Great Orme, Royaume-Uni - réputé pour les assemblages cuivre-dolomite : dolomite en selle avec chalcopyrite et malachite, patrimoine minier ancien et paysages paragnétiques.
Key facts
Great Orme est l’une des grandes localités de collectionneurs britanniques, mais pas parce qu’elle a produit des cristaux de cabinet voyants dans le sens habituel de la veine-mine. Son importance réside dans la combinaison d’un type d’ minerai distinctif, d’une antiquité exceptionnelle et d’un style de spécimen instantanément reconnaissable lorsqu’il est bien conservé : des croûtes de dolomite selle pâle et courbée ornées de chalcopyrite jaune-brun, le sulfure partiellement ou entièrement remplacé par de la malachite verte éclatante, avec des générations de calcite ultérieures scellant et refractant l’histoire de l’oxydation. Le gisement cuivreux se trouve dans du calcaire dolomitisé du Carbonifère inférieur sur le cap au-dessus de Llandudno, où de fortes failles nord-sud, joints, plans de stratification et vughs irréguliers ont axialisé les fluides hydrothermaux porteurs de cuivre dans une roche hôte carbonatée déjà favorable à la croissance minérale en open-space.
Pour les collectionneurs de minéraux, la pièce classique du Great Orme n’est pas un grand cristal mais un paysage miniaturisé paragenétique. Les meilleurs échantillons montrent des formes nettes de chalcopyrite, ou des pseudomorphes de malachite après elles, disséminés sur de la dolomite selle allant du crème au beige; des exemples plus riches portent des croûtes de malachite botryoïdales vertes, de la coulée de malachite, ou plus tard de la calcite avec des minéraux cuivreux enfermés et des oxydes de fer. La localité est aussi une référence en minéralogie galloise car elle est le premier exemple au Royaume-Uni où l’association cuivre-dolomite a été reconnue : un assemblage hydrothermal de dolomite selle et de chalcopyrite, ultérieurement modifié par une altération complexe super-génique en malachite, calcite, sulfures de cuivre, cuprite, tenorite, goethite et espèces secondaires associées.
Historiquement, Great Orme est extraordinaire. Des mineurs de l’Âge du Bronze travaillaient ici un minerai riche en malachite avec des outils en pierre, os et bois de cerf il y a plus de 3 500 ans, et le même terrain a été réaménagé par intermittence jusqu’au XIXe siècle par des puits, des galeries, des pompages à vapeur et des entreprises minières cuprifères organisées. Cette double vie compte pour les spécimens. Une partie du matériel provient de anciennes occurrences oxydées riches en malachite et en coulée; une autre des dépôts modernes ou victoriennes; une troisième provenant de zones plus profondes, moins oxydées, où persiste l’association primaire chalcopyrite-sur-dolomite selle.
Vue Régionale
Vue Pays
Photo: Richard Hoare / Wikimedia Commons
Le charme de la collecte au Great Orme est donc à la fois historique et esthétique. Un petit spécimen avec de la malachite remplaçant la chalcopyrite sur du dolomite en selle constitue un enregistrement de la taille d’une main d’un gisement exploité par des personnes de l’âge du bronze, rouvert par les mineurs de cuivre de l’époque moderne et victorienne, puis étudié plus tard comme un exemple britannique clé de la minéralisation cuivre-dolomite liée au carbonate. Les étiquettes de qualité comptent ici: « Great Orme » peut désigner, de manière générale, l’éperon rocheux, mais les spécimens minéraux proviennent le plus souvent des exploitations Old Mine et New Mine et de leurs dépôts, la mine Ty Gwyn formant une autre partie nommée du district minier de cuivre de Llandudno.
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Great Orme est un cap composé de calcaire et de dolomie qui se trouve juste à l’ouest de Llandudno, au nord du Pays de Galles, surplombant la baie de Llandudno, Colwyn Bay et la mer d’Irlande. Les mines de cuivre se situent dans une succession carbonifère inférieure carbonate, décrite dans les récits géologiques comme une séquence dinantienne peu profonde, dominée par le calcaire avec des horizons argileux, localement fortement dolomitisés. La minéralisation du cuivre se développe particulièrement dans le member Craig Rofft Sandstone de la formation Cefn Mawr Limestone et dans la formation supérieure Red Wharf Limestone, où des failles quasi parallèles et à pendage marqué, et les fractures associées, constituaient le réseau pour les fluides oreux.
Le gîte est mieux compris comme un système à base carbonatée porteuse de cuivre-dolomite. La minéralisation primaire est constituée essentiellement de dolomite en selle, de chalcopyrite, de sulfures de fer mineurs et de calcite dans des failles, des joints, des remplacements de plans de stratification, des poches et des vugs au sein de calcaire dolomitisé ou dédolomitisé. La minéralisation la plus intense s’est produite le long de quatre grandes fractures nord-sud, aujourd’hui largement exploitée, tandis que les descriptions du XIXe siècle évoquaient également quatre veines sous-parallèles et des évents de minerai importants lorsque les veines croisaient des veines mineures ou traversaient des bancs de calcaire cristallin favorables. En termes de collectionneur, ce contrôle structural explique les textures des spécimens du site : des croûtes bordant des espaces ouverts, des cristaux de chalcopyrite perchés sur la dolomite, la malachite remplissant de petits vide, et plus tard la calcite occupant des cavités carbonatées dissoutes.
Le minerai primaire est relativement simple mais son histoire d’oxydation ne l’est pas. Le minerai frais à partiellement altéré du Great Orme montre des cristaux courbés de dolomite en selle, typiquement jaune/blanc jaunâtre à beige, portant de petits cristaux dorés de chalcopyrite, couramment de seulement quelques millimètres de largeur. Plus près de la surface et dans un terrain poreux, la chalcopyrite a été largement altérée en sulfures de cuivre supergéniques tels que la digénite, la djurléite, la spionkopite et la covélite, suivis par la malachite, l’hématite, la cuprite, la tenorite, le cuivre natif et de multiples générations de calcite. La calcite du Great Orme est particulièrement instructive : trois générations supergéniques ont été reconnues, incluant une calcite luminescente orange-rouge associée à la malachite, des cristaux euédraux zonés jusqu’à environ 10 mm, et plus tard une calcite claire non luminescente encapsulant la malachite et les oxydes de fer.
La mining a commencé à l’âge du Bronze, lorsque le minerai oxydé riche en malachite était extrait du dolomite altéré tendre à l’aide de marteaux en pierre, d’os d’animaux et de poinçons en bois de cerf. Des travaux archéologiques ont révélé des affleurements à ciel ouvert et souterrains, des passages préhistoriques étroits, des caches d’outils en os et en pierre, et des outils teintés de vert qui pointent directement vers le minerai de malachite. Plus tard, les mineurs ont intersectionné à plusieurs reprises d’anciens travaux, interprétés parfois comme romains, bien que les synthèses archéologiques modernes insistent sur le fait qu’aucune preuve certaine d’un mining romain au Great Orme n’a encore été trouvée. L’exploitation commerciale a repris à la fin du XVIIe siècle, avec des preuves documentaires à partir de 1692, et s’est poursuivie par intermittence jusqu’en 1881. Le district comprenait l’Old Mine, la New Mine et la Ty Gwyn Mine ; l’Old Mine était la plus grande, tandis que la Ty Gwyn aurait été découverte vers 1835 après qu’une vache ait déplacé des tourbières exposant du minerai de cuivre.
Les travaux du XIXe siècle ont transformé le site à nouveau. Le Penmorfa Level, commencé en 1834 et achevé en 1842, a été creusé depuis le niveau de la mer sur 874 mètres, permettant le drainage et un enlèvement plus facile du minerai ; le Vivian’s Shaft est devenu l’un des principaux puits profonds ; des machines à vapeur et des systèmes de pompage ont été installés ; et le minerai a été moulé, trié, expédié et, dans certains cas, envoyé à Amlwch sur l’Anglesey pour la fusion avec du matériel de faible grade du Mont Parys. Les chiffres officiels de production après 1845 enregistrent plus de 25 000 tonnes de concentrés de minerai de cuivre, mais la production totale au-delà de trois millénaires est inconnaissable et doit avoir été considérablement plus élevée.
L’extraction aujourd’hui doit être envisagée comme une question de patrimoine et de conservation, non comme une simple occasion de déballer et de ramasser. Les Mines du Great Orme constituent un important site archéologique et une attraction touristique, avec un accès souterrain sur un parcours géré, des fouilles en surface, un centre d’accueil et des travaux anciens protégés. Le cap est également un paysage fortement protégé. Les spécimens historiques dispersés généralement proviennent d’un ancien ramassage sur des Tas de mines, de matériel récupéré lors de fouilles ou déblaiements passés, ou de collections des XIXe et XXe siècles. La collecte moderne sur le terrain doit être supposée nécessiter une autorisation, et les travaux anciens ne doivent pas être dérangés.
Le matériel produisant des spécimens a été signalé tant dans les contextes de l’Ancienne Minette que de la Nouvelle Minette. Les décharges de la Nouvelle Mine ont livré des pièces avec de la malachite encrustant de la chalcopyrite associée à des cristaux de dolomite incurvés, et l’Ancienne Mine a fourni une grande partie du matériel minéralogique classique documenté dans la littérature des musées et des collectionneurs. Les collections du National Museum Wales comprennent de la malachite sur dolomite et un spécimen bien taillé de malachite recouvrant des cristaux de chalcopyrite sur la dolomite du Great Orme’s Head, autrefois dans la collection de R. J. King. La qualité des spécimens varie considérablement : les pièces ordinaires sont des dolomites teintées de vert ou des veinstones riches en calcite, tandis que les pièces de bonne qualité préservent des contours nets de sulfure ou de pseudomorphes, un fort contraste de couleur et une relation visible entre la dolomite saddle, la chalcopyrite, la malachite et la calcite.
La malachite est le minéral signature des collectionneurs du Great Orme et l’ore qui a rendu les travaux antiques possibles : elle se présente sous forme de taches vert vif, de croûtes, de revêtements botryoïdaux, de flowstone dans les travaux de l’Âge du Bronze, et de façon la plus caractéristique sous forme de pseudomorphes après des cristaux de chalcopyrite euédriques disséminés à travers du dolomite en selle. Les meilleurs spécimens ne sont généralement pas de grandes masses mais des remplacements nets et lisibles — de la malachite verte préservant les positions et les formes cristallines d’anciennes chalcopyrites sur un dolomite pâle incurvé, parfois avec de la calcite ou des oxydes de fer ultérieurs ; les cristaux de malachite bien définis sont rares ici, le National Museum Wales notant un spécimen trouvé au-dessus du couvent Loretto portant seulement une petite gerbe d’environ 1 mm. Des pseudomorphes riches et uniformément colorés sur une matrice de dolomite intacte sont bien plus recherchés que des taches vertes diffuses ou un minerai massif cassé, et d’anciennes étiquettes indiquant Old Mine, New Mine, Great Orme’s Head ou Llandudno ajoutent une valeur de localité considérable.
La calcite du Great Orme est abondante mais d’origine spécifique à la localité : il s’agit d’un minéral supergénique formé lors de l’oxydation du minerai cuivre-dolomite plutôt que d’une partie de l’association principale dolomite- chalcopyrite. Trois générations ont été distinguées, en commençant par une calcite lumineuse orange-rouge terne associée à la malachite et à la chalcopyrite altérée, suivie par la génération principale de cristaux euédriques fortement zonés orange-rouge lumineux mesurant jusqu’à environ 10 mm, et se terminant par de fines inclusions dans les cavités et des cristaux clairs, grossiers, non lumineux contenant de la malachite et des oxydes de fer. Les pièces fines pour collectionneurs sont celles où la calcite n’est pas seulement du gangue blanche mais enregistre visiblement la séquence d’oxydation — cristaux zonés, malachite incluse, séparations d’oxyde de fer, ou cavités ouvertes montrant une croissance ultérieure sur chalcopyrite altérée.
La dolomite est le gangue définissant et l’épineux texturale de l’ore du Great Orme: le calcaire carbonifère hôte est largement dolomitisé, et l’association primaire cuivre-dolomite est dominée par la dolomite en selle avec des cristaux incurvés jaune- blanc à beige, bordant le calcaire et portant de petits cristaux de chalcopyrite. Les échantillons avec des cristaux de dolomite d’allure en selle propres et arqués sont particulièrement importants car ils ancrent la paragenèse ; sans eux, un spécimen cuivre du Great Orme peut visuellement tomber dans du carbonate taché de malachite générique. Les pièces de dolomite les plus collectionnables présentent des croûtes en espace ouvert avec des cristaux nets et incurvés, de la chalcopyrite bronzée perchée sur la dolomite, ou des pseudomorphes émeraude de malachite conservant le motif du cristal original de chalcopyrite, plutôt que du carbonate beige massif avec des taches dispersées.
La chalcopyrite est le principal sulfure cuivreux du gisement du Great Orme et le minéral d’ore le plus profond du XIXe siècle, se présentant généralement sous forme de petites cristaux brasses-jaunâtres en forme sphénoïdale à tétraédrique, typiquement autour de 3–5 mm, perchés sur la dolomite en selle incurvée. Une partie importante a été altérée sur place, d’abord en sulfures cuivreux supergéniques puis en malachite, limonite, cuprite, tenorite et minéraux secondaires apparentés, de sorte que la chalcopyrite aiguë non oxydée sur dolomite est plus rare et plus diagnostique que les roches de décharge tachées de vert. Les meilleurs échantillons conservent une chalcopyrite métallique brillante avec un minimum de meurtrissures, ou montrent un remplacement partiel où la malachite suit clairement les contours cristallins de la chalcopyrite ; des grains de sulfure ternes et écrasés dans le carbonate sont bien moins attractifs, même lorsqu’ils sont analytiquement intéressants.
D’autres minéraux documentés du Great Orme incluent l’azurite, la cuprite, le tenorite, le cuivre natif, la goethite, la limonite, la calcocite, la covellite, la digénite, la djurleite, la spionkopite, la pyrite, la marcosite, la sphalérite, la galène, la cérussite, la millerite, les minéraux du sous-groupe de la tennantite, l’enargite, l’annbergite, le nickéline, la fluor-uvite–série uvite, le wad et la rare siegenite. L’azurite est notable dans deux modes : des agrégats cristallins rares sur dolomite en selle et de petits nodules sphéroïdaux, jusqu’à environ 2 cm, dans le Shale porteur d’azurite. Le cuivre natif a été signalé historiquement comme des croissances arborescentes par William Vivian en 1859, tandis que la siegenite est représentée par un célèbre spécimen du National Museum Wales initialement étiqueté linnaéite et plus tard réidentifié, associé à des traces de sphalérite, tennantite et des arsenides et sulfarsénides de Ni-Co-Fe. Le Great Orme n’est pas célébré comme une localité de type minéral, mais c’est une localité exceptionnellement riche pour étudier l’oxydation et le remplacement dans un dépôt britannique de cuivre-dolomite.
Le principal point d’authenticité des spécimens du Great Orme réside dans la précision de la localité. De nombreux anciens étiquetages utilisent à la légère “Great Orme Mine”, “Gt. Orme”, “Llandudno” ou “Great Orme’s Head”, et même les collectionneurs les plus méticuleux peuvent ne pas distinguer Old Mine, New Mine et Ty Gwyn Mine. Pour le matériel le plus prisé, une étiquette précisant Old Mine ou New Mine est préférable ; pour des spécimens historiques plus larges, “Great Orme, Llandudno, Wales” demeure significatif si le spécimen correspond à l’assemblage connu de dolomite en selle, chalcopyrite, malachite et calcite.
Les spécimens de malachite les plus convaincants du Great Orme présentent une apparence paragenétique cohérente : remplacement ou crustation verte directement liée à la chalcopyrite sur la dolomite en selle, et non des revêtements verts brillants isolés sur une matrice non liée. Méfiez-vous des spécimens vendus simplement comme “ minerai de l’âge du Bronze ” sans chaîne de custody ; le matériel archéologique des anciennes veines protégées n’est pas quelque chose à collectionner casualement, et une vieille spécimen minéral ne devrait pas être présenté comme un artefact excavé de l’âge du Bronze à moins qu’il existe une vraie documentation. À l’inverse, de nombreux spécimens légitimes de collection proviennent de dépôts miniers ou d’anciennes collections et doivent être jugés comme des spécimens minéraux, non comme des antiquités.
L’état est souvent le facteur limitant. Les crusts de dolomite en selle peuvent être friables, la calcite peut être fissurée ou meurtrie, et les crusts de malachite peuvent être minces, poudreux ou frottés sur les points hauts. La chalcopyrite est généralement ternie ou partiellement altérée, ce qui est naturel pour la localité, mais des cristaux de sulfure brillants et nets sur la dolomite sont beaucoup plus souhaitables. Les spécimens de calcite peuvent présenter des griffures de surface dues à des eaux de mine riches en carbonate ou à un nettoyage insuffisant ; le nettoyage acide est particulièrement risqué car il peut attaquer la calcite et la dolomite et enlever les relations subtiles qui rendent les pièces du Great Orme intéressantes.
La fluorescence peut être utile pour une étude avancée plutôt que pour la valeur d’exposition. Les deux premières générations reconnues de calcite supergène sont luminescentes, tandis que la calcite claire ultérieure est non luminescente, une distinction liée aux conditions d’oxydation changeantes dans les eaux de la mine. Sous une lumière ultraviolette, des pièces mélangées calcite–malachite peuvent révéler des zonages de croissance ou plusieurs phases de calcite non évidentes à la lumière du jour. Manipulez les matériaux riches en malachite et en oxyde de cuivre de manière sensée : évitez le meulage ou le nettoyage par ultrasons, ne pas inhaler la poussière et éloigner les crusts fragiles botryoïdes d’un trempage prolongé.
La disponibilité sur le marché est modérée mais régulière. Great Orme est bien plus connu en archéologie que dans le commerce général des minéraux, ainsi les spécimens apparaissent le plus souvent à travers des collections britanniques, des spécialistes des minéraux gallois, de vieux étiquetages et du matériel de petit cabinet ou miniature. La qualité courante est de dolomite teintée en vert ou de galène riche en calcite-cuivre. Les pièces meilleures avec des pseudomorphes nets de malachite après la chalcopyrite sur de la dolomite en selle, ou des cristaux net de chalcopyrite sur de la dolomite incurvée, sont bien moins communes et devraient commander une prime par rapport à des spécimens britanniques de cuivre visuellement similaires mais moins bien documentés.
En 1987, l’histoire moderne du Great Orme changea non pas par une excavation scientifique planifiée, mais par l’aménagement paysager. Des travaux de préparation du terrain pour le développement des visiteurs avaient commencé lorsque l’ancienne surface fut dégagée et la mine antique cachée commença à émerger. Ce qui semblait être un paysage minier du XIXe siècle s’est avéré être une coque protectrice : des remblais ultérieurs avaient enterré et préservé des surfaces de l’Âge du Bronze, des passages étroits, des caches d’outils et des travaux à ciel ouvert. Lors d’une grande opération de déblaiement en hiver 1991–1992, environ 60 000 tonnes de déchets miniers furent retirées en trois mois, exposant le plancher rocheux d’une mine préhistorique à ciel ouvert et révélant des caches d’os et d’outils en pierre non perturbés sur les côtés de l excavation.
Les outils figurent parmi les objets les plus vivants de la localité. Les mineurs préhistoriques du Great Orme utilisaient des galets de plage et de rivière comme marteaux, des os d’animaux comme coins et piques, et des outils en os de bois de cerf dans des cavités confinées où les outils en métal étaient rares ou absents. Des mineurs du XIXe siècle avaient déjà trouvé des outils anciens en 1849 : des marteaux en pierre pesant d’environ un livre à cinquante livres, accompagnés de chasse-pierres en os de cerf, dans une caverne d’environ quarante yards de long. Des travaux ultérieurs ont montré à quel point certaines parties du terrain préhistorique étaient étroites. Un passage découvert en 1991, à environ 20 m sous la surface, mesurait seulement environ 8 m de long mais portait les signes caractéristiques d’un travail de l’Âge du Bronze non perturbé : entrée basse et étroite, section transversale irrégulière, pas de trous de forage et pas de marques de pic, sauf pour une petite zone de réaménagement plus lointaine.
L’une des questions les plus étranges soulevées par les fouilles est pourquoi certaines minerai restaient sur place. Dans une veine, les archéologues ont récupéré 478 fragments d’os, dont 11 outils, accompagnés de cinq maillets en pierre; la même veine contenait encore des quantités assez importantes de malachite in situ dans sa moitié nord. La survie du minerai vert de cuivre dans une zone de travail préhistorique est tentante. Il peut s’agir d’un minerai manqué dans un terrain difficile, d’un minerai trop pauvre ou difficile à extraire à ce moment-là, ou d’une histoire de réaménagement ultérieur qui complique l’image. Une autre fouille dans la partie sud de la veine ouest 6 atteignit 4 m sous la surface d’origine et produisit 247 fragments d’os, 29 outils et deux maillets en pierre. La veine centrale produisit 161 fragments d’os, 30 outils et un maillet en pierre, tandis que les veines est produisirent 412 fragments d’os, 85 outils et un autre maillet en pierre. Un long outil à côtes provenant des veines est a été interprété comme possiblement un autre dépôt votif, un petit moment humain préservé dans le plancher de travail d’une mine de cuivre.
La mine victorienne avait sa propre machinerie mémorable. Le niveau Penmorfa, commencé en 1834, fut poussé à 874 yards au-dessus du niveau de la mer par douze mineurs travaillant par alternance jour et nuit. Il fut achevé en 1842 à un rythme de progression d’environ six pieds par semaine. La Old Mine utilisait également un dispositif de pompage d’eau inhabituel, connu sous le nom de « Tom et Jerry » : une armature triangulaire avec un grand réservoir d’eau à l’un des angles, alimenté par une source au-dessus de Gogarth, relié à 1 300 yards de tiges plates passant sur la colline jusqu’à la Vivian’s Shaft, avec 250 yards supplémentaires descendant la pupitre. Lorsque le réservoir se remplissait et descendait, il mettait en mouvement les tiges et actionnait les pompes, une ingénieuse invention dont le nom ne vient pas des personnages de dessin animé ultérieurs mais des figures tapageuses dans Life in London de Pierce Egan.
La journée de travail humaine était tout aussi austère. En 1911, G. A. Humphreys de la Mostyn Estate interviewa John Williams de Maes-y-facrell, alors âgé de soixante-quatorze ans, sur ses années passées dans les mines de Llandudno. Williams avait commencé à travailler avec son père à l’âge de douze ans; on se souvient qu’un autre mineur avait commencé à sept ans et demi. Williams et son père travaillaient près de Vivian’s Shaft, qu’il appelait Copper Ddu. Ils descendaient des échelles fixes sur environ 300 pieds, suivaient un niveau jusqu’au puits principal, puis descendaient peut-être encore 100 pieds sur des échelles à chaînes. Son père refusa de le laisser utiliser ces échelles après que deux hommes furent grièvement blessés dans une chute, si bien que pendant environ trois ans le garçon monta par Penmorfa Level sur environ un demi-mile pour atteindre les ouvrages.
Les mineurs du Great Orme au XIXe siècle travaillaient par marchés et tributs, et non comme des figures anonymes sur une paie. Des groupes de deux à huit hommes, connus du nom du chef, s’engageaient à creuser un puits, à ouvrir un niveau ou à extraire le minerai d’un terrain donné. Leurs gains pouvaient fluctuer fortement: une bonne affaire payait; une mauvaise pouvait les laisser à découvert après les chandelles et les outils. À la Old Mine en 1846, les gains hebdomadaires enregistrés variaient entre 11s et 17s pour un poste de six heures. Lorsque John Taylor and Sons prirent le contrôle en 1853 et exigèrent une journée de huit heures, les hommes furent en grève. Peu après, des travaux de construction dans la ville croissante de Llandudno, payant 3s par jour, tentèrent des hommes loin de la mine.
Même le folklore restait sous terre. Les guides répétaient des histoires de « knockers », des esprits de mine espiègles croyés vivre près des eaux courantes. On disait que leur martèlement poussait les mineurs vers des minerais riches, mais une fois la veine exploitée, les bruits s’arrêtaient. Des mineurs plus pragmatiques suggéraient que les bruits n’étaient que de l’eau en circulation ou en goutte-à-goutte, pourtant cette croyance n’était pas nécessairement effrayante: les knockers étaient traités presque comme des collègues, de bons compagnons dans une mine de cuivre humide et qui résonne.
