La recherche et l'exploitation des mines au Moyen Age

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La recherche et l'exploitation des mines au Moyen Age

PITTARD, Jean-Jacques

PITTARD, Jean-Jacques. La recherche et l'exploitation des mines au Moyen Age. Revue polytechnique , 1933, p. 3-18

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J.-J.

PITTARD

LA REC.HERCHE ET L'EXPLOITATION

DES MINES

AU MOYEN AGE

Extrait de la Revue Polytechnique des 25 août et 10 septembre 1933

GENÈVE

IMPRIMERIE SoNOR s . >..

Rue du Stand, 42

La Recherche et !'Exploitation

au Moyen

PAR

des Mines Age

J .-J. PITTARD

L,

'tat de guerre pre que on tant. l'étroitec;.c;e des transaction internationales et la longue période d'inertie scientifique, ont fait du Moyen Age une époque peu propice au développement industriel.

En ce qui concerne l'art des mines, on n'.a réalisé que peu de progrès ; en effet les quelques amélio- rations apportées aux travaux des Grecs et des Romains se bornent à des perfectionnements dans l'emploi des chutes d'eau permettant d'actionner les machines rudimentaires des divers services d'une mine, soit de l'épuisement, de l'aération et de l'extraction.

La genèse des minerais.

C'est surtout dans le ^cc Bergbüchlein ^>> de Calbus Fribergius ¹ publié en 1505 que l'on trouve le plus d'indications concernant la genèse des minerais ou plutôt des métaux.

L'auteur très influencé par les théories des Alchi- mistes et des Astrologues, a composé son ouvrage sous forme de dialogue entre un maître-mineur et un apprenti. Il admet l'intervention du soleil et des planètes, dont l'action pénétrant jusqu'aux entrailles

1 DAUBREE. La génération des minéraux métalliques dans la pratique des mjneurs du Moyen Age d'après le

cc Bergbüchlein "· Journal des Savants, juin 1890.

de la terre préside à la formation des minéraux. Il faut un géniteur et une chose soumise qui soient capables de percevoir l'action génératrice. Le géniteur général est le ciel, son mouvement, son rayonnement lumineux et son influence qui se multiplie par le

<< cnms du firmament et la sitn::ition des sept planètes n.

Fig. 1. -- Les astres et les n1inerais (d'après " Aurci vellcris Tractatus" 1599).

Chaque métal reçoit une influence particulière de sa propre planète «d'après sa conformité en chaleur, froid, humeur ou acidité n. Ainsi l'or s'est fait par le Soleil, l'argent par la Lune. le vif-argent par Mercure, l'étain par Jupiter, le cuivre par Vénus, le fer par Mars, le plomb par Saturne.

Cependant la chose soumise, autrement dit la Terre ne reste pas sans rien faire: elle doit fournir des émanations, de l'humidité, du soufre et même du mercure (probablement préparé d'avance par la planète du même nom!) . Ces divers ingrédients s'unissent sous l'action des astres pour former un

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minerai. Le soufre se comporte alors comme la

"semence mâle, le père ou l'esprit ⁿ et le mercure comme ^<< la semence femelle ou la mère n. Mais il faut encore un réceptacle naturel bien approprié pour recevoir le résultat de cette union ; ce réceptacle c'est un filon! L'orientation de

ce dernier par rapport aux astres influe par conséquent très grandement sur le genre de minerais qu'il renferme.

Les prospecteurs au cou- rant de l'astrologie pouvaient donc espérer beaucoup de découvertes intéressantes en se basant sur l'enseignement de Calbus Fribergius dont la théorie se trouvait tout naturellement étayée par l'étude des gisements de la région de Freiberg en Saxe, dont les nombreux filons remplis de minerais diffé- rents, sont dirigés en tous sens : preuve de l'interven- tion des sept planètes.

Fig. 2. - La lmguettc de découverte (d'après de Vallemont).

Il est évident que si le ciel d'une part et la terre de l'autre, concourent à la formation des métaux, ceux-ci doivent se créer perpétuellement. Ce fait avait été déjà constaté et signalé par Pline et par Xenophon et Plutarque 1 .

Pline raconte que les mines de galène de l'Espagne renaissaient d'elles-mêmes (l'air s'y infusant par les orifices élargis produisait ce résultat quand on les

1 P. SEBILLOT. Les Travaux Publics et les Mines dans les traditions et les superstitions de tous les pays.

J. Rotschild, édit., Paris 1894.

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laissait au repos) et qu'elles devenaient plus produc- tives. Il cite comme exemple, la mine de Santare, dans la Bétique, qui, affermée 200.000 deniers par an, avait été abandonnée pendant quelque temps et avait été ensuite facilement affermée ^255.000 deniers.

Les mines d'Ilva (îlP. ci'Elhe) avaient la même propriété et on assurait qu'au bout de cent ans les déblais rejetés par les mineurs se convertissaient en minerai. Cette croyance de la génération spontanée des métaux a duré très longtemps. Alvurc Alfonso Barba ¹ cite ce pl}énomène constaté dans les mines d'argent de Potosi : cc nous voyons qu'on en tire des pierres chargées d'argent, qu'on y avait laissées quelques années auparavant, parce qu'elles n'en étaient point chargées. Ce fait arrive tous les jours et l'abondance est si continuelle qu'on ne peut l'attribuer qu'à l'action de la semence végétative de l'argent».

Il en est de même pour l'étain et pour l'or. D'ailleurs il n'y a pas bien longtemps que les indigènes de la région sud du Zambèze croyaient encore que les pépites d'or avaient le pouvoir d'engendrer sans cesse une quantité de paillettes. Aussi, lorsqu'ils en découvraient d'assez grosses, ils les enterraient avec soin pour qu'elles puissent se développer normalement.

La recherche des mines.

Dans l' Antiquité, les Egyptiens et les Phéniciens semblent avoir exploité uniquement les affleurements de minerais qu'ils suivaient en profondeur.

Les travaux des Grecs, mieux connus, montrent l'existence de travaux souterrains effectués par gale- ries poussées sur le filon. Les mineurs grecs, par une étude approfondie des conditions locales du gisement,

1 A. A. ^BARBA. Traité de Métallurgie, Paris 1730, in-8.

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étaient arnves à reconnaître l'existence et l'orien- tation des zones riches avec suffisamment de précision pour oser entreprendre des puits verticaux descendant jusqu'à ^IZO mètres pour recouper le gîte utile.

J.

G. Bousquet ¹ cite de ces travaux de recherche qui subsistent encore, et notamment un puits creusé sans arrêt jusqu'à la profondeur à laquelle la couche

Fig. :;!. - (;x1l loiU1t lon cl filon cl sour ·icrs r pémnt le :>is'cmcnl au moy u tin l a lJ!ljtuc l t • rie 1l~cournrtc ~d" op r~s G. •. LœhJl.l•lss, JJcricht vom llergl1wcrck, wlc ^m1111 d1cselbcn llawen und in guten Wolstandt brinµ;en soli, sampt allen darzu gehœrigcn, .ArlJciLCm, Ordnnn ~ unll J'C l!h .Lli eh~nProcess.

- llraunschwcJ;:i, Zellerrcl<ll 1(117, 111 LJ.

devait se trouver d'après les prévisions. A cet endroit, on voit une série de petites galeries, longues de ^IO m.

environ, percées dans tous les sens, à la recherche du filon introuvable. Si, dans ce cas, les prospecteurs ont échoué dans leurs investigations, c'est qu'un acci- dent local, une lentille de calcaire intercalée dans des schistes, voile le filon situé à quelques mètres plus bas.

Au Moyen Age la baguette du sourcier fait son appa- rition. G. de Mortillet, dans son« Histoire de l'Hydros-

1 J. G. BOUSQUET. Musée rétrospectif de la classe 63.

Exploitation des Mines, minières et carrières à !'Exposi- tion Universelle Internationale de ¹⁹⁰⁰ à Paris. Impri- merie Belin, St-Cloud.

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copie et de la ^baguett~ divinatoire ^{J) 1} pense que ce procédé de découverte était inconnu des anciens, bien que la Bible représente Moïse comme ayant fait jaillir une source d'un coup de baguette et que Janus, un bâton à la main, ait, d'après Ovide, fait jaillir des sources pour délivrer Rome des Sabins. P. Sebillot, prétend que le premier écrivain qui ait parlé de la baguette de découverte, était un religieux bénédictin, Basile Valentin, qui vivait en 1490. Ce moine, dans

son ^<< Testamentum r1 assure que depuis longtemps

les ouvriers travaillant à la recherche des mines employaient pour les découvrir une branche de noise- tier fourchue. Il donne, dans son ouvrage, sept tableaux représentant les états du ciel sous lesquels on devait couper ces baguettes pour qu'elles fussent efficaces.

L'Abbé de Vallemont 2 , auteur d'un traité de la baguette divinatoire, indique plusieurs manières de tenir cet engin dont l'emploi remonte, selon lui, aux environs de l'année ^1400. La manière la plus commune est de prendre une branche fourchue de coudrier, d'un pied et demi de long, grosse comme le doigt, et qui ne soit pas de plus d'une année, autant que cela se peut. On tient les deux branches dans ses deux mains, sans beaucoup serrer de manière que le dessus de la main soit tourné vers la terre, que la pointe de la baguette aille devant et que la baguette soit parallèle à l'horizon. Alors on marche doucement dans les lieux où l'on soupçonne qu'il y a de l'eau, des minières ou de l'argent caché; il ne faut pas aller brusquement, parce que l'on romprait le volume de vapeurs et d'exhalaisons qui s'élèvent du lieu où sont ces choses, et qui imprégnant la baguette, la font incliner. (Fig. 2.)

1 G. de M6RTILLET. Histoire de l'Hydroscopie et de la hag1rnttr. <livinatoire. Chambéry, 1849, in-r8.

2 VALLEMONT. La Physique occulte, traité de la ^ba~

guette divinatoire. La Haye, Moetjens, 1762, 2 in-12.

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Cette méthode de recherche se généralise de plus en plus et l'on ne saurait découvrir une mine quel- conque sans y avoir recours. Gobet, dans son ouvrage sur les anciens minéralogistes de France¹ cite les œu- vres de la Baronne de Beausoleil (« La Restitution de Pluton à Mgr. Eminentissime cardinal duc de Ri-

Fig. 4 . .:... Désagregation <les roc.hes par le f •u.

(d'après Agricola).

chelieu >> et ^cc La Véritable Déclaration des Mines et Minières de France>>; Paris, Hervé du Mesnil, 1630), grande darne qui fut chargée, par l'Inten<lanl général des Domaines, au commencement du dix-septième siècle, de faire un rapport sur l'industrie des mines métalliques françaises.

Cette baronne s'était rendue célèbre en France et dans divers pays d'Europe pour ses découvertes de sources et de gisements. Elle fut chargée par Henri IV

i GoBET. Les Anciens Minéralogistes de France, avec des notes par M. GoBET. Paris, Ruault 1779, 2 in-8.

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d'abord, puis par Louis XIII de m1ss10ns officielles pour lesquelles elle se faisait accompagner par son mari qui ne jouait qu'un rôle secondaire et n'était là que pour la protéger.

La baronne qui avait découvert un grand nombre de gisements, estime que les conn<iiss::rnr.es nfressaires

Fig. 5. - Nlanège à bras pour treuil d'extraction.

(d'après Agricola).

à un prospecteur doivent être très nombreuses et variées : chimie, minéralogie, lapidaire, science des hydrauliques, pyrotechnie, architecture, géométrie, arithmétique, peinture, jurisprudence, langues étran- gères, chirurgie, botanique et théologie. Elle ajoute qu'il faut connaître l'usage des instruments « géo- triques, hydroïques et métalliques, ainsi que celui des sept compas ou verges métalliques et hydrauliques, composés sous les ascendants de sept planètes qui portent le nom des sept métaux n.

II -

Quant à la baguette, son action est infaillible si l'on possède les diverses sciences ci-dessus : « de même que l'ambre attire la paille et l'aimant le fer, de même que le crapaud voyant la belette et ouvrant la gueule, quelque résistance qu'elle fasse, il faut que la belette vienne entrer

dans la gueule du cra- paud, pourquoi le métal n'attirerait-il pas la ba- guette ? ''

L'exploitation des mines.

Si l'on est bien ren- seigné sur l'art des Mines au Moyen Age, c'est grâce à l'œuvre d'un savant saxon, le Docteur Agricola, qui publia en 1556, à Bâle, un gros ouvrage intitulé:

« De Re Metâllica " ^{1 .} Ce livre orné de nombreu- ses illustrations a été réédité plusieurs fois.

Fig. 6. - ~ l olcm· lw1lranllqnn d' xtr:1.1:Uoi1.

(d'upr s .\ gr!côl1\).

Agricola, après avoir énuméré les diverses méthodes pour l'emploi de la baguette, donne une description détaillée des filons y_u'il distingue eu « venae c-um-u- latae ", cheminées éruptives et en « venae dilatatae '' ou filons-couches, et de leurs accidents tels que : failles, rejets, filons croiseurs, etc.

L'abatage au front de taille des galeries n'a guère

1 AGRICOLA Georgius. De Re Metallica libri XII ; Basilea, Froben 1556, in-fol.

ID. Bermannus, sive De Re Metallica, Basilea, 1657, in-4.

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progressé depuis l'antiquité, c'est toujours l'emploi du pic ou du feu (fig. 4), mais par contre, le Moyen Age a apporté de sérieuses améliorations en ce qui concerne les transports souterrains, et surtout dans l'utilisation des chutes d'eau pour obtenir la force motrice.

Fig. 7. - Tonneau à capter le vent.

(d'après Agtfoola) .

Le transport SP. fait au moyen de la brouette et du cc Chien de mine " charriot ainsi nommé car il fait en roulant un bruit qui ressemble aux aboiements d'un chien.

Ce charriot a 4 roues de bois, de diamètres diffé- rents, mais de même voie, roule sur des rails de bois. Le roulage sur chemin de bois très utilisé en Allemagne ne paraît guère s'être propagé dans les autres pays.

Pour extraire les matériaux des puits, on fait usage de cuves de sapin (Freiberg), de sacs de cuir (Schnee- berg) ou enfin de paniers en osier.

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Quant aux treuils pour l'extraction, ils sont simples et ingénieux. Ils consistent en un tambour autour duquel viennent s'enrouler les chaînes ou les cordes descendant au fond du puits. Ce tambour est actionné grâce à un manège auqueLil est relié par une trans- mission composée d'un

pignon de bois et d'une roue dentée en -bois éga- lement (fig. 5). Le ma- nège est mû, soit par des hommes, soit pat des chevaux. Mais si l'on a à sa disposition une chute d'eau, on s'en servira comme force mo- trice et voici comment : l'eau arrive dans un canal au-dessus d'une gra?de roue dont l'axe sert de tambour au treuil. A cette grande roue sont adaptés deux rangées d'aubes ; sur l'une les pales sont tour- nées dans un sens, sur

Fig. 8. - l)ivers systèmes de vr•11 lllation.

(d'après Agricola).

l'autre elles le sont dans le sens opposé. Le préposé au fonctionnement posté dans une guérite, a à sa disposition deux commandes de vannes, s'ouvrant dans le fond du canal et correspondant aux deux rangées d'aubes. Il peut ainsi faire fonctionner la roue indifféremment dans un sens ou dans l'autre (fig. 6).

La question de l'aération des galeries a donné lieu à des inventions assez curieuses. C'est d'abord l'éta- blissement de courant d'air établis en divisant le puits en deux compartiments ou en creusant un autre puits à proximité.

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Mais l'exploitation devenant de plus en plus pro- fonde, il fallut faire usage de ventilateurs envoyant l'air dans des canalisations en bois jusqu'au chantier d'abatage.

Citons comme moyen de ventilation, le tonneau destiné à capter le vent, qni, muni d'une ouverture

Fig. 9. - Pompe tl'épulsement.

!d'après Agricola).

latérale, et d'une gi- rouette lui permettant de se tourner dans la direction du vent, pivo- tait librement autour d'un axe creux servant de canalisation pour l'air (fig. 7).

On employait aussi des ventilateurs souf- flants à palettes de bois et ùes batteries de souf- flets de forge mises en mouvement, soit par un homme appuyant sur des pédales, soit par un cheval placé sur une es- trade et dont les pieds de devant faisaient con- tinuellement tourner une roue commandant un arbre à cames (fig. 8).

Pour l'épuisement des eaux on s'est servi de chaînes à godets et de pompes en bois mues par des hommes ou par la force hydraulique dans le cas de fortes venues d'eau (fig. ro).

Pour les grandes profondeurs, une série de ces pompes étagées les unes ^<l 11-dessus des autres, dans le puits, était commandée par une maîtresse tige (fig. 9).

- IS L'exploitation des alluvions.

Les procédés pour l'exploitation des alluvions étaient forts développés au Moyen Age.

En effet, on avait remarqué depuis très longtemps qu'il était relativement facile d'extraire l'or des sables

Fig. 10. - Chaine à godets pour l'épuisement des eaux actionnée par des ho1nn1es installés dans une roue.

(d'après Agricola).

des rivières. On imagina alors une série de systèmes destinés à retenir le métal précieux : peaux de mouton étendues sur le fond de rivières aurifères, sluices rudimentaires, batées de fortune, engins ne différant d'ailleurs pas beaucoup des appareils actuels (fig. II,

IZ et I3)·

Biringuccio, dans sa <<Pyrotechnie ou art du feu» ¹

1 BIRINGUCCIO. La Pyrotechnie ou art du feu, composé par le seigneur Vanoccio Biringuccio Siennois, et traduite d' italien en français par feu maistre Jacques Vincent.

Paris, 1556, in-8.

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décrit comment les habitants de la Haute-Italie s'y prennent pour extraire l'or alluvionnaire de leurs cours d'eaux : ^<< Les paisans accoustrent certaines tables ou ays de tremble ou d'ormeaux, ou de noyer blanc, ou d'autres boys, qui depuis la sie demeur chevelu. Et, les ayant couchées avec un peu de pen

Fig. 11. - ürpnllleurs.

(d' îlp t·~ s .\µ,ricola).

dant, iectent les arènes dessus avec force eaue usant a ce de pelles con- cauucs ou cruchés, qui prennent arènes et eau ensemble. Ce que fai- sant, l'or qui est dedans, comme matière plus pe- sante, entre au fond des sieures estoupeuses et s'attache : et ainsi de- meure µris el séµaré ùe la compagnie des arènes, duquel voyant qu'il en soit quelque peu de- mouré, diligemment le cherchent et recueillent.n P. SEBILLOT cite une opm10n exprimée par Agricola en ce qui concerne la Toison d'or des Argo- nautes : " La fable de cette toison était fondée sur ce qu'il y avait dans la Colchide des torrents qui rou- laient sur un sable d'or qu'on ramassait avec des peaux de moutons, ce qui se pratiquait encore au siècle dernier, sur les bords du Rhône et de l'Ariège;

où la poudre d'or se recueillait avec de semblables toisons, qui si elles étaient bien remplies, pouvaient être regar<lées comme <le véritables toisons rl'or.

Cent cinquante ans plus tard, la recherche des paillettes d'or ne donnait plus que des résultats mé-

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Fig. 12. - Orpailleurs lavant des sables dans le conrnnt d'une rivière (d'après Agricola).

Fig. 13. - Lavage des alluvions au sluice (d'après Agricola).

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diocres, et sa décadence est relatée dans un mémoire lu par Réaumur à l'Académie des Sciences en I7I8, et intitulé <<Essai de l'histoire des rivières et des Ruis- seaux du Royaume qui roulent des paillettes d'or».

A cette époque, sur le Rhin, la partie la plus riche éLaiL cdle c11L1c le fo1 L SL--Louis et Guermesheim;

les ouvriers employés à rechercher ces paillettes gagnaient 30 à 40 sols par jour; ils avaient une rede- vance à payer au seigneur sur les terres duquel passait le fleuve. Dari.s le pays <le Gex, le Rliû11e iuulaiL avec son sable assez de paillettes d'or pour occuper pendant l'hiver quelques paysans, à qui les journées valaient à peu près ^IZ jusqu'à ²⁰ sols. Il n'y a d'ailleurs pas si longtemps que chez nous les sables de l' Arve étaient exploités par des orpailleurs carougeois.

Actuellement le progrès consiste à alimenter les sluices au moyen de dragues, de pelles à vapeur et de

« monitors », sortes de canons hydrauliques destinés à démolir des falaises entières dont les débris mêlés à beaucoup d'eau parcourent d'immenses sluices longs parfois de plusieurs kilomètres.