me paraît utile de donner quelques renseignements sur les prix de la main-d'œuvre , pour les ouvriers spéciaux et pour les manœuvres.

Les ouvriers sont assez rares, principalement ceux qui sont habiles dans une spécialité ; et toute entreprise nouvelle doit amener les ingénieurs, les contre-maîtres et même un petit nombre d'ouvriers spéciaux. Ainsi, les principaux mineurs, ceux qu'on pourrait nommer les.sous-ofiiciers des mines, les ingénieurs, viennent presque tous de l'Angleterre. Les mineurs et les ma-

nœuvres sont des Américains , des Français et des Canadiens.

Presque tous les travaux sont donnés à l'entreprise, et les prix sont assez élevés pour que les manœuvres les moins habiles puissent gagner 5 francs par jour ; les bons mineurs reçoivent ordinairement de 240 à 25o francs par mois; ils doivent payer toutes leurs dépenses, telles que l'éclairage, la poudre, les réparations d'outils, etc. On estime que toutes ces dépenses et leur nourriture ne leur coûtent pas plus de 1 00 fr. , et qu'ils peuvent mettre de côté , comme bénéfice net , de 125 à i5o francs.

Les compagnies doivent se charger de tous les s^provisionnements, et la chai^ est d'autant plus lourde que les communications avec les villes du sud sont interrompues pendant une grande partie de l'année : il faut que chaque entreprise tienne un magasin bien assorti de tout ce qui est nécessaire à la vie ; presque toutes ont commencé des défrichements et cultivent les pommes de terre , les betteraves , le seigle et quelques légumes, qui sont d'un grand secours pour leurs ouvriers et leurs employés.

Les compagnies font construire des maisons en bois pour loger leurs ouvriers ; le plus souvent elles sont très-petites et coûtent seulement un millier de francs ; elles sont louées à des entrepreneurs au prix de 60 fr. par an. Ceux-ci se chargent de loger et nourrir dix ouvriers par maison, moyennant âo francs pai* mois. La nourriture se compose de pommes de terre , de lard salé, de pain et de thé. Les lits sont fournis par la compagnie et loués 3o francs par an aux entrepreneurs, qui doivent les entretenir en bon état. Chaque lit comprend un matelas , un traversin et deux couvertures ; les draps sont inconnus.

Ces détails prouvent que les ouvriers s'astreignent volontairenient à une très-rude existence , dans le but de réaliser de gros bénéfices.

Dans ces conditions, les galeries reviennent de 45 à 1 20 francs par mètre d'avancement, suivant les difficultés du terrain et la dureté des roches ; le prix de 45 francs par mètre se rapporte à des galeries poussées dans les filons et dans les circonstances les plus favorables d'une veine tendre jusqu'au milieu ; on n'a payé 1 2* francs que poiu* des galeries percées dans la roche très-compacte et non fissurée.

Les puits (2"',5o sur i",6o) foncés dans les filons coûtent de 1 5o à 2 5o francs par mètre; dans les roches dures, leur prix s'élève jusqu'à 4oo francs. Les cheminées sont payées de i lo à 2i5 francs, et l'abatage en gradins de 5o à 6o francs par mètre d'avancement, sur 2 mètres en hauteur et sur une largeur de i"",5o à 2 mètres.

On n'a pas encore songé à construire , au lac Supé- usine à cuivrt. rieure , une usine pour la fusion du cuivre en lingots , et tous les produits des mines et des ateliers de préparation mécanique sont envoyés à Détroit et même à Pîttsbui^. L'ouverture du canal Sainte-Marie permettra d'amener au lac Supérieur la houille de Pensylvanîe au prix de 45 ^ 55 francs par tonne, et peut-être trouverait-on avantage, au point de vue commercial, à fondre le cuivre sur le lieu même de production. Cette question est du reste trop complexe pour que je m'arrête à sa discussion.

La fonderie de Détroit (et je pense aussi celle de Pittsbui^) fond à façon , c'est-à-dire reçoit les masses de cuivre et les produits préparés , et rend en lingots le cuivre contenu , en prélevant une somme assez élevée pour son travail. Elle est établie à une petite distance

de l'usine.

1S4 VOYAGE Ad LAC SUPÉRIEUR.

de la ville de Détroit, sur le bord de la rivière qui réunit les deux lacs Huron et Érié : sa position est trèsfavorable pour recevoir le charbon et les cuivres envoyés du lac Supérieur.

L'usine comprend :

Deux réverbères pour la première fusion de cuivre ;

Deux cubilots pour la fonte des crasses et des scories , avec une soufflerie , mue par une petite machine à vapeur ; ^

Des magasins , bureaux , un petit laboratoire , etc. ;

Un beau quai construit sur pilotis , auquel de grands navires peuvent aborder et faire leurs chargements et déchargements.

consisunce Les révorbèrcs sont construits comme les fourneaux servant à l'affinage du cuivre dans la méthode galloise, et n'en diffèrent que par quelques détails : ils ont chacun leur cheminée ; le milieu de la voûte est un chapeau mobile au moyen d'une grue, et qu'on enlève pour introduire les grandes masses de cuivre natif; une grue, construite entre les deux fours, sert à manœuvrer les énormes blocs. Chaque four a deux portes : l'une d'elles est à l'extrémité et sert au travûl et à la coulée ; l'autre est latérale et permet de charger rapidement, à la main ou à la pelle, les morceaux et les grenailles.

Les dimensions principales des fours sont les suivantes :

Grille, 1 mètre sur i",3o;

Sole , 3 mètres sur 4"»3o ;

Cheminée, o",6o de côté; hauteur, 20 mètres.

Les cubilots ont 4 mètres de hauteur et 1 mètre de diamètre intérieur : ils sont portés sur des colonnes en fonte, disposition qui rend très-faciles les répara-

lions à la sole en sable ; ils reçoivent le vent par trois tuyères disposées à la même hauteur (i).

Les opérations aux réverbères et aux cubilots sont conduites par un maître fondeur; pour les deux réverbères, il faut trois ouvriers pendant la nuit et douze pendant le jour ; les cubilots emploient seulement cinq hommes.

Les ouvriers gagnent de 6 à i o francs par poste.

Le combustible provient des mines de la Pensylvanie : il revient à 4o francs la tonne, par suite d'une augmentation considérable survenue en 1 854 ; son prix ordinaire est compris entre 25 et 5o francs.

On fond en même temps, dans les fours à rêver- opéraiion. bère , les grandes masses et les produits de la préparation mécanique; la charge ordinaire est de 4 i/s à 5 tonnes; dès que la charge est introduite dans le four, on ferme toutes les portes et on chauffe jusqu'à fusion complète. Cette période n'exige aucun travail sur la sole et coïncide avec le poste de nuit, occupant un chauffeur par four et un aide pour amener le charbon.

Dès que toutes les matières sont en pleine fusion , on procède à l'enlèvement des scories à l'aide d'un rable en fer 5 elles sont tirées par la porte du fond , tombent sur le sol de l'usine et sont ensuite enlevées en grandes masses. Elles contiennent de l'oxyde et des grenailles de cuivre , et sont ultérieurement traitées au cubilot.

Quand le cuivre est bien débarrassé des scories , on

(1) Le directeur m'a prié de ne pas faire connaître en détail les opérations faites à son usioe ; je dois par suite borner ma description à Texposé général de Ift méthode, et ne pas donner toutes les dimensions des fourneaux.

ramène au point convenable pour la coulée , en suivant à peu près la méthode employée dans Tailinage ordinaire du cuivre ; on coule en puisant à la cuiller €t versant dans des lingotières en fonte : ces lingotiëres sont disposées au-dessus de bâches contenant de l'eau et sont mobiles autour de charnières horizontales, de manière à ce qu'en faisant pivoter les lingotières on puisse faire tomber le cuivre dans l'eau.

L'opération entière dure de vingt à vingt -deux heures, et on compte seulement sur six charges par semaine et par four, c'est-à-dire sur une soixantaine de tonnes de masses et produits , desquelles on retire de 4o à 4^ tonnes de cuivre en lingots.

La charge d'un four à réverbère est quelquefois plus grande que cinq tonnes quand on traite les lingots de la fonte au cubilot; on peut en passer jusqu'à huit tonnes par opération.

La dépense en combustible ne dépasse pas six tonnes pour une opération, on l'évalue même à une tonne par chaque tonne de matière fondue.

Pour fondre les scories au cubilot , on commence pai* chauffer le fourneau avec du charbon de bois; on charge ensuite les scories mélangées avec un peu de chaux et l'anthracite comme combustible. Les matières fondues sont coulées dans des bassins en brasque ; le cuivre se rassemble en lingots irréguliers à la partie inférieure ; les scories se solidifient au-dessus du métal : elles sont considérées comme très-pauvres et jetées.

0& fond dans une journée , et dans un seul cubilot , de dix à onze tonnes de scories , en brûlant environ trois tonnes d'anthracite. On ne jEait pas ae campagne , et chaque fourneau mis en feu le matin est mis hors feu le soir. •

Le cuivre des scories est assez impur et chargé de

fer; il doit être affiné au réverbère, et donne toujours du n^tal dont la qualité est nwins bonne que celle du cuivre de première fusion.

La navigation étant interrompue pendant Thiver, Fuisiiie ne peut rester en activité que pendant six à sept DQois de l'année ; les premiers arrivages ont lieu va-s la fin de mai et les derniers en novembre , et tous les approvisionnements sont fondus à la fiii de décembre.

Les conditions de la fonte en lingots sont assez favorables à l'usine ; elle prélève par tonne de cuivre fondu en lingots :

So francs pour les gros morceaux et les produits les plus riches du bocardage ;

120 à i5o francs pour les deux qualités inférieures de produits , stamp n° i et stamp n^' 2 ;

Et de plus 5o francs par tonne de scorie fondue au cubilot.

Ces nombres donnent environ 110 à 1 15 francs par tonne de cuivre rendu en lingots.

§ 111. — £%£ mines det la poinUi de Keweenaw.

Je suivrai dans la description des mines de»ce district l'ordre qui me parait indiqué par la séparation en deux zones métallifères , par la chaîne de greenstone.

Dans la zone métallifère du nord , en allant de Test à l'ouest, on rencontre successivement des recherches pmi développées : auprès du fort Wilkins et du phare de Co|]q[)er-Harbor ; dans les concessions voisines des deux ports de Copper-H. et AgateH. ; auprès de Eagle-H. et de Eagle-rivèr. La seule concession dans laquelle les travaux ont été poussés avec persévérance est celle de Copperfalls , mine dont les produits ont été peu abon-

dants, mais qui parait devoir occuper bientôt un des .premiers rangs sur la liste des mines productives.

Dans la zone métallifère du sud , on a fait des explorations très-nombreuses au pied de la chaîne de trapp à texture cristalline ; à l'extrémité orientale les travaux n'ont pas encore fait connaître de filon très-riche, mais il faut remarquer que la plupart d'entre elles n'ont été poussées qu'à une faible profondeur, et que plusieurs ont été abandonnées par suite du manque de capitaux.

Un certain nombre de mines sont en pleine exploitation, et les résultats obtenus sont assez concluants pour qu'on puisse en tirer des indications très-utiles sur la (manière la plus convenable de commencer de nouvelles entreprises.

Vers l'ouest , les travaux de recherche n'ont en général donné que des résultats défavorables, et les gisements voisins du lac Portage ne sont explorés que depuis peu de temps : on n'a signalé aucune mine véritablement riche en masses de cuivre au delà de la mine de Cliff.

Je choisirai comme exemples :

Dans celle du nord , la mine de Copperfalls ;

Dans celle du sud , les mines de North-West, North- Western , CliflF et South-Cliif.

Je ne donnerai pour toutes ces mines que les renseignements nécessaires pour faire connaître leur situation.

Région da Nbrd. La concession de Copperfalls est placée à une faible copperfaiif. (jigtance (5 à 6 kilomètres) du petit port de Eagle- Harbor : elle s'étend depuis les bords du lac jusqu'au greenstone , et comprend toute la partie des filons qui traversent la zone du nord, les alternances, la grande bande de conglomérat %t même la petite zone de trapp amygdaloïde.

Les travaux ont été commencés en i845; mais poussés au hasard ils n'ont d'abord donné que des résultats peu favorables : en 1 85o seulement on a dirigé les explorations sur les parties des filons contenues dans la grande zone de trapp, et reconnu la possibilité de faire dans l'avenir des bénéfices notables.

On connaît maintenant six filons ; deux d'entre eux sont mis en exploitation sur une large échelle , par des puits et des galeries d'écoulement Ces travaux ont fait découvrir un banc de trapp amygdaloïde , imprégné de <;uivre natif , dont l'importance paraît être assez grande.

Les deux filons sont nommés , copperfalls et hillveins; et le banc d' amygdaloïde est désigné sous le nom assez impropre de ashbed, par suite de la comparaison de sa texture avec celle de cendres volcaniques agglutinées,

CopperfallS'Vein. — Le filon est dirigé N, 22 à 25°0., à S. 22 à «S'^E., et traverse presque vertical tous les bancs de trapp, de conglomérats et de grès ; on peut le suivre à ses affleurements depuis le bord du lac jusque bien au delà du greenstone, en dehors de la <:oncession.

Sa puissance varie de 0". 3o à 1 mètre, et dépasse 2 mètres dans les renflements ; il est bien encaissé et limité par des sallbandes dans le trapp compacte ; il présente plusieurs veines détachées dans l'amygdaloîde.

Son exploitation est commencée par sept puits verticaux et par quatre galeries d'écoulement, dont l'achèvement exigera plusieurs années. La galerie inférieure est à près de 100 mètres au-dessous des points les plus élevés de la surface , et sa longueur projetée est de plus de 900 mètres.

l3o VOYAGE AU LAC SUPÉRIEUR.

La disposition des gangues est à peu près la même que dans tous les autres filons explorés , calcaire dans le conglomérat , et quarzeuse du côté du greenstone.

Près de la surface , le cuivre se présente principalement en petites masses et en grains disséminés dans les gangues. Les masses paraissent devenir plus importantes â mesure que les travaux atteignent une plus grande profondeur, et l'aspect du filon dans les niveaux n*'' 2 et 3 est déjà favorable.

L'argent natif, en petites masses dans le calcaire spathique, ou mélangé avec le cuivre, s'est montré dans les bancs de conglomérat, sur la limite de la zone de trapp ; mais jusqu'à présent on ne peut compter sur ce métal pour donner des bénéfices assurés.

En examinant le plan des travaux on saisit immédiatement le mode d'exploitation par galeries , adopté par le directeur, M. Hill. Aucune machine d'épuisement n'est installée sur les puits, le dépilage est à peine ^îommencé , et tout est préparé pour l'avenir. Quand les galeries seront assez avancées, le filon sera rapidement découpé en massifs tout prêts pour l'abatage, et la mine pourra fournir à peu de frais , et en quantité considérable , du cuivre en masses et des matières à bocarder.

Hill-vein. — Le second filon est à peu près parallèle au premier, mais paraît contenir des masses de cuivre plus grandes. Sa mise en exploitation est commencée par dix puits verticaux et par six galeries d'écoulement, espacées d'environ 20 mètres en hauteur. La plus profonde Qst à i5 mètres seulement au-dessus du niveau du lac , et doit traverser les alternances dé trapp, de conglomérat et de grès , et ensuite toute la zone métallifère du nord : sa longueur totale sera de plus de 2.600 mètres; elle permettra d'exploiter le

VOYAGE AU LAC SUPÈRIEUE. l3|

filon sans machine d'épuisement à la profondeur de i âo à 200 mètres au-dessous de la surface.

Les travaux commencés dans les puits et les galeries ont fsdt connaître les caractères principaux du filon sur presque toute l'étendue préparée pc»ur l'exploitation , mais à une faible profondeur en chaque point. Sa puissance est extrêmement variable ai présente une série de renflements et d'étranglements, qui paraissent correspondre assez bien à la dureté moins ou plus grande de la roche encaissante. La gan gue est principalement calcaire vers le nord, et quarzeuse dans les bancs compactes, surtout vers le sud.

La matière argileuse rouge et la st;nicture bréchiforme sont fréquentes dans le trapp relativement tendre et dans Tamygdaloîde.

Le cuivre est presque partout disséminé en petits grains , et la gangue est assez riche pour qu'on ait avantage à la bocarder.

Les masses de cuivre sont assez fréquentes dans les bancs amygdaloïdes , et leur importance parait augmenter dans la profondeur : on a déjà reconnu plusieurs masses de 8 à 10 tonnes , et uno dont le poids n'est pas estimé à moins de 3o tonnes.

Dans ce filon on peut facilement distinguer la disposition du cuivre en zones inclinées vers le nord, et qui suivent l'inclinaison des bancs de trapp. Aux bancs compacts de la roche encaissante répondent dans le filon des zones relativement assez pauvres, dans lesquelles on trouve seulement des petites masses de cuivre , et dans lesquelles les grains de métal dissémi* nés dans la gangue sont plus rares. Les colonnes riches en cuivre disséminé et en grandes masses sont particulières à certains bancs de trapp, et principalement à Tamygdaloïde.

l3d YOTÀGE AU LAC SUPÉRIEtJB.

L'influence du terrain est maintenant bien évidente, et l'étude comparative de la nature du trapp et de la richesse en cuivre du filon dans ses différentes parties, sera plus tard, quand l'exploitation sera plus avancée, d'une grande importance pour toutes les mines placées dans les mêmes conditions. Les résultats déjà obtenus ont un grand intérêt scientifique et mettent en lumière l'action exercée par le terrain pendant le remplissage des filons.

Je n'ai pas à discuter le mode d'exploitation adopté dans les deux filons, bien différent de celui que suivent toutes les autres mines du lac Supérieur : les filons sont riches et supporteraient certainement les frais d'établissement de machines d'épuisement, à l'aide desquelles on arriverait beaucoup plus vite à l'exploitation en profondeun

Couche de trapp imprégnée de cuivre^-CLsh-bed. —Les travaux préparatoires exécutés dans les deux filons ont recoupé une couche de trapp assez tendre , criblée de petites cavités amygdaloïdes et de fissures, remplies par toutes les matières que contiennent les filons, quartz, calcaire, feldspath, chlorite, et cuivre natif.

Le métal se présente en petits grains , en feuillets très-minces , et même en masses pesant plusieurs kilogranames ; la roche est tendre , le bocardage est facile, et la préparation mécanique permet de retirer à peu de frais la plus grande partie du cuivre contenu.

Ce banc très-singulier a une puissance variable, qui atteint jusqu'à 3o mètres près du filon Copperfalls. Il est séparé du trapp granulaire ^ qui lui est superposé, par un filon composé de matière argileuse rouge, indiquant un glissement des bancs l'un sur l'autre , et d'une zone de gangue ordinaire, mélangée de quartz , de calcaire et de feldspath, imprégnée de cuivre. C'est

VOYAGE AU LAC SUPÉRIEUR. i33

un vrai filon de contact par lequel ont dû arriver les matières qui ont rempli la couche poreuse inférieure.

Vers le mur de cet ashbed on a reconnu un lit de grès sablonneux également imprégné de cuivre, mais ne formant pas une séparation bien nette du trapp inférieur, qui est lui-même assez poreux.

La teneur moyenne en cuivre de ce gisement ne peut être encore bien appréciée ; elle me paraît être de 3 à 4 pour loo; mais tous les mineurs savent combien il faut se défier d'une appréciation de richesse d'une roche en place.

Il est toujours certain que son exploitation peut être avantageuse et qu'elle donnera à la compagnie des quantités considérables de cuivre.

Dans les deux filons , Copperfalls et Hill , on a déjà préparé pour Tabatage un très -grand nombre de massifs, et on admet que plus du tiers de la longueur des filons devra être enlevée , c'est-à-dire que la somme des longueurs , estimées suivant la direction , des parties riches , et celle des parties stériles , sont à peu près dans le rapport de i à 2. L'abatage en gradins n'a été fait que dans une proportion très-restreinte jusqu'à la fin de i854. Le produit moyen pour les deux filons a été de 4ao kilogrammes de cuivre pur pour chaque toise quarrée, soit environ 100 kilogrammes de métal par mètre quarré de surface latérale.

En considérant le rapport , précédemment indiqué, des parties riches et stériles, on aurait pour toute la largeur explorée' des deux filons, 35 à 4o kilogrammes de cuivre par mètre quarré de surface latérale, richesse minérale qui permet des bénéfices quand l'exploitation sera en pleine activité.

On ne doit pas considérer ce nombre comme rigoureusement établi, puisqu'on n'a exploitéjusqu'ici qu'une

l54 VOYAGE AU LAC SUPÉRiEtJRr

très-petite étendue des filons : on doit espérer que le» masses ûe cuivre devenant plus nombreuses dans la profondeur à Hill-vein, le rendement de ce filon sera plus important.

Il est impossible de savoir dès maintenant quels seront les frais de l'exploitation ; on peut seulement espérer que les dépenses relatives aux travaux de mine ne dépasseront pas 26 fr. par mètre quarré abattu.

A la surface, la compagnie de Copperfalls a fait construire des maisons d'habitation; des maisons d'ouvriers ; un magasin général ; un bel atelier de préparation mécanique, dont le moteur est une machine à vapeur , capable de faire fonctionner 48 pilons de bocard (1).

Elle a établi de bonnes routes traversant toute la concession, et prolongées jusqu'à Eagle-Harbor ; au port elle possède un magasin pour la réception et l'embarquement du cuivre.

Situation économique. — Les travaux , commencés en 1846 , abandonnés ensuite , ont coûté des sommes considérables dont la société n'a recueilli qu'un trèsminime résultat ; de 1846 à i85o , les travaux de mines et les appropriations de surface ont absorbé plus de 5oo.ooo francs: la valeur du cuivre extrait n'a pas dépassé 76.000 francs. Depuis que les exploitations sont conduites avec une connaissance plus parfaite de la géologie de la contrée et de l'allure des filons, on a dépensé 400.000 francs (décembre i85o au 1" mar& 1854) et vendu pour près de 1 10,000 francs de cuivre. Aucun dividende n'a été payé aux actionnaires, et par

(i) 16 pilons étaient en activité à la fin de i8ô/t ; on espère arriver bientôt à faire fonctionner 16 autres pilons. On doit même construire prochainement deux autres ateliers.

VOYAGE AU LAC SUPÉRIEUR. l35

suite on a dépensé ou conservé pour les dépenses futures près de i. loo.ooo francs: on espère que la production toujours croissante du cuivre permettra Fachèvement de tous les travaux commencés sans qu'on ait besoin de faire un nouvel appel de fonds.

Je dois faire remarquer que le capital engagé est réellement très-faible , bien que les premières dépenses aient été faites presque en pure perte, et que par conséquent la compagnie sera dans une position encore favorable quand les deux filons et la couche imprégnée de cuivre seront en pleine exploitation.

Production pendant les années i852 et i853:

Cuivre pur, en 1862 6. 3oo kilogrammes.

Id. en iSôS 4^.800 »

Pendant Tannée 1 854 on a dû expédier des produits contenant près de 1 1 tonnes de cuivre pur, et on compte atteindre 4oo tonnes en 1 855.

On n'a pas tenu compte de la valeur de l'argent natif ,^ qui cependant s'est présenté en certaine abondance dans plusieurs parties des filons.

La concession de North-West est située auprès du R*g«on do So« greenstone , tout près de la baie d'Agate : ce port étant ''•'''^•^••** encore inhabité, la compagnie doit s'approvisionner et envoyer ses produits à Eagle-Harbor, éloigné d'environ 9 kilomètres. Une bonne route a été construite ,. et les transports ne sont pas très-onéreux»

Les travaux ont été commencés en 1 847 par Tancienne société Northwest-Mining Company, mais poussés trèsmollement ; ils ont été repris activement par la compagnie actuelle, qui a, vers 1849 , acheté les droits et les terrains de la première. *

Elle a construit à la surface des maisons , magasins, etc., établi la route carrossable d'Eagle-Harbor et terminé la préparation mécanique , dont le bocard k

l36 VOYAGE AU LAC SUPÉRIEUR.

douze pilons est mû par une petite machine à vapeun

Elle a fait l'exploration de trois veines, et poussé l'exploitation dans deux d'entre elles.

Les trois veines sont nommées :

Stoutenburgh , dirigée N. i6' 1/2 E. ;

Hogan et KiHy, dirigées N. 19° 0.

Elles doivent se réunir en un seul filon à une certaine distance de l'exploitation.

Stoutenburgh — Les travaux sont faits par quatre puits à sept niveaux différents, espacés de 20 mètres; le niveau supérieur sert de galerie d'écoulement ; une machine à vapeur, installée sur l'un des puits, permettra d'épuiser les eaux à une profondeur bien plus grande que celle à laquelle on est maintenant parvenu.

Les cinq niveaux supérieurs ont été poussés en direction, sur une longueur de 260 à 3oo mètres, depuis le lit de conglomérat, qui sépare le greenstone du trapp amygdaloïde , jusqu'aux bancs compactes du sud. Aux deux niveaux inférieurs l'exploitation est seulement commencée.

Le filon est maintenant assez bien connu , en profondeur jusqu'à i5o mètres au-dessous de la surface, en direction sur environ 3oo mètres ; il a une puissance variable entre o™,i5 et o'",5o, et se trouve presque partout nettement séparé de la roche encaissante, La gangue est principalement composée de matière argileuse rouge et de cblorîte ; le quartz , le calcaire spathique et le feldspath ne sont en évidence que par placesv Le cuivre se présente disséminé en petits grains et en. petites masses , assez nombreuses vers la surface.

Les grandes masses sont rares, et la plus forte n'^a pas pesé plus de 11 tonnes. Les bancs de trapp, au contact immédiat du conglomérat , sont à texture grenue; un peu plus vers le sud on connaît trois bandes

irrégulières d'amygdaloïde, auxquelles succède le trapp compacte.

Le filon est notablement plus riche dans Tamygdaloïde ; il est pauvre dans le trapp grenu , et paraît complètement stérile dans le trapp" compacte du sud. On retrotive dans cette mine la même influence de la nature du trapp sur la richesse du filon, que j'ai signalée pour Copperfalls , et qui est plus ou moins évidente pour toutes les mines exploitées à la pointe de Keweenaw.

Pour le filon de Stoutenburgh on ne peut pas indiquer une notable amélioration dans la profondeur; aux niveaux inférieurs il est à peu près aussi pauvre qu'aux affleurements.

Dans les bancs amygdaloïdes le filon n'est pas toujours bien encaissé, et la roche contient des grains de cuivre natif jusqu'à une certaine distance de la veine , ce qui oblige à abattre et amener au jour une notable proportion de la roche encaissante , souvent très pauvre, mais quelquefois assez riche pour mériter la préparation mécanique.

Hogan. — Les travaux sont moins avancés dans la veine Hogan que dans la précédente : elle est maintenant explorée sur une centaine de mètres en direction et sur 90 mètres environ en profondeur. Elle présente les mêmes caractères; sa gangue est notablement plus quartzeuse ; les masses de cuivre sont plus rares et toujours de faibles dimensions.

La troisième veine n'a pas encore été mise en exploitation.

Les roches soumises à la préparation mécanique, provenant des deux veines exploitées, sont pauvres en cuivre et ne rendent pas plus de 12 à i4 kilogrammes de métal par tonne. Les frais d'exploitation et de pré-

paration s'élèvent à sS ou 24 fnmcs par tonne, ce qiû laisse une marge bien faible pour les transports et les frais de fusion Les masses de cuivre pourraient seules donner à la mine une plus grande valeur; malheureusement elles ne sont pas nombreuses et leurs dimensions sont généralement très-faibles, La profondeur à laquelle les travaux sont parvenus dans la veine Stoutenburgh, sans notable enrichissement, ne donne pas r espérance d'un avenir plus favoraUe; cependant la compagnie continue ses travaux avec une grande persévérence.

Jusqu'au 1 *' janvier 1 853, la compagnie de Northwest a dépensé 1,528,923 francs, en acquisitions, roates, constructions, travaux de mines, machines, etc., et elle a produit du cuivre pour la sœnme de 783,822 francs.

Ses dépenses annuelles ne doivent pas atteindre 35o,ooo francs et restent inférieures à la valeur du cuivre produit. Le rendement en cuivre du mètre carré de surface abattue dans les deux veines est de 27 à 28 kilogrammes.

Produits. — Les veines de Northwest ont livré :

Muses et prodaito préparés.

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