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Claude L':\n
Propositions de zones de prospectionde fluorine dans .le Ilorvan
1
Uni 1956
Bureau de Bêche rches Oéologiqiws
Géophysiques et Minières
74» Bue de la Fédération
PARIS -(I5ème)
PROPOGITIOÎÎS Dî-^ Z¿îïïS DE PROSPEGTICIK
DE FLUORINE D.'iKS L3 IIORVAN
Claude LEVY
ilai 1956.
A. 1149
SOMMAIRE
Paiges
ChaT>itre I
INTRODUCTION
- GENERALITES SUR LA FLUORINE
1.- Propriétés physico-chimiques
2.- Métallogénie générale
3.- Gîtes plOTibo-fluoréa
Chapitre II - TECTONIQUE & METALLOGENIE DU IIORVAN . .
A.- Différentes phase de la tectonique
B. Gîtes du socle et gîtes de l'auréole
LE GISEMENT DE VOLTENNE
1.- Description du gisement
2.- Rôle dii tuf ?
3.- Hypothèses
Chapitre III -
1
T
10
17
Chapitre IV LES AUTRES GISEMENTS DE FLUORINE . .
A.- Description
1 - Le Barlet
2 - Le Beix
3 - Font-Sante
4 - Gisementsdu Tarn
B.- Essai d'interprétation - Conclusions
23
CHAPITRE V _ PROPOSITION DESZONES DE PROSPECTION 32
A| Méthodes de prospection
B. Zones de prospection
1 - Zone Nord du Bassin d'Autun
2 - Zone du synclinal de Sincey-les-Rouvray
3 Zone de Ménessaire - Gien a/Cure
4 - Zone de Montreuillon
BIBLIOGRAPHIE 38
LEGENDE DES CARTES GEOLOGIQUES 43
TABLE DES CARTES 45
INTRODUCTION
Le Morvan, situé à la pointe extrême Nord-Est du Massif Central
constitue un trait d'union entre celui-ci et les Vosges. Son substrstua de
roches acides, son relief accidenté, en font \uie région pauvre, impropre
à la culture» L'extraction de substances minérales naturelles y a créé
quelques centres d'activité, malheureusement intermittents, comme il est
fréquent pour les mines métalliques. Son sous-sol est géologiquement sus¬
ceptible de contenir de nombreux mineraia, et on peut penser qu'il en
reste encore beaucoup à découvrir, étant donnée l'importante couverture
de terre végétale ou de forôts.
En dehors de l'importante exploitation des schistes bitiunineux
des Télôts, limitée au Bassin d'Autun, la plus grosse exploitation de
substances minérales du Nord du Morvan est la carrière de fluorine de
Voltenne, à la Petite-Verrière, à 15 km au N-0 d'Autun. Sa production de
250 tonnes/mois la place au 5ème rang des exploitations de spath-fluor
français (Chermette - 1954)»
Elle emploie actuellement 25 personnes, mais est susceptible
d'un gros développement, car l'importance du gîte est considérable. Son
avenir, conme l'avenir des autres exploüations de spath-fluor français
semble assuré, car la demande en fluorine est croissante. La fluorine est
en effet actuellement utilisée dans de nombreuses industries x sidérurgis,
production^de l'aluminiun, réfraçtaires, industrie chimique, composés
organiques du fluor, etc. Elle bénéficie., d'autre part, dems le Morvan,
de la proximité du Creusot, qui réduit les frais de transport. On voit
immédiatement l'intérêt que présenterait, pour l'économie du Morvan, la
découverte de nouveaux gisements de fluorine. La présence de nouveaux
_ 2 -
gisements exploitables semble a priori possible, étant donnée, comme
nous l'avons dit, la présenoe de la grosse concentration de ninerai que
représente le gisement de Voltenne. Ceci est confirmé, a priori également,
par le type général des minéralisations du Morvan. En dehors de quelques
minéralisations de haute ou moyenne température (pegmatites à béryl du
parc du Château de Mont-Jeu, wolfram de Bouzegrès-en-Empury, mispiokel
du Haut-Folin, etc.) la plupart des gisements signalés sont de basse
température, essentiellement de galène, fluorine, barytine, avec silice,
qu'il s'agisse des gîtes filonniens ou des gîtes de l'auzéiïie sédimentaire*
C'est pour ces raisons qu'il nous a semblé qu'un des problèmes
les plus rapidement solubles pour l'avenir économique du Morvan soit
l'étude et la recherche de la fluorine.
Mais le Morvan, nous l'avons vu, est extrêmenent recouvert par
la terre et la végétation. Si les affleurements ne sont pas rariesimef ,
la prospection y est néanmoins difficile.
D'autre part, la fluorine - nous y ireviendroixs plus loin - est
relativement soluble, et si ses filons ne sont pas "armés" par du quartz,
elle n'affleure pas. Les filons de la région de la Petite-Verrière, par
exemple, Qe sont marqués par aucun ressaut. Ailleurs, dans le Tarn, on
peut voir également des filons de spath exploités, alors que rien, en
affleurement, ne laissait prévoir leur existence. Nous avons donc pensé,
qu'outre des méthodes de prospection modernes - qui seront examinées en
fin de oe travail - il était utile de faire précéder la prospection par
une étude théorique, dont le résultat serai tde permettre la prospection
de zones de prospection nettement délimitées.
Nous examinerons d'abord les propriétés physico-chimiques de
la fluorine, en relation avec ce que nous connaissons sur sa métallogénie.
- 3 -
Puis nous rappellerons quelques traits essentiels de la géologie du
Morvan, en insistant particulièrement sur la tectonique et la gitologie.
Ensuite un chapitre sera consacré à l'étude détaillée du gisement de
Voltenne et à une discussion sur les facteurs qui ont pu intervenir dans
sa mise en place. Nous le comparerons après aux autres grsinds gisements de
fluorine de Prance ce qui nous permettra de tirer quelques conclusions
générales. Enfin, nous appliquerons ces conclusions générales aux condi^
tions spécifiques de la géologie du Morvan, ce qui nous amènera à proposer
des zones de prospection nettement délimitées*
o o
o
- 4 -
CHAPITRE
Généralités sur la Fluorine
1) ~ Kous ne rappellerons pas les propriétés minéralogiques de la
fluorine, qui sont bien connues* Elle est chimiquement très pure (48,9 de
F pour 51 fX de Ca), présentant seulement à l'état de traces un peu de
fer et de manganèse. De nombreux auteurs (v^rouboff - L886, Garnet, eto..)
insistent néanmoins sur la présence de carbures d'hydrogène, que Raguin
(1940) signale même en inclusions dans la fluorine de 1' Illinois* Cette
présence d'hydrocarbures dans la fluorine nous a semblé avoir une grande
importance géochimique, sur laquelle nous reviendrons plus loin*
A noter aussi (Dana - 1944) que le principal type de substitu-2+ «3+
tion géochimique dans la fluorine est celui de Ca par T"^ .Sa
structure est typiquement ionique, avec la coordinence la plus élevée
possible fEvans - 1954)»
Il y a peu de choses sur les propriétés ohimiques de la fluori¬
ne. Si les chimistes la considèrent comne difficilement soluble dans
l'eau pure (I/25 000 environ), Lacroix la signale comme pliis soluble dans
l'eau bicarbonatée. Selon Chermette (l93l) "la présence de CO et de
certaines matières organiques facilitent beaucoup le transport aqueux
du P«Ca" . Par contre, la chimie du fluor a été beaucoup
plus étudiée» Pascal (l93l) note que P est l'élément le plus électronéga¬
tif.Moissant (1900) avait évideimnent déjà observé 1 'extrênt réactivité
du fluor» Actuellement , on travaille beaucoup sur les composés organiques
du fluor qui prennent une telle Importance qu'il se crée une véritable
" chimie organique du fluor" (Haszeldine et Sharpe - 1951)»
Les colorations très diverses de la fluorine (quelquefois ino^
- 5 -
lore, la plupart du temps violette ou verte, fréquemment jatme, exception,
nellement rose) ont donné lieu à une abondante discussion. La coloration
violette, qu'on attribuait autrefois au manganèse ou aux hydrocarbures
(Vyrouboff), est expliquée actuellement par la mise en liberté d'ions2+
Ca et P^ sous l'influence de la radioactivité. Néanmoins, dans un
travail récent sur les fluorines du Derbyshire, Mueller (1954) considère
que la température de formation a joué un rôle prépondérant t les substait-
ces colorantes seraient des hydrocarbures aromatiques, qui en se décom¬
posant à "haute température", laisseraient la fluorine incolore ou fai¬
blement colorée, mais donneraient à la fluorine de basse température sa
couleur bleue. Il est en contradiction avec Mlle Pelletier (1952) qui, en
conclusion d'une étude décrépitwnètrique des fluorines françaises, con¬
sidère au contraire que les variétés incolores et jaunes sont celles de
températures les plus basées, les variétés violettes et vertes étant,
elles, de températures élevées. Il faut noter que cette contradiction
n'est peut-être qu'apparente, Mlle Pelletier se refusant à généraliser,
vu le petit nombre d'échantillons mesurés. Twenhoffel (1947) »
étudiant lui aussi par décrépitométrie une fluorine américaine, conclut
à une température plus chaude pour les variétés violettes que pour les
vertes, ainsi que l'avait fait Melle Pelletier. Il est probable d'ailleurs
que de nombreux facteurs interviennent pour doxmer la coloration.
2) - Du point de vue métallogénique, on est frappé par 1' extrême
ubiquité de la fluorine. Minéral de pegmatite (en Virginie, Etats-Unis -
à Cordoba, Argentine) on la trouve aussi fréquemment dans les gîtes
pneumatol it iques de greisen stannlfères. C'est sa présence qui a fait
émettre à Daubrée l'hypothèse de la formation de la cassitérite & partir
de fluorure stannique. On la trouve également en quantité extrêmement
abondante comme gangue des filons mésothermaux ou épi thermaux de cuivre,
plomb et zinc. A des températures encore plus baases, elle incruste le
béton romain des sources de Plombières, elle cristallise en stalactites
dans les mines du Derbyshire. Enfin, on la trouve de façon très générale
dans les séries sédimentaires (gisements liasiques de l'auréole du Massif
- 6 -
Central, lutétien de Paris, etc..)
Selon De Launay (1913 et 1933), elle apparaît surtout dans 4 groupes
de filons :
1° - Les filons stannlfères, dont il a été question plus haut x
gisements de Mount-Bishoff (Tasmanie), Saxe, etc..
2** - Les filons pyriteux, comme à St Julien de Valgalgues, dans le ^ardï ce
qui explique l'association de la fluorine dans certains gîtes avec
l'hématite et les oxydes de fer et de manganèse.
A ce type de fîîte, De Launay rattache "les filons cuivreux à fluorine
abondante et sidérose (Oelnitz en Saxe), qui sont en relation étroite avec des
filona stannlfères à v/olfram et molybdenite... "Signalons à ce aujet qu'il
existe dans la région d'Alban (Tarn), à Coutéry, un filon de fluorine avec aidé-
rose abondante, chalcopyrite, et même cuivre natif, le tout étant adoaaé à un
dyke de quartz et jranulite, et que c'eat dans ce secteur que se trouve la con¬
cession de fer et de manganèse d'Albsüi et Le Fraysse.
3° - Les filons de plomb, à gangue de fluorine et barytine.
Dans de très nombreux types de ces gisements, répartis le long de
la chaîne hercynienne, la fluorine devient prépondérante par rapport aiix sulfui..
res et forme les "filona essentiellement fluorés", caractéristiques du Massif
Central. C'est d'eux qu'est extrait le spath français et ce sont pratiquement
les seuls qui jouent un rôle économique en France â ce point de vue. Noua y
reviendrons d'une façon détaillée plus Icln^
4° - Les filons aurifères à tellulures d'or comme â Cripple Creek (Colorado) et
'Calgoorlie (Australie).
Notons à ce sujet la relation établie par Lacroix entre l'dr et le
fluor par la présence de roches aodiquea aurifères (cryolithe dana un granite
alcalin du Colorado, etc.).
- 7 -
3) - Mais, en règle générale, les gisements de fluorine exploitables
appartiennent au type III, gîtes hydrothermaux avec fluorine. Ce sont,
comme nous l'avons vu, les grands gisements français} de même i>our les
gisements américains (Illinois]^ anglais (Derbyshire), allemands (Hartz,
Saxe), etc ...
Ils se présentent sous deux typea nettement distincts i
A - Imprégnations ou' remplacements dans des assises sédimentaires
B - Filons proprement dits, avec toutefois des termes de passage -
filonnets dans le calcaire, par exemple - qui démontrent la parenté de
ces deux types de gîtes.
A - Ce sont dos grès, des calcaires, ou des marnes minéralisées.
Dans 1 'Illinois, les grès et calcaires miasissipiens failles
contiennent, soit des filona, soit des amas stratoldes (généralement au
contact do niveaux schisteux superposés), de fluorine, oalcite aveo
quartz, barytine ot quelques sulfures. La tectonique et la minéralisation
sont post-carbonifèrea et anté-crétacées. A noter que certaines venues
sont imprégnées de pétrole, qu'on retrouve en inclusions dans la fluori¬
ne. Raguin qui considère ce fait comme accidentel et dû à ce que le
terrain était petrolífero avant la venue de la fluorine, en conclut,
d'après E.S.Bastin, à une température de formation inférieure à 300**.
Par décrépitcKnétrie, Grogan et Shrode (l95l)» lui donnent même ime tem¬
pérature comprise entre 85** et 120°. Il semble bien que ceci soit géné¬
ral et que la plupart de ces giaementa de fluorine plus ou moins plom¬
beux, se soient formés à des températures basses, au deasous de 200**.
Twenhoffel (1947), trouve par décrépitométrie, une température comprise
entre 202° et 150° pour ime fluorine de New-Mexico. Van Alstine (1944)
l'estime entre 200° et 50° pour celle du Newfauland. De même, Mlle
Pelletier donne, pour les fluorines français.ea, des limites comprises
entre 200° et 50°.
8 -
En Angleterre, dana le Derbyshire, la fluorine apparaît en
"filona de remaniements" (De Launay) dans les fissures du calcaire
carbonifère, ou en imprégnations, acccMnpagnée par la galène et la barytine
Il y exiate même des stalactites de fluorine, dans des grottes, ce qui
prouve sa facilité de se dissoudre et de se déplacer. Selon De Launay,
c'eat "la circulation récente des eaux descendantes" qui est cauae de
la diaaolution et de la reprécipitation de la fluorine. A noter, ici,
également la pr'aence d'hydrocarbures, auxquels Mueller (1954) attribue
la coloration des fluorinea.
C'est â ce type également qu'il faut rattacher lea nombreuaes
minéralisations plombo-fluoréea de l'auréole sédimentaire du Massif
Central, quoique la fluorine y soit plus rare et que ces gisements
soient surtout exploités pour la galène et la barytine. On les trouve
dans les arkoses triasiques, les calcaires ou marnes liasiques du Morvan,
des Deux-Sèvres, de la Lozère, etc.. Elles sont accompagnées d'une
silicification extrêmement abondante de la roche enoaiaaante, silicifica¬
tion probablement contemporaine de la metallisation. L'origine de ces
minéralisations est très discutée. Selon Lacroix, elles sont comparables
à celles des filona triasique» et "peuvent être considérées comme de vé¬
ritables filons avortés" . De Launay considère que le fait que le support
soit triasique ne signifie nullement que la minéralisation ne lui soit
pas postérieure et la suppose alpine. Récemment, Geffroy (1951) appuyait
la même hypothèse en assimilant ces gîtes aux "gîtes secondaires hydro¬
thermaux" de Schneiderhohn, les solutions thermales de remaniement étant
dues au volcanisme tertiaire.
B - Les filons proprement dits.
Ce aont les filons plombifères (B G P ù prédominance de galène)
remplissant des fractures régulières dans les roches cristallines, et où
la gangue de fluorine est suffisamment importante pour devenir exploitable.
- 9 -
lia jalonnent la chaîne hercynienne, et prennent parfois, dans le Massif
Central en particulier, un type remarquable où la fluorine devient
tellement importante par rapport aux sulfures qu'on peut parler de
"filons essentiellement fluorés" . Ils constituent la base de l'exploi tac¬
tion de spathfluor français. Les filons, quelquefois réguliers, souvent
en chapelets, et où la puissance peut varier de quelques centimètrea à
plusieurs mètres, sont nettement concrétionnés. La fluorine y est accom¬
pagnée de quartz, barytine, et de quelques sulfures - ceux-ci en très
petite quantité - et on peut l'exploiter sans qu'il soit nécessaire, la
plupart du temps, d'avoir une usine de traitement importante. La conti¬
nuité des filons, ausai bien en longueur qu'en profondeur, la pureté di
minerai, en ont considérablement facilité l'exploitation.
C'est â ce type qu'appartient le gisement de Voltenne, dans le
Morvan, et c'est donc ce type que noua allons étudier plus particulière¬
ment.
Nous y comparerons enauite les autres gisements français du
raême type. liais auparavant, nous allons examiner la tectonique et la
gîtologie du Morvan.
o o
o
- 10 -
CHAPITRE II
Tectonique et Métallogénie du Morvan
Le Morvan, pointe Nord-Est du Massif Central, en présente les
caractéristiques pétrographiques et géologiques. Lea mêmes familles de
roches cristallines constituent le aocle hercynien} aa tectonique hercy¬
nienne et alpine correapond à celle de l'ensemble du Massif Central. Néan¬
moins, sa aituation géographique et géologique - trait d'union entre le
reste du Massif Central et les Voagea - lui confère certains caractères
particuliers, comrae l'extrême richesse en roches volcaniques primaires.
Il prosente aussi un développement remarquable de roches dues au méta¬
morphisme de contact. Enfin, c'est le seul point du Massif Central où on
ait pu dater par leurs fossiles des sédiments primaires à partir du
Frasnien.
A - Tectonique.
Il est difficile de résumer les principales caractériatiquea
pétrograpl.iques et géologiques du Morvan. Mais, du point de vue métallo¬
génique, il nous a paru utile de rappeler les grandes lignes de la tec¬
tonique du liorvan»
Celle-ci s'est produite esRentiellement en 3 phases distinctes
1) phase hercynienne proprement dite,
2) phase permo-triasique tardi-hercynienne,
3) phase alpine.
I - Phase hercynienne proprement dite.
Elle a donné lieu â une série de plissements d'orientation
générale varisque, particulièrement observables sur le "grand faiseau
- 11 -
synclinal du Morvan " qui s'étend approximativement de Dieu au S.O., à
Amay-le-Duc au N-E. Les granites, probablement syntectoniques affleu- -
rent également suivant une direction générale N-E. A notei' que le V
hercynien allant en s 'évasant particulièrement à la latitude du Morvan,
les plissements du N du Morvan s'orientent sur une direction presque E-O.,
(anatexites de Chastellux) alors que ceux du S ont une direction presque
K-S (région de Dieu).
"La preraière et principale phase orogénique se situe à la fin du
Viseen" (Albert Michel-Lévy) . Néanmoins, elle avait été précédée de nom¬
breux mouvements précurseurs, marqués par des discordances et acccsnpagnés
d'éruptions volcaniques. On note dès le Paraméjoien les coulées d'albitophy
res sodiques, ainsi qu'une discordance entre le Pamménlen et le Tournai
Bien. De même pour le Toumaisien, avec des couléea d'ortophyres potassi¬
ques. C'est à la fin du Toumaisien que se situerait la "montée" du grani¬
te. Celui-ci se mettant en place sous des couches plus ou moins profondes,
aurait produit aur les premièrea un métamorphisme général et régional, et
ailleurs, se serait "coiffé" d'une voûte de rochea volcaniques accompagnées
de nombreuses roches de projection. Ainsi se serait produite la phaae pa¬
roxysmale du volcanisme au Viseen, avec les grandes celées de "microgra-
nulites", et le dépôt très abondant des "tufs de microgranulite" (dans
lesquels s'est mis en plaoe le gisement de Voltenne).
2 - Phase permo-triasique tardi-hercynienne.
Des mouvements ultérieurs ont amenés la formation de deux petits
géosynclinaux nouveaux t celui d 'Autun-Epinac , et celui de Sincey-les-
Rouvray, orientés dans le sens des plinaements précédents. Tous les detix
comportent du stéphanien anthracifère, mais celui d'Autun est recouvert
en plus par l'Autunien bitumineux. Le Wesphallen manque(ce qui explique
entre autres que la principale phase orogénique se situe à la fin du
- 12 -
Dinantien. Il faut néanmoina signalei à ce sujet la présence de nombreux
passages charbonneux dans le "tuf microgranulitique viseen" (viseen supérieur)
qui comporte même, comme le Ménessaire, des couches anthracifères, qui ont
donné lieu à exploitation. " Ces bancs schiateux à anthracite avec flore du
Culm aont à la base du tuf viséen"( Albert Michel-Lévy),
Les bassins houillers ont été; ensuite plissés au cours d'une
deuxième ph ae, tardive, des mouvements hercyniens, phaae poat-autunienne par
conséquent (Bertrand-1946) , purmo-triasique selon Auguate et Albert Michel-
Lévy. Ces mouvements, beaucoup moinr- intenaes que ceux post-viséens, ont d'au¬
tre part joué sur un matériel consolidé et dur, déjà érodé (aubstratum cris¬
tallin), en tectonique cassante, provocant de nombreuaes failles transversales
aux pli3 varisques. Ils ont été accompagnés auasi d'effusions de roches volcani¬
ques, d'épanchementa ou ¿e filona (coulées basaltiques à la base du Permien
d'Autun, filona de lamprophyres répartis dans tout le Morvan).
Ces nouvelles fractures, dont la direction générale serait N-0,
prendraient en "echarpe" tout le Morvan (Auguste-Michel-Lévy I889). Elles se
situeraient particulièrement dans une zone diagonale délimitée au N par
Pierre-Perthuis et Magny et rejoignant au S le débouché des vallées de la
Selle cl de 1 'Arroux dans le Bassin d'Autun. La plus marquée, à l'O de cette
zone, partirait do Pierre-Perthuis, serait jalonnée par le filon de quartz
de Dhun-les-Places, la mylonite des Sottons, le filon de fluorine de Voltenne,
se poursuivrait dans le bassin d'Autun, et se retrouverait : ême au Sud de
celui-ci, dans la granulite d'Antully, De la même époque daterait également
une ifrande faille E.N.E. , limitant le bord S du bassin d'Autun.
L'âge de ces failles est discuté. Auguste Michel-Levy les considèic
à l'extrême Nord comiie antérieures au Lias, mais estimant les filons de
quartz"de l'âge des arkoses triasiques et liasiques" suppose que leur remplis¬
sage s 'ost prolong' pei;idant le dépôt des couches inférieures du
- 13 -
Lias. Elles se seraient ensuite réouvertes (fracture de Dhun en particu¬
lier, de même que la faille bordière du baasin d'Autun).
3 - Phase alpine.
Les contre-coups des plissements alpins, jouant etix aussi en
tectonique cassante, auraient provoqué deux phéncanènes distincte x
1* - des accidents purement alpins. Ce serait en particulier
les failles bordières de l'O du Morvan et celles situéea à l'E, de direc¬
tion approximative NS, sinalogues à la faille de la Limagne, à celle du
Ferez, etc. (Bertrand).
2® - Une réouverture des ancinnnea fractures hercyniennes, en
particulier dea failles "en echarpe" qui, avec les faillea alpines, aurait
amené le Morvan dans son état actuel de "horst", lui-même délimité en
deux voussoirs aysmt joué l'un par rapport à l'autre x le voussoir occidem
tal, de forme triangulaire, limité par la faille bordière à l'O et la fail^
le diagonale mentionnée plus haut, surélevé par rapport au voussoir orien¬
tal. Le tout constituant "une voûte surbaissée à clef surélevée" (Auguste-
Michel Levy)
B - Métallogénie.
Nous laisserons de côté les minéralisations de haute température
et étudierons seulement les minéralisatièns fluorées et plcmibo-fluorées,
en nous attachant plus particulièrement à la partie du Morvan aituée au N
du baaaln d'Autun» Nous avons vu que cea minéralisations sont de deux
sortes t filonieime (Voltenne, Alligny-en-Moinran, etc...)et d'imprégna¬
tion dans le sédimentaire (trias et lias de Chitry-les-Mines, Corbigny
Pontaubert, St Andrú-en-Terre-Plaine, etc.). La première question qui se
pose est de savoir si on peut les assimiler l'une à l'autre. Lacroix,
- u -
noua l'avons vu, assimile les arkoses minéralisées à dewéritablea filona avor¬
tés. Auguste Michel-Lévy considère que "les filons de quartz sont de l'âge des
arkosea triasiques et liasiques". Par contre. De Launay, s'élève violemment
contre cette interprétation x "On a voulu voir (dans les gîtes plombo-fluorés
dans les sédiments) autrefoia dea épanchements siliceux contemporains du niveau
où on lea rencontre. Leur cristallisation semble beaucoup plutôt postérieure,
d'après les divers indices, et notamment les fossiles pénétrés par les mineraief'
Mais comme il considère comme alpins les grands filons minéraliaéa du Massif
Central, il assimile lui aussi implicitement les minéralisations de bordure à
cellea du socle, la divergence avec Auguste Michel-Lévy portant sur l'âge de
ces minéraliaationa.Récemment, Geffroy a soutenu l'inverse séparant radicale¬
ment les gîtes filoniens du aocle (hercyniená) des gîtes de couverture (alpins)
ceux-ci formés suivant un proceaaus "hydrothermal secondaire". Son argumentation
eat logique t elle se base easentiellement sur la conception généralement
admise de la metallisation liée à une venue granitique, qui, compte tenu
dé 1' absence ¿e granites poat-hercyniena dans le Massif Central, amène â pro¬
poser une explication nouvelle pour lea gîtes du sédimentaire situés sur dea
faillea aupposées alpinea.
Il est difficile de ae faire une opinion - et sur la aimultanéité de
ces deux typea de gîte - et sur leur âge - commu;; ou respectif. Les minéralisa^
tions sont très remblables, les différencea qui existent pouvant être duea à
des conditiona locales topo-chimiques différentes. S'il est vrai que les minéra¬
lisations de bordure sontplus riches en sulfures et barytines qu'en fluor (à
l'inverse du filoji de Voltenne), le filon d'Alligny en Morvan semble constituer
un terme intermédiaire (à moins qu'on ne le considère, étant données sa situa¬
tion en dehors de la grande zone faillée et sa direction comme un filon égale¬
ment "Secondaire hydrothermal"). Il serait donc possible que ces deux typea de
gîtes aoient ainultanés. D'autre part, il est évidemment très difficile de da¬
ter un gisement filonien. Ainai que le dit Auguate Michel-Lévy "la grande echar¬
pe N.O. de fractures, dans le Morvan, est certainement d'origine permo-triasiqui
elle a subi une importante réouverture, postérieure au Lias, qui va en s 'augmen¬
tant du N.O.vers leS.O., et que nous attribuerons aux mouvementé tertiaires"»
- 15 -
La question se pose même de aavoir si, tous lea filons de cette zone
faillée sont de la même époque. La silice de Dhun-les-Places, très
caloédonienne, ressemble beaucoup à celle de l'auréole sédimentaire,
mais n'est pas la même que celle d'autrea filons, nettement plus "chauds'-
Néanmoins, rappelons que les filons de fluorijoe, en particulier, sont
très nettement de type concretionné, ocroportant eux-mêmes de nombreuses
récurrences de quartz différents s'étant donc mise en place dana des
fractures restées longtemps béantes.
Il reste qu'effectivement, il n'y a pas de granite post-primair
dans le Massif Central. On peut y répondre que l'activité magmatique ne
s'est pas arrêtée immédiatement aprèa la miae en place des granitea,
ainai qu'en témoignent les émissions volcaniques permiennes. Il n'y a
aucune raison de supposer non plus que les mouvements tardi-hercyniens
n'ont pu être acccmipagnés, même pendant longtemps, d'une activité magma¬
tique, particulièrement en ce qui concerne les émissions fluosiliceuses,
particulièrement fluides (au sens général). Rappelons â ce sujet que si
la fluorine est utilisée comme fondant, c'est qu'elle abaisse oonsidé- -
rablement la température de fusion, formant des eutectiques trèa fluides
avec de nombreux éléments ou combinaiaons tels que la silice, la chaux,
les silicates de calcium, etc ... (Cheimette - 1931 )
Il n'est donc pas impossible que, compte tenu du degré géother¬
mique, les venues fluoailiceuaea aient pu ae dt'poaer pei^dant longtemps
aprèa la fin des mouvements oréogéniques, pendant la longue période de
décompression qui a suivi les mouvements tardi-hercyniens. Et dane ce
cas, les filons fluorés ou plcwtbo-fluoréa du aocle pourraient appartenir
à la môiae phase métallogénique que les imprégnations du sédimentaire.
Après cette discussion, noua noterons qu'en ce qui concerne
le gisement de Voltenne, qui nous intéresse peirticulièrement, les deux
- 16 -
directions tectoniques permo-triasique et alpine sur lesquelles il a' oriente ^
coïncident dans la zone faillée qui prend en echarpe le Morvan. Et que
c'est dans cette direction commune que nous rechercherons, pour com^ncer,
les autres gisements de fluorine possibles.
o
- 17 -
CHAPITRE III
Le Gisement de Voltenne
1* - Le gisement de Voltenne, situé à une quinzaine de kilomètres au
N-0 d'Autun est un des gros producteurs de spath en France (250t/mois). Il
comprend 4 filons NO-SE pendant un peu vers l'E, dont l'un est particuliè¬
rement exploité (Chermette - 1931 - 1952). Le filon principal, reconnu sur
une longueur de 4 km â une puissance moyenne de 1,50m, celle-ci variant gé¬
néralement de 0,60m â 2mètres. Mais, comme dans toua les filons de fluorine,
plus ou moins disposés en chapelets, on y observe des renflements, qui
peuvent ici atteindre 8m. Les épontes sont nettes. Le remplissage est de
fluorine verte, parfois violette, assez pure, fréquemment mamelonnée. On y
trouve quelques filonnets de quartz, plus ou moins calcédonieux, et quelques
boulea de barytine, surtout dans l'axe du filon - ces deux derniers minéraux
étant en tout caa asr.ez concentrés pour ne paa néceasiter d' inatallation de
traitement importante pour l'exploitation du minerai. On trouve aun, i dana
le quartz quelquea sulfures (galène, pyrite, chalcopyrite) en trèa petite
quantité, et particulièrement là où dea branches du filon ae coincent.
La roche encaissante est constituée par le "tuf de microgranulite
viseen", dont l'origine complexe n'est paa encore bien connue. Albert Michel
Levy émet "l'hypothèse de tufa le projection, ^ossièrement stratifiés et
remaniés ensuite par des phénomènes métamorphiques, dus à la circulation
d'eaux chaudes" . Il les compare, en raison des : chistes à plantes interca¬
lés, à ceux qui, dans le Mont-Dore et le Cantal renferment des flores miocè¬
nes et pliocenes. Ces tufs, d'ailleurs assez hétérogènes, se retrouvent en
de nombreiix points du Massif Central. "Ils sont composés de nwnbreux débris
d'orthose, andésine, de quartz souvent blpyramldé, cassé et corrodé, de mica
noir en grands cristaux orientés et comme fluidaux. . . Ils nagent dans une
pâte essentiellement et exclusivement caloédonienne..." .
- 18 -
On peut observer ces tufa, sur une zone asaez étendue, au Nord
du baasin d'Autun, car ils se sont concentrés dana un aynclinal de direction
varisque, qui partant de St Honoré, passe entre autres par la Forêt de
St Prix, les Boia de la Selle, et, sur la rive gauche de la Selle, par
la Petite Verrière, Sommant, Lucenay-1' Evêque, Recleane, Bamay etc.
2° - Etant donné que Voltenne eat le seul gîte de fluorine exploité
dans le Morvan, la question se pose de savoir si le tuf a pu jouer un rôle
dans "l'arrêt" des venuea fluoréea qui ont conatitué le giaement. En effet,
si l'arrêt dea minéraliaations est expliqué, en règle générale, par la
proximité plus ou moins grande de la aurface - le refroidissement des solu¬
tions minéraliaantes diminuant leur solubilité et provoquant leur précipita¬
tion - la surface topographique du Morvan était à l'époque permo-triasique
(date supposée des ér.issions fluorées) sans doute assez proche des minérali¬
sations actuellement observées. Et ceci n'explique pas alors pourquoi à
Voltenne, on trouve un gros gisement de fluorine, alors qA'Alligny est
aurtout plombo-baryteux, Dhun siliceux, etc. Si on examine les conditions
locales qui différencient Voltenne d'Alligny ou de Dhun, on constate que
c'est dans le tuf que s'est mise en place la fluorine tuf qu'on ne trouve
ni à Alligny, ni à Dhun ( et qu'on trouve à Voltenne â cauae de sa poaition
synclinale). D'autre part, nous verrons que les autres gisements de fluorine
français se trouvent exceptionnellement dans le granite.
On ne peut attribuer à la fine granulation du tuf un rôle analo¬
gue à celui joué par la "brecciation " du calcaire du Texas (Gillerman-1948)
ni mène par la "brecciation" du granite de Jamestown (Goddard-1935)- encore
que celui-ci contienne aussi des filons nets de fluorine - puisqu'il ne
a'agit pas ici d'un gîte d'imprégnation ou de remplacement i c'est dana une
fracture nette que le giaement a'eat miae en place. Mais peut-être la poro¬
sité du tuf ,( probablement plus grande au Permo-trias qu'actuellement) a-t-
elle quand même influencé le dépôt des premières couches de ce filon concre¬
tionné, peut-être une certaine teneur en fluor des eaux de lessivage de ces
- 19 -
roches d'émission volcanique a pu jouer un rôle au point de rencontre
avec les aolutiona montantea ? On ne peut répondre à ces questions - la
première à résoudre étant de savoir si à Voltenne ou ailleurs, le tuf a
vraiment joué un rôle perticulier.
On ne peut pas à ce sujet ne pas être frappé par l'association
fréquente des tufs avec lea giaementa métallifèrea du maaaif hercynien» Ils
sont très répandus dans le Massif Central, quoique l'éroaion n'en ait lais¬
sé aubaiater que des affleurementa restreints. Ils jalonnent le grand
sillon houlller, prèa duquel se trouve le gisement de fluorine du Beix. On
le trouve i-entionné sur lea cartea géologiquea d'Ussel, Montluçon, Aubusson,
Oannat, Confolens, Roajane. Dana lea Voages, qui présentent tant d'analogie
avec le Morvan, les grands districts métallifères de Plancher-les-Mines et
Giromagny se situent dana le tuf ou à son voisinage (en particulier les
les filons de fluorine de Malvaux, au N de Giromagny} le filon du Mont
St Jean, à Auxelles-Haut)
On rejoint d'ailleura là le problème général de la relation
entre les metallisations et les émissiona volcaniques particulièrement im¬
portantes dans le maasif hercynien. Il peut n'y avoir qu'un lien de contero-
poranéité entre ces émissions accompa^ant la montée du granite et les filona
métallifères, mais peut-être un lien causal existe-il (différenciation
magnatique poussée, déphasages brusques} etc..) En ce qui concerne la
fluorine de l'Illinoia, Currier (1937) relie aa genèse aux péridotltes et
lamprophyres de la région, de même qu'Oesterling (1952) Vei Chow Juan(l946)
décrivant des filons de fluorine massive de 6mètres de puissance, deins le
Tchekiang, précise qu'ils se trouvent dans la rhyolite. Le filon de fluorine
de Valle Trompia (Italie), de omètres de puissance .l'est mia en place dans
une porphyrite (Chermette - 1954)* Maia c'est là un problème trop général,
qui aortirait du cadre de ce travail»
Afin de voir, empiriquement, ai le tuf avait une influence parti¬
culière aur la miae en place dea venuea minéralisantea, une étude comparatl
- 20 -
ve fut faite sur les filons situés sur la bordure Nord du bassin d'Autun. Des
filons furent choisis, parce que marqués aur la carte au 80 OOOène, comme
affleurant (ou faisant partie d'un champ filorien affleurant) dans le tuf et
dans des roches diverses, aouvent au contact de celui-ci. Les résultats mort-
trèrent que ce projet était un peu utoplque, le contact étant fréquensnent
très difficile à repérer avec exactitude sur le terrain très recouvert»
On étudia ainsi t
Le champ filonien de la Petite Verrière situé dans le Tuf et son
prolongement M-O dans le microgranite.
Le champ filonien de Reclesnes, aignalé dana le tuf et le stépha¬
nien autunien.
Le champ filonien de Vevrotte - Rosereuil signalé dans le tuf et
dans la granulite.
Les filons du Petit-Iîizheux signalés dans le tuf et le microgranu¬
lite.
Le filon de Château-Bouton signalé dans la cornéenne et le sta¬
linien.
En dehors des filona de la Petite-Verrière, unoseul filon fut
trouvé minéralisé x celui situé à l'O. de Rosereuil, qui semble riche en ba¬
rytine, avec peut-être quelques sulfures (traces de travaux de recherches)»
Il est situé dans le tuf, mais tous les autres filons signalés, qu'ils soi¬
ent dans le tuf ou dana vme autre roche présentent le même quartz blanc sté¬
rile, quelquefois flbreu: (Chatesu-Bouton), quelquefois compact, avec par¬
fois quelques grains de pyrite.
En conolusion, cette étude sur le terrain, très rapide il est
vrai, n'a donc pu confirmer, en aucune façon que le tuf ait pu favoriser
la mise en place de la fluorine.
_ 91 _
3' - En dehors de la préaence du tuf, une caractéristique de la
géologie de la région eat sa proximité du baasin stéphanien autunien
charbonneux et bitumineux d'Autun. Si celui-ci a'eat formé dana un
petit géosynclinal, le "climat houlller" n'en a pas moins intéressé
toute la région, ainsi qu'en témoignent les banca anthraciteux, les
schistes charbonneux, intercalés dans le tuf, et même les nombreuses
paaaéea charbonneuaes de celui-ci. La coupe fournie par le travera-banc
qui mène au filon de Voltenne, par exemple, montre un passage où le
"charbon" prédomine nettement, ainai que le montre une lame mince qui en
a été fhite. D'autre part, on se rappelle qu'aussi bien dana le Derbyshire
que dana 1 'Illinois, on a signalé la présence d'hydrocarbures aaaociéa
à la fluorine. La question se pose alors de savoir si les charbons ou les
hydrocarbures (ce qui revient au même puisque tous les charbons en con¬
tiennent) ont pu jouer un rôle dans la "précipitation" des solutions
minéralisées, particulièrement des solutiona fluorées.
De Launay (1913), qui attribue déjà au carbone "un rôle impor¬
tant dans la métallurgie interne " de la Terre attribue aux hydrocarbures
un rôle essentiel dans lea"actiona précipitantes". Il s'appuie sur la
présence d'hydrocarbures ou de matières charbonneuaes dans un grand
nombre de gîtes t à Kongsberg où "la calcite argentifère est toujours
légèrement bitumineuse... et où les filons renferment en même temps
une matière charbonneuse, dite anthracite..." } à Freiberg, où "les
filons argentifères étaient particulièrement riches dans une sorte de
schistes charbonneux", à Annaberg. Pour le Mansfeld, où des mineraia
divers se sont déposés aur dea couchea bitiunineuaea, il émet, en plus
de l'hypothèse de la concentration lagunaire de métaux, celle, "d'après
laquelle uûo imprégnation ultérieure de caractère filonnien aurait subi
la même influence réductrice et précipitante des hydrocarbures". Même
chose pour un type de minéralisation plus proche des nôtres, les minerais
plombo-zincifères du Mississipi" clairement précipités par une réduction
- 22 -
due aux hydrocarbures pétrolifères du terrain encaisssuit (Oil-Rock du
Vlsconain)" et pour ceux de Joplln. Il signale d'autre part que les
B.G.P. belges sont au contact du houlller à Velkenraedt, dana le houlller
à Bleiberg, etc. Récemment, Vardabaaso (1948), sans établir la même
relation de cause à effet note^ à propos dea gîtes B.G.P. de Sardaigne,
qu' "il aemble que le véhicule préféré par lea solutions métallifères
ait été les schistes charbonneux ou grai hitiques et ceux, plus ou moins
calcaires, du Gothiandien, ce qui fait que pratiquement, on trouve de
nombreus dépôts à l'intérieur des synclinaux à noyau de silurien aupérieur"
Enfin, au aujet du filon de barytine des Bahoura (Lozère) qui
contient des hydrocarbures, Geffroy (1952) considère que "la préaence
d'hydrocarbures a pu favoriser la précipitation dea minéralisations" -
ceci étant valable pour les autres g ft e s des Causses en raison de la
préaence dans la stratigraphie des schiatea bitumineiix toarciena.
On voit donc que lea hydrocarbures et les minéralisations sont
eonaidéréa par pluaieurs auteurs comme étant en relation ans de nombreux
cas. Nous allons étudier cette question en ce qui concerne la fluorine,
en examinant les autres gisements de apath françaia.
o o
o
.. -1
V
- 23 -
CHAPITRE rv
Les autrea giaementa de Fluorine en France -
Nous allons étudier maintenant lea autres grands gisements de
fluorine françaia. Ils représentent près de 80^ de la production de apath
en France» Ce aont, uea giaementa du Barlet (Haute-Loire), du Beix (Puy-
de-Dôme), de Font-Sante (Var), et du ^am»
A. - Description des fuîtes.
1° - Le BARLET
Le gisement du Barlet est le plus gros producteur de apath
françaia (lOOt/Jour contre 250t/mois à Voltenne). Situé à 1 km au S de
Langeac, il est composé de plusieurs filons, de direction NOSE de puis¬
sance variable, raais très iraportante, et pouvant atteindre 12m. Le minerai
est impur, "barré" par de très nombreux filonneta de silice, maia l'impor¬
tance du giaement a permis l'installation d'une laverie qui épure au delà
de 99^» En dehors de la fluorine 7, généralement verte, et du quartz, on
trouve des sulfures de cuivre dans le quartz, en filonnets distincts, dans
la direction du principal filon de spath. Wn fait remarquable est l'absen¬
ce de barytine (ce qui simplifie la flottation). Quoiqu'on ait aignalé
des "serrées" de quartz avec stibine, Chermette (l93l) note que les filons
antimoinieux de la région sont, eux, de direction NE, et qu' "ila ae si¬
gnalent par l'absence complète de la fluorine', celle-ci "constituant
preaque à elle seule, par contre, le remplissage des fractures. . .NO ",
d'où il semble donc, que les filona de fluorine et de atibine correapon¬
dent à deux périodes tectoniquea différentes. Le peçdage est variable t
trois des principaux filona se réunissent en particulier, pour former
une énonne lentille.
dana l'ordre de leur importance éconcmiique
- 24 -
La roohe encaissante est un gneiss à mica blanc, surmonte pax^
foia de tufs éruptifs ou de coulées volcaniques - mais ces manifestations
volcaniques sont considérées comme tertiaires. C'est-à-dire qu'aucune ma^
nifeatation eruptive ancienne n'eat signalée, ce qui confirme que le tuf,
au moins ici, au Barlet, n'a pas joué de rôle dans la mise en place de
la fluorine*
Mais ce qui frappe ici à nouveau, c'est que le gisement est au
contact Immédiat du baasin houillsr stéphanien de Marsanges, (au SE de
celui-ci). De ncmibreuses galeriea percées pour atteindre le filon travers
sent le houlller (celui-èl est d'ailleurs exploité en carrière au dessua
de la mine pour le remblai). Le houlller a été extrêmement écrasé, laminé,
et même, on trouve le gneiss en situation anormale au-dessus de celui-ei.
Les rapports précis entre lea filona et le houlller sont difficiles à
établir, le gros filon actuellement exploité se coinçant avant d'y arriver;
Mais il existe des branches filonniennes de spath passaint de façon réguliè¬
re et continue du gneiss au houlller, ce qui démcntire de façon indiscuta¬
ble la postériorité de la fluorine à la tectonique ayant plissé le sté¬
phanien. Il est a noter que ces branches filonniennea se coincent dans ces
couches , peut-être en raison de la plasticité du terrain qui jotserüt moins en
tectonique cassante que le gneiss encaissant, trèa cohérent (lea travers
banca dans }e gneiss ne sont pas boiaéa, mais le houlller " travaille"
aur les arceaux métalliques).
Pour conclure, nous ne pourrons que citer cette phrase de
Chermette t "A deux pas de la houille, aux environs immédiats du Barlet,
on rencontre donc, dans un espace restreint, un réseau remarquable de
filons de spath fluor qui donnent un intérêt tout particulier 4 cette
localité" .
2<» - LE BEIX
Le gisement du Beix, situé à une dizaine de kilomètrea au N de
Bourg-Lastic, est un dea plua groa producteurs de apath de France (40t/j).
- 25 -
Il fait partie d'une zone très riche en filons fluorés, à la limite
occidentale du département du Puy-de-DÔme (filoiis de Martinèche, StJacque
d'Ambur, Herment, Puy-St-Oulmler, etc.). Il est constitué par un filon
NO, subvertical (pendag O), remarquable par sa régularité (puissance
à peu près constante de 4¡oii), Le minerai est très pur > fluorine à 92 -
97^, concrétionnée, disposée en bandes parallèles à l'axe, violette aux
épontes, verte' au centre, aveo dans l'axe, une bande de barytine avec
galène. La roche encaissante est considérée par les auteurs aoit oomme
un granite (Chermette-Î954) , eoit ccwime un gneiss (Oalmier-1949)» Le
filon n'est pas mentionné sur la carte géologique d'Ussel.
Ce qui frappe avant tout, du point de vue géologique, c'eat
la proximité immédiate du grand sillon houlller contre lequel le filon
vient finir "en queue de poisson". On sait que le grand sillon houlller
conserve par place les restes laminés du grand chenal houlller stéphanien
oea restes affleurant quelquefois seulement sur 3 ou 4 mètrea, et cons¬
tituant par ailleurs de véritables bassins houillers (Meaaeix, h une dieal
ne de kilomètrea au S du Beix, Pontaumur, au N., etc.) Le laminage du
houliller a été si intense que, de même qu'à Marsanges, il eat souvent
recouvert anormalement par le cristallophyllien - parfois sur plus de
lOOro - (de Launay - 1906, légende de la carte d'Ussel). Ce stéphanien est
accompagné de "tuf orthophyrique dinantien", qui jalonne le sillon houll¬
ler, et affleure en particulier le long de la faille au Beix, et dont
la présence peut ^oser le même problème que le "tuf microgranulitique" de
Voltenne. A noter également l'anaiogie entre les formations de ces deux
régions, constituée par des "veinules charbonneuses Pur le bord 0 du
sillon houlller (sur lequel se aitue le fllon de fluorine du Beix) déjà
signalées â l'occasion du stéphanien, nnis qui pourraient appartenir à la
même formation que les tufs, ainsi qdêon l'observe au N, vers Château -
sur-Cher" (de Lauimy - 1906).
- 26 -
Nous voyons donc appar.ître, une nouvelle fois, à côté de la fluori¬
ne, la présence du houillor stéphanien (ancien puits à quelques kiloMètrea au
N du Beix), associé ici ù un tuf. Avant de discuter sur la nature de cette
"coincidence", noud allons voir si elle se répète pour les autres gisements
de fluorine.
Hous allons étudier le giser;ent de Fonte Santé, mais auparavant,
siijnalons puisque nous sommes sur le sillon ]iouiller, que près de Decazeville,
"M. Lassalle a dévouvert en 192? un important gisement de fluorine composé
de 3 filons... Ces filons sont orientés E.O. et vont se heurter contre le
terrain houiller d'Aubin, leur puirsance varie de 0,50m à 4^..," (Chermette -
1931).
3. - FONT SAZ^l'E.
Bien qu'il ne fasse pas partie des "filon:> essentiellement fluorés"
du Massif Central, nous examinerons le gisement de Font-Sante, en raiaon de
son importance d. ns la production française de spath fluor (30t/jour). Situé
une vingtaine de kilomètres au N.E. de Fréjus, dans le massif du Tanneron
il faut partie d'une zone fluorée asses étendue (gisements de Font-Sante, La
Rocaire, Cabrcl, otc..,) et comprend lui-même plusieurs filons E.O. subverti¬
caux. Le rempli ssaco» û'une puissai.ce noyenne de 1,50m (allant jusqu'à 4m)» e;:t
constituéo p'ir une fluorine relative, .ent pure (90 â 95 f-) violette aux épontes,
verte au oentre iivec quelques mouches de blende et de galène, et une i-one do
barytine dans l';;ixc. Les fi?i.ons sont réquemment d 'crochés par es l'ailles NS.
Ils sont encaissés d;ms le gneiss du Tanneron.
Les ¡_r:.ndes directions tectoni.mes NNE et EO, expliqueraient assez
difficile: rnt 1 ire cn plaoe de ces filons, puisque la seconde (celle des
filons) est pyrdnúeniiO et la première (ap roxim:-x .vement celle dea failles
décrochant les filona est hercynien e , mais " des plissements
e «u on- AXL Bar let
M i - T- . oc
- 27 -
trèa peu intenaesdeuxième phaae orogénique hercynienne (ayant déterminé
dana le Permien des ondulations de direction EO " (Haug, Albert-Michel Levy
carte géologique d'Antibes I916) sont sans doute à l'origine des filons.
D'autre part, le Jurassique est marqué par des accidents NS., ce qui expli¬
que le décrochement des filons dans la même direction.
La tectouique hercynienne, outre qu'elle est â l'origine des
effusions volcaniques permiennes de l'Esterel, a permis la formation et
la concervuticn d'un synclinal tout proche des filons de fluorine, le
synclinal houillor stéphanien du Reyran, autrefois exploité pour charbon
et bitume.
Los affleurements des filers fluorés se situent â quelques kilo¬
mètres du houiller, et leur prolongement éventuel vers celui-ci ne nous
est pas connu ; il nous est donc difficile de préciser la relation qui
peut exister entre ces ceux formations, mais nous devons noter, une fois
de plus, 1' cDociation d'un gisement de fluorine et d'un bassin houillor
stéphanien.
4 - Gi:-cr.cnts du TAPN
Lor; ^;;isenents du Tarn se présentent dans des conditions absolu¬
ment différentes de celles des gisements étudiés pr 'ct'dememnt, mais préci¬
sément pour cette raison, il nous a paru intéresr.ant de les comparer â
ceux-ci. De découverte très récente (une quinzaine d'années) ils se sont
rapidement placés parmi les premierr producteurs de spath en France,
dépassant même en 1952 ceux du Var.
Les gisements se situent dans 1 /^.Ibigeois cristal¬
lin, à une nuarant.'.ine de kilom" tres à 1 ' K d'Albi, dans
les régions 'i'-.lban et le ;' :,: int-Jean-de-Jeuixiies. D'énormes
Note de M. LAFFITTE :
Les filons fluorés (fluorine massive sur quelques mètres depuissance) de la mine de Garrot sont situés sur le versant Ouest de cesynclinal à quelques centaines de mètres du corps principal et liés àune faille qui pince des lambeaux de houiller.
- 28 -
dykes de quajrtz, de direction E.O affleurent dans la région, et c'est au
toit et au mur de ceux-ci qu'on a trouvé les premiers filons de fluorine.
Mais la fluorine existante également en filons isolés que ne marque abaolu¬
ment aucun ressaut dans la morphologie, aucun affleurement, et l'on peut
penser qu'il y en a probablement bien d'autres à découvrir. Ces f.^lon3
d'une puiaaance moyenne de 2 à 4 m, trèa redresaéa, sont remplis d'une
fluorine bleuâtre, nettement différente de celle des giaementa du Maaaif
Central. Très pure, elle contient par place des passées importantea de
chalcopyrite et même de cuivre natif (à Coutéry). La roche encaissante est
constituée de schistes épi-métamorphiques ailurooambriens.
Ces schistes reraient à la limite du "aynclinal albigeois",
"dans le prolongement du grand sillon houiller "» La géologie de la région
est complexe, et si, comme le fait remarquer Chermette (1954), " lee
gisements sont en bordure de bassina houillers dialoqués", ils sont quand
même â une distance relativement grande des bassins houillers connua qui
encadrent la région (Carmaux, Albi, Réalmont, Graiaseaaac, Broquès, etc..]
ces bassins houillers d'ailleurs n'affleurant ptip ou :'rv.u-i t :e f ^-j.n tr'
restreinte par rapport à leur étendue. La tectonique E.O. qui affecte le
houiller et 1' autunien semble être la même que celle qui a permis la mise
en place des filons 'phase tardi-hercyniennea), et les émissions fluorées
appartiendraient alors à la même phase que celles des autres gisements
de fluorine français.
liais si la relation entre les bassins houillers stéphaniens et
la fluorine r^emble ici plus difficile à établir, un fait nouveau est
apparu ; c'est l'influence topochimique possible des passagea graphiteux
des schistes silurocambriena. Ces passages graphiteux aont peut-être à
l'origine de ccrti-ina aapects métallogéniques de la région t sidérose
du gisement de fer de Fraysse, cuivre natif, abondant dans le filon, du
Coutéry -une faille locale ce ce filon est remplie d'une boue graphiteuse)
&après la carto.góol gique au ÖO.OpO
- 29 -
En affleurenejats même, certains filons de fluorine (Ln Trival, Coutéry)
semblent être soulignés par des passages particuliôreiient grnphiteux du
schiste encaissant, ce qui pourrait donner l'idée d'une prospection basée
sur les zones graphiteuses du schiste.
En conclusion, si la relation entre les bas-^-ins houillers stépha¬
niens ot la fluorine semble ici plus difficile â établir, le rôle éventue.
joué par le carbone se pose quand mSme à nouveau.
B.- Essai d'interprétation
En dehors des 5 gisements étudiés, il existe évide.nïiont de nombreuxc
autres filons fluorés en France. Mais leur importance économique est
beaucoup moindre, puisque ceux étudiés jusqu'à présent représentent 90 *"j
de la production française de spath fluor. C'est donc esBentiellement
ces cinq gisements qui nous intéressent, et plus particulièrement trois
d'entre eux : Voltenne, le Barlet et le Beix, puisqu'ils aont situés
dans le Liasrif Central proprement dit. Or, nous avons vu qu'indiscuta¬
blement, tous les trois présentent au moins une association géographique
avec le houiller stéphanien. Nous allons maintenant easayer d'interpré¬
ter cette constatation.
a) Tectonique
Les gisements se situent sur des fractures post-autuniennes,
permiennes sans doute (à noter la difficulté do les dater, puisqu'en gé¬
néral elles ont la n6me direction que les fractures tertiaires). Les
zones synclinalos coïistituées par les bassins houillers stéphaniens ont-
elles constitué des zonos de "faiblesse" tectonique déterminant un jeu
de cassures de part et d'autre de cos bassins, particulièrement favora¬
bles pour les venues fluorées postérieures ? La localiaation à côté du
houiller s' expliquerp.it par une plus grande plasticité de celui-ci
jouant moina en "tectonique cassante" que les rochea cristallines encais¬
santes.
- 30 -
b) Effet de contact
On interprète fréquemment le dépôt de certaines minéralisations
par "l'effet de contact" (refroidissement, etc.) que produit l'associa¬
tion de deux roches de propriétés physiques différentes. Cet effet de
contact a-t-il joué plus aisément dans les anciens synclinaux hercyniens
ayant conservé, à côté du houiller, des rochea à surfacea de contact effec*
tivement très dévoloppéea (tufa, raicapc;'.i"te.=;, gneiaa)? .
c) Rôle topochimique
Il se pose, non seulement, pour les bassins houillers, mais
ausai pour les ijassages charbonneux ou graphiteux des rochea encaiaaantes.
Nous en avons déjà parlé à propos du tuf de Voltenne, du schiste siluro¬
cambrien du Tarn. Il peut se poser aussi pour le giaement très récerment
découvert de ChampÔtré (Creuae), qui, situé sur une faille prolongeant
le Bassin houiller stéphanien d'Aliun, est encaissé dana un micachiste à
passages si ¿^'raphiteux qu'il existe tout près une concession pour
"plombagine" à Eguzon.
Il est peut-être trop simple de parler de l'action "réductri'ce"
du carbone dans la "précipitation" des minéralisations, particulièrement
dans le cas de la fluorine. On sait en effet qu'actuellement se développe
une chimie organique du fluor ai importante que les composés órgano-fluoréî
parais;-ent [lu;; nombr .ux que les composés minéraux. D'autre part, il e::t
évidemment tre; difficile d'extrapoler aux conditiona naturellea les
phénomènes üü:;ervé3 au laboratoire. Les solutions minéralisantes elles
mêmer sont complexes et le nombre de phases qui interviennent eat évide:.iínen1
aupérieur ù celui de l 'expérimentati';, . Il a donc pu ae produire des réac-
Jiona com: 1exe s dont nous n'avona pas encore id'e.
En résumé, il est impossible d'apporter une véritable conclu¬
aion scientifique à l'observation de cette aaaociation du carbone et de
« . « • •
, . A-l V . n . . ,
- 31 -
la fluorine. Les trois possibilités envisagées ont pu d'ailleurs jouer simul¬
tanément. Néanmoins, cette association du carbone et de la fluorine nous
parait trop fréquente pour qu'un lien causal, même indirect, n'existe pas.
L'essentiel, d'ailleura, pour nous qui cherchons à localiser des zones de
prospection de fluorine - est aurtout la fréquence de cette association. Sans
qu'évidemment nous pensions que tout giaement de charbon doive être accompagné
de fluorine, ni que tout giaement de fluorine doive être accompagné de charbon,
il noua semble que cette association peut noua servir de guide, et que ai les
conditiona tectoniques aont favorablea - c'eat prèa du houiller (ou du carbone),
antérieur à la date supposée des venuea fluorées qu'il faut chercher la fluorine.
Et c'est aur la base de cette conclusion que nous proposerons des
zones de prospection dans le Morvan.
o
o
- 32 -
CHAPITRE y
Proposition de zones de prospection
C'est sur la base des conclusions développées au chapitre précé¬
dent que nous allons proposer des zones de prospection dana le Morvan i
à la rencontre de fractures supposées permiennes et de houiller. C'est donc
à partir des données géologiques connuea actuellement que seront délimitées
ces zones. Or, la tectonique dans le cristallin est assez difficile à áítei^
miner et ce qu'on en connait actuellement est à vérifier et surtout à
développer. L'observation des photos aériennes ou la géophyaique, entre
autre, aont susceptibles d'apporter des renseignements nouveaux. Les zones
de prospection proposées ne seront donc pas, a priori, limitatives. D'autre
part, étant donnée, comme nous l'avons dit, l'existence du gisenent de
Voltenne au Nord du Bassin d'Autun, c'est dans la portion Nord du Horvan
que nous proposerons de commencer la prospection. Mais, des indices étant
déjà ccrnus dans la partie Sud (filon de Crôt-Blanc il Giairy,filon de Las près
Chiddea, impr'gnations à Antully etc.), d'autres zones de prospection
pourraient également y être délimitées.
A. - Méthodes de proapectiono.
La solubilité de la fluorine, ainsi que l'importante couverture
du aous-sol du Morvan rend extrêmement difficile et aléatoire la prospec¬
tion directe des affleurements. Les immenses forêts qui couvrent les
croupes du Morvan, (de même que les prairies qu'on trouve dana les vallées)
présentent très peu d' affleurementa et même si elles ont été prospectées, e:
on ne connait pratique: ent de leur sous-sol que ce qu'on peut voir sur les
talus des chemins. La prospection devra donc y être entreprise par des
méthodes indirectes, â conriencer par la géochimie. La solubilité de la fluo¬
rine rendra sans doute favorable une étude géochimique des eaux drainant
le terrain (Gautier et Clausmann, I9I4)» la teneur lelativenent élevée des
solutions dir:inuant aussi sans doute l'importance de l'état physic o-géochi-
- 33
mique (température, pH, etc.) de l'eau. Pour la même raiaon, la géochi¬
mie des sols pourra être étudiée avec une maille assez grande, permettant
la proapection de largea zonea. Peut-être la biogéochimie pourra-t-elle
aussi être utilisée, certains végétaux semblant concentrer plus particu¬
lièrement le fluor (Gautier ej Clausmann - I916). Enfin, si des réaultats
poaitifa sont obtenus par la géochimie, ceux-ci pourront être préciaés
par la prospection alluvionnaire, la solubilité de la fluorine étant telle
en effet, que sa présence en alluvions indique un gisement proche.
Afin d' "étalonner" ces différentes méthodes pour la fluorine,
il serait inLëressant de lea easayer pour un giaement connu, dans les
conditions locales.
Il nous semble que le gisement de Voltenne, encadré par les
vallées de la Selle et du '^ernin se prêterait bien à cette étude. On
pourrait ent: s autres, y faire la part du fluor apporté par les rocjies
qui en contiennent une quantité relativement importante, (Kokubu - 1956,
Koritnig - 1951) et du fluor fourni par la fluorine.
B. - Zones de proapection.
Elles sont situéea, com'ne noua l'avona vu, aur des directions
de fractures permiennes (en particulier la grande zone de failles prenant
"en echarpe" le Morvan), à la rencontre de celles-ci avec des âédiments
houillers antérieurs. On trouve cea sedimenta houilera conaervés dans ceiv
tains synclinaux varisquea t les plua importants sont ceux du basain d'
d'Autun; ensuite viennent ceux du synclinal de Sincey-les-Rouvray, enfin,
on peut citer ceux de Liénessaire et de Montreuillon.
1. - ZOITB ITORD DU BAS^lIN D'AUTUN.
C'est la première zone de prospection envisagée puisque c'est
elle qui contient le gisement de Voltenne. Si celui-ci jalonne la
- 34 -
principale fracture permienne NO., des cassures parallèles à celle-ci
exiatent certainement sur toute la bordure N du basain d'Autun, ainai
qu'en témoignent les filons de quartz de TavernaySommant, Recleane-
Colonge, Vevrotte-Rosereuil, etc. On peut donc penaer que de même
que pour les autres grands gisements de spath qui comprennent de nombreux
filons minéraliaéa, d'autres filons de fluorine peuvent avoir rempli cer¬
taines de ces fractures. D'autant plus que ces fractures aont situées
dana les mêraes conditiona géologiques que celle de Voltenne x dana la
même roche (le tuf), dans le même synclinal varisque (qui a permis la
conservation du tuf), et en bordure du bassin houiller et bitumineux
d'Autun. (Voir carte du gisement de Voltenne)
Noua propoaons donc la zone de prospection délimitée en groa
par la bande de tuf NE aituée au N. du bassin d'Autun, limitée au Nord
par la Petite-Verrière, Lucenay-1 'Evêque, Bamay, Voudenay; limitée au Sud
par la Selle, Tavernay, Recleane, Rosereuil, Igornay. Plusieurs rivières
importantes drainerit c© terrain, dont les vallées sont d'ailleurs fréquem¬
ment parallèles et dans la direction aupposée de la tectonique permiennes
la Sellóle Temin, le Trévoux, l'Arroux, qui avec leura affluents, se
prêtent bien à une prospection ¿éochimique et alluvionnaire.
2. - ZONE SU SYNCLINAL DE SINCEY-LES-ROUVRAY.
Un synclinal houiller stéphanien, pince' et laminé, s'étend sur
24Km, à l'extrême Nord du Morvan. "Sa tranche... forme une bande longue
et étroite, admirablement alignée, qu'on peu suivre... depuis le pont
de Bierre prèa Ruffey (Côte-d'Or) (â 1' Est) juaqu'à Villiera-les-
Nonains (Yonne) (è l'Oues^... elle conserve presque partout une largeur
de 180 à 200 mètrea. Elle est orientée à peu près E.O." l'O. de Nerville -
1852). Ce houiller très difficile à observer en affleurements a été
exploité et on le rouve dana les déblais des nombreux puita et galeries
qui jalonnent le synclinal. Sa direction EO suit celle dea anatexites de
la région (Cochet - 1953) et correspond à la direction générale que pren-
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- 35 -
nent les plis varisques à cette latitude du Morvan. Il est recoupé en
sa partie Ouest par lee failles diagonales permiennes du Morvan, qui
viennent aboutir entre Pierre-Perthuis et Magny (Auguste Michel Levy -
1899) Dea filena de quartz N.O. jaloiment ces failles (Marrault, Pont-
Biot, etc...), maia on peut observer Ti l'Est aea filons de même direc¬
tion (Vemon, Rouohots, etc) qui psuvent faire penser due deo casaures
permiennes y existsnt également. Tous les abords de ce synclinal houil¬
ler sont donc susceptibles d'êtr© prospectés. La partie Oueat (de Vil-
liera-les-Nonains au Bois de la Brèche), en plus d© la proximité plus
grande des minéralisations du sédimentaire (Pontaubert, St André-en-
Terre-Plaine etc.) présente un indice favorable supplémentaire, cons¬
titué par la pr'aence de "variété de gneiss riche en graphite", signalé
à la Villamoux (par Moreau, cité par Auguste Michel Levy - 1879)»
On se trouverait alors dans des conditiona géologiques très
semblables à celles du filon de fluorine de ChampÔtré (Creuse), dont
nous avons parlé plus haut, situé au voisinage d© la conceaaion de
plombagine d 'Eguzon, et à quelquea kilcmètrea des anciennea exploitatjcna
de fluorine du sédimentaire de Chaillac (Chermette - 1931)» A ce aujet,
d'ailleurs, Cochet (1953) insiste sur la grande analogie qui exlAte
entre les anatexites de Chastellux et cellea d'Aubusson ou ds Boussac.
Nous proposons donc de prospecter lea abords Nord et Sud de cet¬
te traînée houillère, (délimités grossièrement gar lea horizontales
270 et 275 du quadrillage Lambert) en commençant par la partie Ouest.
La région ©st trèa ôouverte (prairies, fourrés, bois) et là
ausai seule la prospection indirecte peut donner des résultats. Plusieure
rivières drainent les terrains en les recoupant : le Cousin, la Romané©,
le Trinquelain, le Serein. Néanmoina le relief assez plat laisse subsis¬
ter des zonos assez étendues sans ruisseau important (Bois de la Brèche)
- 36 -
et la géochimie des aols aera probablement plus à utiliser que dans la
région d'Autun.
3. _ ZONE DE l'IENES^AlRE - GIEN SUR CURE.
Cette zone, d'une étendue beaucoup plus restreinte qu© les
précédentes, est néanmoins très intéressante parce qu'elle ©st aituée
aur le trajet de la principale faille diagonale du Morvan, celle qui,
passant par la Petite-Verrière et les Settona, aboutit à la région de
Pierre-Perthuis. On trouve à une dizaine de kilomètres au N.NO de Voltenne,
dans un synclinal varisque, un lambeau de schistes houillers, orienté ap¬
proximativement E.O., d'une longueur d'environ 3 km. Ce houiller, marqué
comme stéphanien aur la carte de Château-Chinon, a été néanmoins daté
par Albert Michel-Lévy (1908), qui y a trouvé des fosailes, comme dinantien.
Il précise même que "les banca schiateux à anthracite sont à la base du
tuf viaéen." (viseen r.upérleur). On peut observer ces schistes anthraciteux
dans la ré;^ion de Ménsssaire (où ila ont donné lieu à une tentative d'e^/-
ploitation vers I870) et où la carte lea signale , maia Albert Michel Levy
lea a vua également dana la région de Gien-sur-Cure.
Nous proposons donc de proapecter la zone délimitée en gros
par les horii;úntales 236 et 24I et les verticales 733 et 740 du quadrilló.gc
Lambert, la pro:d.;-.itó du gisement d© Voltenne constituant par ailleurs un
indice favorable supplémentaire.
La couvertur© est importante (forêts, essentiellement , le
relief est accidenté, mais des cours d'eau assez nombreux drainent le
terrain (affluents de la Selle et du Temin) p©rm©ttant ainsi une étude
géochimique des eaux. Néanmoins les grandea forêts (Boia e Patuet etc..)
8© prêteront peut-être plus à une étude géochimique des aols.
- 37 -
4. - ZONE DE MONTREUILLON
On peut voir sur la carte géologique de Château-Chinon, au N-0
du Morvan, à une dizaine de kilomètres au S-E de Chitry-les-Mineô, une vaste
coulée rhyolitique, ©ntourée d'affleurements stéphaniens étroits ©t disp©r-
aéa. L'association de rhyolite et de achiates houillers atéphaniena, aem-
blable à celle de Sincey fait conaidérer par Auguat©-Michel Levy (l879) cett
région comme une sorte de "trait-d'union" entre le bassin d'Epinac et celui
de Sinc©y. Auguat© Michel -^évy donn© une deaription très détaillée des af¬
fleurements, qui se situent au N. de Montreuillon (à Montlifé), à Chassy, à
Blismes ©te. mais l'imm©na© forêt de Morireuillon qui recouvre tout, ne per^
met qu'exceptionnellement, à la faveur de chemins nouveaux, de les retrouver.
De la tectonique, Auguate Michel Levy dit que cette région "cen¬
trée à l'Huis Ceuillot... conatitué le point d'appui du parallelogram; le de
faille de la Collancelle", mais n'ajoute aucune préciaion, en raiaon proba^
blement du recouvrement que nous avons signalé et qui rend l'observation
difficile. On ne peut donc là rien dire au sujet de la tectonique permienne.
Néanmoins la proximité de Chitry-les-Mines et de Marigny-sur-Yonne (où il y
a eu tentative d'exploitation de la fluorine dans le sédimentaire) peut î^t-
re penaer que ae même qu'à ChampÔtré (avec Chaillac) ou à Voltenne (avec
Igornay), des possiüilités de filons fluorés existent. La région est très
couverte mais traver;:ée par l'Yonne et ses nombr©ux affluents (Ruis.^eau d©
Grand-Ry, etc.) et se prête donc à une prospection géochimique des eaux
ainsi qu'à une prospection alluvionnaire.
Nous proposons donc, malgré l'incertitude sur la tectonique, mal¬
gré l'étendue de la zone et la dispersion des affleurements houillers, la
prospection du périmètre qui s'étend, en gros, de Montlifé au N, â Bussy
(près Blir,mec; au S., et de Mouron à l'O., â Hontigny à l'E.
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- 43 -
LKGEKDE DES CARTES GEOLOGIQUES
Hio-pliocène du Baasin d'Autun«
Sables et argiles tertiaires.
Secondaire
Saxonien
Autunien
Stephanien houiller
Calcaire viseen.
Basalte ï tertiaire ; permien
Porphyre, Rhyolite
Mélaphyres et Lamprophyres
Tuf orthophyriqi;e rir.-ntien (tuf micro¿;m-nulitique viseen d1Albert Kichel-Lévy).
Micro^ranite.
- 44 -
Granite
Granulite
Gneiss ©t micaschistes
Schiate siluro-cambrien de l*Albig«ois
Amphibolites
Filons de quartz
Mylonites
Pilons métallifères.
- 45 -
TABLE DKS CARTES
Pages
Carte géologique au 320.000 du Morvan I
Carte géologique au 50.CX)0 de la régionde Voltenne et de la bordure K» du Bassin
d'Autun II
Carte des gisements de fluorine de France III
Carte géologique au 60.000 de la régiondu Barlet IV
Cajrte géologique au 80.000 de la régiondu Beix V
Carte géologique au 80.000 de la région deFont-Sante VI
Carte géologique au 80.000 de la régiondes gisements du Tarn VII
Carte géologique au 50.000 de la zone dusynclinal de Sincey-les-Rouvray VIII
Carte géologique au 50.000 de la zone deMénessaire - Gien-sur-Cure IX
Carte géologique au 50.000 de la zone deMontreuillon X
