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De l’étang à la mine. Exhaure, machines hydrauliques et gestion de l’eau dans la mine de la Grande Montagne à Château-Lambert (70)

Denis Morin, Hélène Morin-Hamon et Catherine Lavier

Résumés

En Franche-Comté, les gîtes minéraux polymétalliques sont pour l’essentiel situés dans les Vosges du Sud. À partir de la fin du XVe siècle, les mines des Vosges du Sud vont prendre un essor sans précédent avec l’exploitation intensive des minerais polymétalliques notamment le cuivre et l’argent. La mine de cuivre de la Grande Montagne à Château-Lambert est le plus important de ces gisements avec, actuellement, près de 8 240 m de réseau souterrain. Pour évacuer les eaux d’exhaure, deux grandes roues hydrauliques ont été installées dans la mine. Ces roues d'un diamètre de neuf mètres étaient elles-mêmes actionnées par l'eau de plusieurs étangs endigués situés sur les crêtes, acheminée par des canalisations en bois et par de larges gouttières taillées à la pointerolle dans le rocher. L’eau des étangs a été utilisée ici comme force motrice tout au long de la chaîne opératoire de traitement du cuivre. Dans cette région située à la marge du plateau des Mille Étangs, les anciennes mines constituent un patrimoine archéologique, témoins d’une aventure industrielle originale. La préservation de ces sites et des vestiges en quantité qu’ils contiennent, en particulier le mobilier en bois, constitue un réel enjeu scientifique dans le cadre d’une politique de valorisation culturelle et économique.

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Texte intégral

Introduction.

Problématique de l’exhaure en gisements profonds. Les mines de la Grande Montagne Haut-du-Them/Château-Lambert

1À partir de la fin du XVe siècle, les mines des Vosges du Sud connaissent un essor sans précédent lié à l’exploitation intensive des minerais polymétalliques notamment le cuivre et l’argent. La plupart de ces mines exploitaient des filons déjà connus au Moyen Âge voire aux périodes antérieures. Cette reprise généralisée de l’activité minière se traduit par une exploitation des gîtes en profondeur générant une problématique cruciale : la gestion de l’exhaure autrement dit l’évacuation des eaux.

  • 1 C’est à la fin du XVe siècle et au début du XVIe siècle que les mines polymétalliques prennent un r (...)

2Á l’origine, les filons étaient exploités à l’affleurement : les mineurs ouvraient des excavations en creusant à la verticale des tranchées (verhau) ou des puits au jour (pingen)1. Au fur et à mesure du creusement, l’eau omniprésente envahissait les chantiers. Il fallait donc trouver rapidement des solutions pour l’exhaure. Dès lors, comment faire face au problème de l’eau dans l’exploitation des gisements profonds ? Quelle stratégie mettre en œuvre dans un contexte géologique où les filons sont quasi verticaux ?

3Les gîtes minéraux de Franche-Comté sont pour l’essentiel situés dans les Vosges du Sud. Les principaux gîtes ou occurrences représentés sont le molybdène, le wolfram, l’étain, le fer, le manganèse, la barytine, l’argent, le cuivre, le plomb, le zinc et la fluorine (Thirria, 1833 ; Durand Wackenheim et Thiebaut, 1991 ; Boulay, 1984). Les mines de houille comme celles du bassin de Ronchamp-Champagney sont localisées au sud sur la bordure orientale de la région des Mille Étangs (Poussigue, 1924) (figure 1).

4La présence de minéralisations polymétalliques est à l’origine d’une exploitation minière intensive à l’époque moderne.

5La retombée méridionale des Vosges compte trois principaux districts miniers :

  • Le district minier de Belfort qui regroupe cinq grands centres d’extraction : Giromagny,

  • Lamadeleine-Val-des-Anges, Auxelles, Plancher-les-Mines et les environs de Belfort ;

  • Le district minier de Luxeuil avec les secteurs de Melisey, Servance, Faucogney/Saphoz, Saint- Bresson ;

  • Le massif de la haute vallée de l’Ognon avec les mines de Château-Lambert/Haut-du-Them des Baudys et Maxonchamps/La Rosières.

6La mine de la Grande Montagne est située dans les Vosges du Sud (France) en tête de la vallée de l’Ognon (Figure 1). Le site s’étend sur plus de 1,2 km sur le flanc sud-ouest de la montagne, à proximité de la limite administrative des communes de Haut-du-Them/Château-Lambert (département de Haute-Saône/Région Bourgogne-Franche-Comté) et du Thillot (département des Vosges / Région Grand Est).

7Les premières explorations datent des années 1970 et 1980 (Lagarde, 1975 ; Fluck et Lagarde, 1976 ; Faerber, 1980, Faerber M. et J., 1983; Bohly, 1983). Un premier relevé topographique des réseaux souterrains a été réalisé par le CAES du CNRS de 1978 à 1981 par Pfaadt, Faerber, Halstenbach, et Fluck (inédit). Les premières reconnaissances effectuées dans la salle des roues en 1976 ont été complétées par plusieurs explorations menées dans le cadre d’un inventaire du patrimoine minier régional (Morin et alii, 1994). En 1992, la base des haldes de Saint-Georges fait l’objet d’une fouille de sauvetage (Morin, 1992) mettant au jour les vestiges d’un vaste complexe de laverie en bois.

8Il faudra attendre 2004 pour que soit réalisée une topographie exhaustive, du fond et de la surface des travaux miniers (Ancel, 2004). Actuellement les recherches se poursuivent notamment en surface afin de déterminer l’origine de certaines exploitations et de cartographier les ateliers de préparation mécanique encore visibles.

Figure 1 : région des Mille Étangs. Carte de répartition des principales exploitations minières (Moyen Âge – XXe s.) .

Figure 1 : région des Mille Étangs. Carte de répartition des principales exploitations minières (Moyen Âge – XXe s.) .

(1) Localisation de la mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert) (Cu/Mo). (2) Les Baudys (Pb/Ag). (3) La Rosière (Fluorine). (4) Saint-Bresson (Pb/Ag). (5) Faucogney (Mn). (6) Servanceuil (Fe). (7) La Fonderie (Mn). (8) Le Combrageot (Pb/Ag). (9) Mines de la Grande montagne à Plancher-les-Mines et de la vallée du Rahin (Pb/Ag/Cu). (10) Le Mont-de-Vannes (Pb/Ag/Cu/Fluorine). (11) Le Magny de Fresse (Pb/Ag). (12) Champagney (Houille). (13) Ronchamp (Houille). (14) La Côte (Carrière souterraine de gypse). (15) Vouhenans (carrière souterraine de gypse). (16) La Grange-du-Vau (Houille).

Historique de l’exploitation

  • 2 Mining Archaeology and Technology, the origins (International program for scientific cooperation - (...)
  • 3 Les mines de cuivre de la Grande montagne à Château Lambert (Haute-Saône) Étude diachronique des ve (...)
  • 4 ADD. Archives Départementales du Doubs

9Le gisement de Château-Lambert aurait été exploité pour l’argent et surtout l’or (Thiebault, 1913) dès l’Antiquité, selon plusieurs sources documentaires (Thirria, 1833 ; Karpinski, 1931). De récentes investigations menées à l’intérieur des réseaux souterrains, dans le cadre d’un programme de recherche sur l’origine des exploitations métalliques2, ont permis de découvrir, dans une zone proche de la surface, un ensemble de percuteurs en roche métamorphique de l’Âge du Bronze (Morin et Alii 2019 ; Forel et Alii 2010) qui témoignent d’une exploitation précoce à l’affleurement. Les recherches se poursuivent afin de découvrir d’autres indices en surface3. Toutefois, c’est à partir de la fin du XVIe siècle et jusqu’en 1670, que ces mines sont intensivement exploitées pour le cuivre. Réputées très productives, elles étaient en pleine activité au début du XVIIe siècle sous le règne de Philippe II d’Espagne. Á cette époque, elles sont affermées à des amodiateurs moyennant finances. La visite des installations, au début de chaque bail, donnait lieu à un inventaire particulièrement minutieux comme en 1648 (ADD4, B 583, folio 209. Bohly,1983). En 1621, on comptait alors 600 à 700 personnes occupées aux travaux de la mine (ADD, 1 B 1370).

(627 v°) « Deux fonderies traitaient le minerai, l’une près de St Maurice-sur-Moselle sur le versant Lorrain et l’autre au lieudit la Fonderie, sur le territoire de la commune de Haut-du-Them (Franche Comté) ; la production annuelle atteignait à cette époque près de 70 tonnes. Il y avait autrefois deux fonderies pour ces mines, l’une placée à une demi-lieue de Château-Lambert du côté de Belfahy sur le bord du ruisseau dit d’Obremale découlant au pied du Ballon, l’autre à une lieue et demie vis à vis la gorge de Fresse sur le bord de la rivière de Radon, proche le pont qui est dessus et c’est cette rivière qui faisait aller les soufflets de cette seconde fonderie. On voit encore les vestiges des fondations de ces deux fonderies, avec quantité d’escoille, crasse et charbon, l’on y distingue aussi les anciens chemins par ou on tirait les charbons qui s’y consommaient des forêts de ladite gruerie. Il y avait encore une petite forge ou martinet placé au bas de l’église de Château-Lambert où il y avait une roue que l’eau du ruisseau de la source de l’Ognon faisait tourner, l’on y forgeait (628 v°) et battait tous les fers nécessaires tant pour les engins qu’outils des dites mines ».(BNF - Fonds Moreau 901, mélanges, milieu XVIIIe)

10Après une période d’abandon, les mines de la Grande Montagne furent reprises en 1734 par le minéralogiste De Gensanne. En 1748, il achève le long travers-banc d’exhaure Saint-Jean qui se développe sur 445 mètres sous la colline qui porte l'église de Château-Lambert (De Gensanne, 1756). L'ensemble de la mine fut ainsi mis hors d'eau sur près de 200 mètres de dénivelée. A cette époque la mine est réputée pour sa production de cuivre.

« La mine de la grande montagne est … la plus riche du comté de Bourgogne et même de France ; elle avait anciennement de sa veine d’un coudée d’épaisseur et pesait près de 40 livres de cuivre, rosette par quintal ». (BNF, Fonds Moreau 901, juin 1744).

11Malgré les travaux d’exhaure, la base du filon s’avéra improductive et les travaux furent abandonnés en 1758. En 1899 les ingénieurs des Mines commencèrent à s’intéresser au molybdène ; des essais de reprise eurent lieu vers 1900, puis dans les années précédant la Seconde Guerre mondiale. Une exploitation partielle de ces amoncellements de déblais fut entreprise au début du XXe siècle (ADD 4 U 24/104). L’objectif était le traitement des haldes pour en extraire la molybdénite. Une usine de flottation, dont les vestiges sont encore visibles, fut installée à Château-Lambert en 1934. Elle était approvisionnée par un chemin de fer Decauville à voie unique issue des haldes de Saint-Georges. En 1938, la Société Française d’Études et Entreprises (SFEE) y entreprit des recherches et, dès 1942, les travaux souterrains fournirent une modeste production de molybdène ; l’exploitation dura jusqu’à la fin du mois de juillet 1944. Plus récemment, le district fut réétudié par la COGEMA, en raison notamment de la présence de brannérite et d’uraninite.

Géologie

12Les travaux miniers s’échelonnent sur une dénivelée de 155 m, entre les affleurements de la crête (vers la cote 840) et le niveau 0, niveau du travers-banc de 445 m travers-banc Saint-Jean, cote 685). Ils comportent plusieurs niveaux intermédiaires.

13Le gisement est constitué par un ensemble de minéralisations pegmatitiques et quartzeuses constituant de pseudo-filons en stockwerk et parfois des zones diffuses à contours flous (Pagel, Ruhlman, 1979 ; Ruhlman, 1974). Ces pseudo-filons sont grossièrement parallèles, orientés NWSE avec un pendage SW variant entre 32° et 40°. L’élément principal est le filon de Château-Lambert, situé au toit, sur le flanc sud de la Tête du Midi qui surplombe le village. Ce filon est encaissé dans un massif de syénodiorite qui affleure sur plusieurs kilomètres carrés. Il est principalement constitué de pegmatite variant jusqu’à la veine de quartz. Cette gangue renferme des minéraux tels que la molybdénite (MoS2), la chalcopyrite (CuFeS2) et la pyrite (FeS2) (Fluck, Weill, 1975 ; Grandemange, 1978 ; Karpinsky, 1931). La puissance de la formation varie de 0,30 m à 1,20 m. Actuellement la topographie de l'ensemble du réseau souterrain atteint un développement de 8 240 m (Ancel, 2004).

14La position géographique des filons dont certains affleurent sur le versant lorrain a suscité, au cours de l’histoire, de nombreux conflits entre les exploitants du Thillot, et ceux de Château-Lambert. Ainsi, au début du XVIIe siècle :

« Le duc de Lorraine se plainct de cesestant les ouvriers dudit Château-Lambert se seraient baptu avec ceulx du tillot, et qu’ayant esté du depuis recongneu lun desdits ouvriers riere ses pays il aurait esté fait prisonnier et que ceulx dudit chasteau Lambert en nombre de plus de quatre-vingts seroint entrés en ses pays, mesme en ung village qu’il nomme et que par force et violance ils lavoient tire des mains de la justice et en demande réparation. » (ADD 2B 448).

I.- Les techniques d’exhaure de la Grande Montagne

15Les différentes phases d’exploitations de la mine de la Grande Montagne qui se sont succédé ont généré, sur les crêtes, des déblais considérables de blocs et de cailloux de tailles variables, de l’ordre de plusieurs milliers de tonnes. Ces dépôts massifs recouvrent les vestiges des premières périodes d’extraction et colmatent aujourd’hui la plupart des accès.

16L’objectif des opérations menées dans le cadre d’une opération archéologique programmée a été de développer une méthode d’investigation classique en archéologie industrielle : croiser les sources textuelles et multiplier les observations souterraines, autrement dit, rechercher, dans les dépilages encore accessibles, des dispositifs et des techniques mis en œuvre pour exploiter le gisement. Pour atteindre certains points extrêmes à l’intérieur du réseau souterrain, il a été nécessaire d’équiper plusieurs voies au moyen de dispositifs spéléologiques et de remonter les dépilages à partir du niveau de base c’est-à-dire du travers-banc Saint-Jean, long de 445 m et accessible par une ouverture située sous l’église du hameau de Château-Lambert (figures 2 et 3).

Figures 2 et 3. Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert). Travers-banc Saint-Jean : galerie d’exhaure de 445 m, ici taillée le long d’un miroir de faille (Photographies DM).

Figures 2 et 3. Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert). Travers-banc Saint-Jean : galerie d’exhaure de 445 m, ici taillée le long d’un miroir de faille (Photographies DM).

Figure 4. Travers-banc Saint Jean. Erbstollen, Galerie d’exhaure. Traces d’abattage mixtes à la pointerolle et à la poudre au plafond de la galerie (Photographie DM).

Figure 4. Travers-banc Saint Jean. Erbstollen, Galerie d’exhaure. Traces d’abattage mixtes à la pointerolle et à la poudre au plafond de la galerie (Photographie DM).

A.– Les travers-bancs d’exhaure (Erbstollen)

17Plusieurs techniques d’exhaure ont été mises en œuvre dans le massif vosgien (Bohly et Liebelin, 1988 ; Fluck et Al. 1992 ) et en particulier dans la mine de la Grande Montagne. La première a consisté dans le creusement de travers-bancs d’exhaure. Au fur et à mesure de l’enfoncement du chantier, les mineurs ont percé, selon un faible pendage, plusieurs de ces galeries d’écoulement, et les ont équipées de voies de roulage en bois qui permettaient d’atteindre le gisement selon un angle variable à l’issue d’un parcours relativement rectiligne à travers les roches encaissantes. Cette technique très dispendieuse nécessitait des mineurs expérimentés pour anticiper le tracé de ces conduits d’exhaure appelés aussi Erbstollen. La fouille de l’un d’entre eux, au Mont-de-Vanne près de Melisey (Morin, Bohly, 2004), a permis d’appréhender avec précision les différentes techniques de percement.

18Dans les zones particulièrement difficiles en raison de la dureté de l’encaissant, la technique d’abattage au rocher était celle du « sitzort ». Elle nécessitait la présence de deux mineurs. Le premier, qui était assis – d’où l’emploi du mot « sitz » - creusait en gradins, à l’aide d’un marteau et d’une pointerolle, l’amorce d’une galerie d’un mètre de hauteur que le second, une vingtaine de mètres en arrière, était chargé d’élargir à la sole, sur les parois et au toit, et lui donner un profil ogival tronqué typique du XVIe siècle.

19La dureté de l’encaissant a contraint les mineurs à utiliser la technique de la taille au feu qui provoque des traces caractéristiques sur les parois ; les galeries étaient alors équipées d’un faux plafond en bois destiné à provoquer un retour d’air et, par conséquent, à évacuer les fumées.

« Ce procédé (…) pour amollir le roc (…) avec des charbons des fournaises dans les trous de mine, (…) était d’autant plus un mauvais usage que la vapeur du charbon empoisonnait les mineurs et ouvriers » (BNF, Fonds Moreau 901, 626, mélanges, Franche Comté - milieu du XVIIIe s.) (figure 5).

20Au début du XVIIe siècle, la poudre noire est utilisée conjointement à la traditionnelle pointerolle. Cette technique d’abattage mixte attestée dès 1617 au Thillot, sur le versant lorrain (Pierre, 1993), s’observe également au toit du travers-banc Saint-Jean dans les premières longueurs de la galerie dont le percement est commencé en 1600 (Ancel, 2004) (Figure 4). Le minéralogiste De Gensanne, dans un exposé sur les mines d’Alsace et de Bourgogne décrit ainsi le percement du grand travers-banc Saint-Jean:

  • 5 Barre à mines

« Les anciens avaient commencé un percement presqu’au pied de la montagne au-dessous du village de Château-Lambert ; ils y travaillaient par le feu : il fut continué ensuite dans un autre temps avec la poudre, mais différemment d’aujourd’hui : les avirons ou aiguilles des mineurs5, avaient près de deux pouces de diamètre et étaient fort longs ; deux mineurs les soutenaient, pendant qu’un troisième les frappait à grand coup de masse, ce qui devait être un travail fort long et pénible. Nous l’avons enfin repris en 1734, et je l’ai heureusement fini en 1748, sur la longueur de deux cents toises dans un roc si dur, que j’y ai vu faire jusqu’à quatre-vingts coups de mineurs l’un après l’autre » (De Gensanne in : Gobet, 1779).

Figure 5. Schéma type d’exploitation des mines en filon dans les Vosges du Sud (Schéma D. Morin, M Py). 1 : Verhau – Tagverhau (exploitation à ciel ouvert). 2. Haldes. 3. Erbstollen : travers banc d’exhaure – Voie d’accès vers le milieu souterrain. 4. Travers-banc d’exhaure (Erbstollen) en cours de percement. 5. Sitzort.

Figure 5. Schéma type d’exploitation des mines en filon dans les Vosges du Sud (Schéma D. Morin, M Py). 1 : Verhau – Tagverhau (exploitation à ciel ouvert). 2. Haldes. 3. Erbstollen : travers banc d’exhaure – Voie d’accès vers le milieu souterrain. 4. Travers-banc d’exhaure (Erbstollen) en cours de percement. 5. Sitzort.

B.– Roues à augets et pistons : un système de pompage exceptionnel

21Une autre technique d’exhaure était celle du pompage qui mettait en œuvre plusieurs types de pompes aspirantes : à bras et à tirants. Les premières, étaient installées à hauteur de certains chantiers, mais ne permettaient qu’une évacuation limitée de l’eau par le biais de rigoles finement ciselées dans le roc ou de canalisations en bois monoxyle (figure 24) ; les secondes, mises en mouvement à l’aide d’un système hydraulique installé en surface, étaient placées dans les parties supérieures du réseau, comme on a pu l’observer, grâce à quelques vestiges mis au jour dans le quartier Saint-Nicolas.

  • 6 « (…) L’on voit qu’autrefois à la mine la plus considérable de Château-Lambert appelée la grande mo (...)

22Toutefois, l’épuisement des dépilages profonds restait un réel problème. Il fut solutionné par la mise en œuvre d’infrastructures hydrauliques lourdes et davantage performantes, combinant roue à augets et dispositif de pompage (Bohly, Fluck, Liebelin 1988). À la Grande Montagne, le système comportait deux roues superposées, l’une existante en 1610, l’autre mentionnée en 1632 (Ancel, 2004), installées dans une salle souterraine creusée, pour l’essentiel, dans le toit du filon. Cette cavité, très altérée, est située au sein d’une zone dépilée et en grande partie remblayée dont une partie s’est écroulée constituant un chaos de blocs instables. On y observe encore6 deux fosses de 1,50 m de largeur pour 10,50 m de longueur à partir desquelles on peut déduire le diamètre des roues qui y étaient logées à 9 – 10 m. (figure 6). L’axe de la roue inférieure se situe à la cote + 86, celui de la roue supérieure vers + 99 (figure 5, 6).

23À l’origine, seul existait l’espace utile pour loger un tel dispositif, creusé à la fois au toit et au mur du filon (Figure 5). L’approfondissement progressif des chantiers et la nécessité de multiplier le volume d’eau à extraire, nécessitait de doubler les roues en les installant en série : la roue basse étant actionnée par un flux d’eau constant et facilement maitrisable apporté par la première (haut). Les explorations n’ont pas permis de retrouver les indices nécessaires à l’interprétation détaillée du dispositif de pompage. Selon toute hypothèse il pourrait s’agir d’un système bielle-manivelle (Krummzapfen) comme celui qui est représenté sur l’image tirée de l’ouvrage d’Agricola (figure 17) ou de Daniel Flach (figure 25). Le mouvement rotatif est transformé en mouvement vertical. Le tirant vertical relié à la bielle actionne les pistons la colonne de tuyauterie constituée d’un assemblage de plusieurs corps de pompe en bois.

24Un chantier adjacent permet d’observer deux saignées parallèles, correspondant au logement de corps de pompes antérieurs au percement du travers-banc d’exhaure Saint-Georges.

25Les roues à augets nécessitaient des quantités d’eau importantes et un débit constant pour assurer le flux continu permettant la mise en mouvement du dispositif de pompage. L’eau motrice, provenait de cinq étangs aménagés sur les crêtes et reliés entre eux par des canaux et un système de vannage (figure 9). Elle était conduite, sur une distance de près d’un kilomètre, au moyen d’un réseau d’adduction, doublé en 1648 (ADD, B 583, f° 209), de conduites en bois portées par des chevalets et de canalisations aménagées dans le sol ou taillées dans le roc avant de pénétrer dans la mine par le puits de la Tête du Midi, dont l’orifice est encore visible.

26Cette eau motrice après avoir entrainé les roues et actionné les pompes était évacuée, en même temps que les eaux d’exhaure, par l’intermédiaire d’une galerie d’écoulement taillée dans la roche encaissante : le travers-banc Saint-Georges. Grâce à ce dispositif, le filon a pu être exploité du niveau + 685 m. (niveau 0) au niveau + 840 m, où il affleure sur la ligne de crête, soit sur une dénivelée de près de 200 m (figure 8).

Figure 8 : Mine de la Grande Montagne.

Coupe développée (d’après Ancel 2004) des travaux indiquant le circuit hydraulique depuis les étangs jusqu’à l’évacuation par l’intermédiaire du travers-banc Saint-Georges, en passant par la salle des roues (en rouge). L’eau provenant des étangs est injectée dans la mine par l’intermédiaire du puits de la Tête du Midi. L’eau est ensuite acheminée sur le mécanisme de pompage (salle des roues) avant d’être évacuée, comme les eaux d’exhaure, par le travers-banc Saint-Georges. (© Schéma DM-HMH).

  • 7 Archives départementales de Haute-Saône

Figure 9 : ADHS7 H 600. Plan des bois appartenant au Roy situés dans les montagnes de Château-Lambert… (XVIIIe s.)

Figure 9 : ADHS7 H 600. Plan des bois appartenant au Roy situés dans les montagnes de Château-Lambert… (XVIIIe s.)

Sur cette carte on distingue le village de Château-Lambert et les 5 étangs reliés entre eux par des chenaux, utilisés pour pomper l’eau des mines (en haut noté 3). Á droite au point n° 6, la fonderie et ses bâtiments annexes, et en particulier le dispositif de soufflerie destiné à actionner les fours, est alimenté également par un étang de retenue. Plusieurs moulins étaient en fonctionnement en aval du village de Château-Lambert. L’un d’eux est visible sur la carte en contrebas de l’église sur le cours du ruisseau (Cliché HMH).

27La disposition des étangs, reliés entre eux par des chenaux, avait pour objectif de constituer des réserves d’eau en cas d’étiage, les flux étant régulés par des systèmes d’empellements et de surverses. L’origine des étangs n’a pas encore fait l’objet d’études. Les textes (BNF Fonds Moreau, ADD) rapportent qu’ils étaient alimentés par plusieurs sources :

« L’on voit qu’autrefois à la mine la plus considérable de Château-Lambert appelée la grande montagne extrêmement riche en cuivre dont le détail sera fait cy après il y avait une machine à deux roues, placée au-dessus de la montagne où l’on distingue encore l’emplacement des dites deux roues laissé dans le roc, lesquelles faisaient jouer deux pompes à plomb. Ces roues étaient mues par les eaux de cinq petits [627] étangs qui sont sur cette montagne dans lesquels n’y ayant que de petites sources l’on avait grand soin d’y ramasser les eaux de pluies et par un autre ménagement l’eau de la première roue tombait sur la seconde » (BNF – Fonds Moreau 901, mélanges, Franche Comté)

II.- L’hydraulique dans la chaîne opératoire : les ateliers de préparation mécanique de Saint-Georges : concassage, broyage, lavage.

28L’énergie hydraulique obtenue grâce à la présence des étangs était également utilisée à toutes les étapes de la chaîne opératoire : de l’extraction au traitement métallurgique (fonderie) (figure 12) en passant par la préparation mécanique des minerais (cassage, concassage, lavage… (Morin, Bohly, 1998) et le forgeage des outils de mineurs : burins, pointerolles.

Figure 10 : De l’étang à la fonderie… Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert). Schéma de gestion de l’hydraulique (© Schéma DM-HMH).

Figure 10 : De l’étang à la fonderie… Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert). Schéma de gestion de l’hydraulique (© Schéma DM-HMH).

Figures 11 et 12 : La Rouge Myne de Saint-Nicolas.

Manuscrit de Heinrich Gross (1530) conservé à l’Ecole des Beaux-arts de Paris (f°33). Figure 11 : un bocard.

Figure 12 : la fonderie (f°45). La roue hydraulique actionne une paire de soufflets en alternance par l’intermédiaire d’un arbre à cames. Ces deux mécanismes étaient actionnés par l’énergie hydraulique

29Au débouché du travers-banc Saint-Georges, les eaux d’exhaure ont été canalisées pour alimenter les ateliers de préparation mécanique du minerai : cassage, concassage, broyage, lavage (Morin-Hamon, 2013 ; 2021) (figure 11). Un bocard y est attesté en 1628 ; un document évoque les « pilottes » qui désignent le bocard, un appareil servant à concasser le minerai. Le principe simple, consiste en un arbre à cames mis en mouvement par une roue à augets qui soulève, l’un après l’autre, de lourds marteaux qui concassent les blocs de minerai.

  • 8 Bocard
  • 9 Grande caisse en bois dans laquelle on plaçait le minerai à laver

« En descendant plus bas nous sommes entrés dans le bâtiment des pilottes8, lequel est en bon état, hormis la couverture qui est usée. Le battaillement qui supporte l’arbre de la roue qui fait aller lesdites pilottes est enreuséses à même le sol très bon état et tout neuf, ainsi que la roue et les pilottes : le hap qui sert à laver la mine, le théâtre9 qui y est et le crible de fil de fer sont tous en bon état ; le crible a été estimé huit francs. Au sortir du bâtiment il y a encore un lavoir où on lave la mine des hallages, à la couverture duquel il manque encore une demi-douzaine d’ais de sapin, taxé deux francs » ADD, B583, Folio 209 (rapport de visite de la mine en date du 18 mars 1648).

30En 1992, une fouille archéologique (Morin, 1992) pratiquée au pied des haldes de Saint-Georges a permis de dégager un vaste complexe de laveries en bois (Morin, Bohly, Py, 1996). Plusieurs ateliers de lavage ont été mis au jour, parmi lesquels des éléments de laverie en bois parfaitement conservés dans les sédiments issus du lavage (schlamms) (figure 13 – 14). Les eaux d’exhaure du travers-banc Saint-Georges étaient canalisées à travers les haldes assurant l’alimentation des différents ateliers.

31À cet endroit, les mineurs ont aménagé le thalweg de manière à contrôler le maillage hydrographique par un système séparatif : eaux d’exhaure pour le lavage, canalisation récupérant les eaux et boues résiduaires des bacs. Ces installations sont similaires à celles présentes dans le recueil de dessins d’Heinrich Gross réalisé en 1529 pour le compte du duc de Lorraine. Conservé à l’École des Beaux-Arts de Paris (folio 29) (figures 9 et 10), ce document exceptionnel représente les installations des mines d’argent de La Croix-aux-Mines (Vosges).

32La présence d’une forge et d’un martinet, actionnés par une roue hydraulique à l’entrée du travers-banc Saint-Jean, est également mentionnée dans les textes (Moreau, XVIIIe s.). Les vestiges de ce bâtiment sont toujours visibles au débouché du travers-banc Saint-Jean.

33Comment s’effectuait l’enrichissement du minerai ?

34À la sortie de la mine, le contenu des wagonnets en bois appelés « chiens de mine » était déversé sur la halde pour y subir un débourbage et un premier triage (klaubage) des blocs à la main. Les blocs étaient ensuite soumis à une opération de cassage à la masse : c’est le travail du « rompeur de grosse mine » (zersetzer), et de tri manuel ou scheidage (de scheiden : séparer) : le minerai pur était séparé des mixtes (minerai mélangé à de la gangue). Les stériles étaient rejetés sur les haldes. Les blocs de minerai et les mixtes étaient alors acheminés séparément au bocard hydraulique pour y être concassés.

35Le concassage était à nouveau suivi d’une opération de sheidage sur des tables de triages. Le minerai était ensuite finement broyé sur des tables de broyage en roche volcanique (andésite) dont plusieurs exemplaires ont été mis au jour dans la fouille. Les fines ainsi obtenues (particules de 0 à 1 mm de diamètre) étaient ensuite déversées sur des tables de lavage en bois, légèrement inclinées, directement alimentées par les eaux d’exhaure. Les particules en suspension dans l’eau étaient brassées au moyen d’un râble en bois et étaient séparées selon leur densité. Le travail de l’ouvrier consistait à remonter constamment les matières vers la tête des tables jusqu’au moment où il jugeait le travail de séparation achevé. Le râblage avait pour but de mettre la matière en suspension, les schlamms (boues de lavage résiduaires) étant plus facilement entraînés par le courant (Morin-Hamon, 2021). Le produit fini était ensuite acheminé vers les ateliers de métallurgie (figure 15).

Figure 15 : Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert). Métallurgie du cuivre. Elaboration à partir de minerais sulfurés/ Chalcopyrite (CuFeS2).

Dans ce schéma, l’intervention de l’hydraulique dans la chaîne opératoire est symbolisée par une roue hydraulique (© Schéma HMH).

III.- Le bois: un matériau omniprésent au service de la force motrice

36Construits à partir des ressources forestières proches, en particulier le résineux, les dispositifs présents dans la mine de la Grande Montagne sont semblables à ceux qui ont été minutieusement décrits et dessinés dans l’ouvrage De re metallica d’Agricola, véritable encyclopédie minière publiée en 1556, qui les montre dans leur contexte et qui insiste aussi sur la manière de les construire. D’autres essences sont présentes dans la mine comme l’orme.

37Les pompes à bras, dont quelques vestiges ont été retrouvés dans la mine, y sont représentées, accompagnées d’un catalogue des pièces détachées (figure 16). La partie supérieure de la même figure montre deux personnages, le premier déplaçant des troncs d’arbres préalablement équarris tandis que le second les creuse à l’aide d’une tarière pour en faire des corps de pompe. Les machineries d’exhaure, dont une (figure 17) correspond à celle qui fut installée dans la mine de la Grande Montagne, sont également représentées.

Figures 16 – 17 : Planches extraites de l’ouvrage « De re Metallica » de G.B. Agricola.

Figure 16, installation d’une pompe à bras et fabrication des corps de pompe.

Figure 17 (en bas), machinerie d’exhaure actionnée par l’énergie hydraulique. C’est un système sensiblement identique à celui qui a été installé à Château-Lambert. Contrairement à celles qui sont représentées sur cette illustration. Toutes les infrastructures de la Grande Montagne sont installées à l’intérieur de la mine.

  • 10 Épontes : désigne la roche encaissante située de part et d’autre du remplissage d’un filon.

38Omniprésent dans les galeries de mines de Château-Lambert, le bois a été utilisé dans les dépilages pour soutenir les épontes10 et les plateformes servant au stockage des stériles (figure 23). Il a également été utilisé massivement pour confectionner des canalisations qui jonchent aujourd’hui le sol des galeries (figure 24) et des auges pour le transport dont les fragments exhumés des dépilages se comptent par dizaines. Il entre également, à plus de 90%, dans la fabrication des machineries.

39Le bois constitue aussi un indicateur précieux du paléoenvironnement (figure 21) ainsi qu’un marqueur temporel (Lavier 2013) qui, grâce aux nombreux prélèvements opérés dans les galeries (Morin et Lavier, 2014), et à l’occasion des fouilles de la laverie Saint-Georges (Lavier et Lambert, 1996 ; Lambert et Lavier, 1991) a permis de reconstituer avec précision le déroulement chronologique de la mine à l’époque moderne.

40Le milieu souterrain des anciennes mines constitue un conservatoire exceptionnel de vestiges en bois ; poutres de soutènement, échelles, corps de pompes (figure 24), machineries d’exhaure, mobilier destiné au transport ou à l’abattage du minerai, auges, douelles de seaux, ou encore manches d’outils et sabots de mineurs, sont conservés à l’abri de la lumière et sous une température et une hygrométrie particulièrement favorables à la conservation du bois. Les mines de la Grande Montagne à Château-Lambert, regorgent ainsi de débris abandonnés par les générations de mineurs qui se sont succédé au cours du temps dans les galeries et les dépilages.

41Des pelles - ou auges - en bois d’orme, de frêne et de sapin, certaines très fragmentées, d’autres brisées de moitié, ont pu être observées et analysées. Les informations obtenues, en particulier dans le domaine de la tracéologie, permettent d’enrichir les connaissances liées à la gestion forestière, aux savoir-faire, aux outils employés et aux gestes des artisans au cours des différentes périodes d’exploitations de la mine. Comme le montrent ces images d’époque (figure 18 et 19).), il s’agit de récipients de forme ovale munis de deux anses façonnés dans une seule pièce de bois. Ces récipients étaient utilisés pour pelleter, racler ou encore transporter les déblais comme le précieux minerai : de nombreuses traces d’usages subsistent encore. Usées ou en partie fragmentées, celles qui ont été abandonnées dans la mine ont été retrouvées en partie intactes dans ce milieu propice à leur conservation (figure 20).

Figures 18 et 19 : La Rouge Myne de Saint-Nicolas. Manuscrit de Heinrich Gross (1530) conservé à l’Ecole des Beaux-arts de Paris. Extraits.

Figure 18 (f°27). : mineur remplissant une auge au moyen d’une houe à proximité d’un « chien de mine » (wagonnet en bois).

Figure 19 (f°28) : chantier d’abattage. Au centre de la figure en bas, un mineur debout porte une charge de minerai placée dans une auge pour l’amener au treuil.

42Les investigations archéo-dendrométriques ont permis d’attribuer les fragments à leur outil d’origine et de dater chaque objet entre la fin du XVe siècle et le milieu du XVIIe siècle. À partir d’une quarantaine de fragments, 25 d’entre eux parmi les plus expressifs ont été replacés dans leur forme d’origine (figure 21).

Figure 20 : Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert). Vestiges d’infrastructures en bois liées au pompage et fragments d’un auge (Niveau +53m) in situ. (© Photographie HMH)

Figure 20 : Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert). Vestiges d’infrastructures en bois liées au pompage et fragments d’un auge (Niveau +53m) in situ. (© Photographie HMH)

Figure 21 : Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert).

Schématisation des résultats archéodendrométriques sur les fragments selon les essences (sapin, orme et frêne) dont les phases de confections des auges, couplées à des événements météorologiques, historiques et anthropiques (© DAO Lavier C., C2RMF)

43Les analyses ont permis de reconstituer 3 objets en frêne, 4 en orme et 4 en sapin appartenant au moins à six époques de fabrication : vers 1495, 1520, 1535, 1555, 1595 et 1640, indiquant un usage continu de ce type d’outil. D’autres informations ont été obtenues à partir de bacs de lavages, construits en 1640, d’une poutre-échelle monoxyle (kletterbaum) de 1647 et de la laverie de minerai bâtie en 1654 (figure 22). Ces vestiges ligneux constituent un indice de compréhension des modes, durées et phases d’exploitations, ici attestées sur plus de 160 années dans cette mine qui est restée en activité jusqu’à la fin du XIXe siècle comme en témoignent les vestiges et les documents d’archives.

44À la fin du XVe siècle, ces pelles ont d’abord été fabriquées en bois de frêne et d’orme, puis dans les trois essences et à partir de la fin du XVIe siècle uniquement en sapin. Toutes ont été façonnées verticalement côté bombé vers l’extérieur de l’arbre, pour profiter au maximum des capacités mécaniques des fibres ligneuses et dans des arbres d’origine locale de diamètre adapté à la forme désirée (de l’ordre de 30 à 45 cm) et d’âge varié (de l’ordre de 50 à 150 ans).

45Outre ces informations dendrométriques, les analyses renseignent sur le contexte environnemental. L’arbre est en effet un enregistreur remarquable où chaque événement, écologique ou anthropique, se trouve gravé dans ses cernes pendant ses périodes d’activités végétatives à savoir du printemps à l’automne. Leur déchiffrage livre ainsi de précieuses indications événementielles sur les anciens climats de la retombée méridionale des Vosges, comme certaines phases caniculaires (années 1493 et 1503), d’autres très humides (années 1550 et 1558), d’alternances chaud ensoleillé/froid humide (années 1530/1541 produisant également un excellent vin les années chaudes) ou même des activités forestières liées à l’exploitation de la mine (années 1483/1487) ou très régulières et soutenues à partir des années 1620 voire d’arrêts en partie dus à des épisodes dramatiques comme l’épidémie de peste des années 1563/1580.

46L’ensemble de ces données contribue à la restitution du climat des Vosges du Sud couvrant le Petit Âge Glaciaire (fin XIIIe-début XIXe siècles) avec une dégradation enregistrée entre 1550 et 1730 se manifestant par de nombreux désordres météorologiques et écologiques, entraînant famines, troubles mais aussi adaptations et innovations techniques (figure 21).

Figure 22 : Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert). Réseau de la Tête du Midi. Dépilage remontant.

On aperçoit de nombreuses billes de bois de serrage et les vestiges d’une plateforme d’abattage à l’arrière-plan (© Photographie DM).

Figure 23 : Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert). Niveau + 75 m.

Corps de pompe en bois. Quartier de la liaison. Ce quartier se développe à l’extrémité du niveau Saint-Georges et sous le quartier Saint-Nicolas. Il correspond à la jonction de plusieurs travaux (© Photographie DM).

Figure 24 : Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert).

Schématisation des principales datations dendrochronologiques obtenues sur divers fragments en sapin (Abies alba) de plusieurs galeries, d'une échelle en bois monoxyle et d'éléments de bacs de lavage, signalant une occupation continue entre le XVIe et le XVIIe siècle. Ces bois indiquent l'emploi d'arbres locaux mais très différents en volume, taille et âge attestant d'un approvisionnement varié et continu. (© DAO Lavier C., C2RMF).

Conclusion : comparaisons, perspectives

47Le dispositif de pompage de la Grande Montagne a certainement été inspiré par les installations mises en place dans les mines polymétalliques des provinces germaniques comme celles du Ober Harz (Allemagne) (Ancel, Fluck, Bohly, 1996) (figure 25).

48Pour autant, l’intérêt du site de Château-Lambert réside dans son état de conservation. Rares en effet sont les dispositifs de pompage et leur infrastructure encore accessibles. Si les roues ont aujourd’hui disparu, une grande partie du système de pompage se trouve encore en place avec les corps de pompes en résineux qui équipent le puits situé au-dessous de la salle des roues.

49Dans les mines proches d’Auxelles et du Pfennigthurm (Giromagny, Lepuix-Gy) dans le Territoire de Belfort, décrites dans l’Encyclopédie de Diderot d’Alembert, les systèmes de pompages à grande profondeur équipés à l’origine d’une série de paliers munis de roues hydrauliques, ont disparu ou sont aujourd’hui ennoyés.

50Les observations réalisées dans la mine montrent une organisation particulièrement pertinente de l’environnement souterrain dans un souci constant de mettre hors d’eau en permanence les chantiers en cours d’abattage à tous les niveaux de la mine.

51À l’échelle du chantier, rien n’était négligé, en particulier les entailles soigneusement pratiquées dans la roche, destinées à évacuer les eaux d’infiltration, parfois associée à des rigoles en bois taillées à partir de poutres : un dispositif mobile adapté à la progression des chantiers d’abattage et à la dynamique générale de l’exploitation.

Figure 25. Représentation aquarellée du groupe de filons de Zellerfeld par Daniel Flach (1625-1694).

Figure 25. Représentation aquarellée du groupe de filons de Zellerfeld par Daniel Flach (1625-1694).

Inspecteur en chef des mines, Flach a réalisé cette représentation détaillée d'un groupe de filons dans le Harz en 1661. D'une longueur d'environ quatre kilomètres, ceux-ci s'alignaient entre les villes minières de Wildemann et Clausthal-Zellerfeld (Allemagne – Basse Saxe). L’auteur a documenté ici une exploitation à grande profondeur avec notamment des infrastructures d’exhaure similaires à celles qui ont été installées dans la mine de Château-Lambert. Sur ce dessin particulièrement soigné, on distingue très bien le fonctionnement du dispositif avec le système de roues hydrauliques et les corps de pompes associés, disposés sur plusieurs niveaux dans le puits. L’énergie hydraulique provient également de l’eau de plusieurs retenues d’eau aménagés en surface (étangs).

52La mine de la Grande Montagne constitue une aventure industrielle de près de cinq siècles. L’examen croisé des sources textuelles et iconographiques avec les explorations archéologiques réalisées en surface comme au cœur des réseaux souterrains permettent de restituer une page inédite de l’histoire des techniques de la région des Mille Étangs.

53Ici, les étangs étaient employés comme source d’énergie pérenne et plus spécifiquement comme une hydraulique utilisée comme force motrice à tous les niveaux de la chaîne opératoire de la métallurgie du cuivre en l’occurrence ici de la chalcopyrite (CuFeS2) (Figure 15). Dans ce contexte, les étangs ont été aménagés pour répondre aux impératifs de l’industrie minière et métallurgique au début du XVIIe siècle. Le potentiel hydraulique qui prend naissance au sommet de la montagne, est intégré dans la chaîne opératoire qui caractérise l’exploitation : source d’énergie propre à l’extraction comme au traitement métallurgique, l’eau alimentait aussi le bocard et les laveries disposés à proximité des accès aux parties souterraines. Quant au bois, omniprésent dans les galeries et les chantiers, il a joué un rôle déterminant dans l’équipement technique des infrastructures de la mine.

54Dans cette région des Mille Etangs, en particulier dans les vallées colonisées depuis quelques siècles seulement, les anciens sites miniers constituent une grande part du patrimoine archéologique. La préservation de ces sites comme des paysages particuliers qui leurs sont associés (Morin-Hamon, 2006 ; 2013b), constitue un réel atout dans le cadre d’une politique de valorisation (Morin, Morin-Hamon, 2013a ; Ancel, 1992).

55Rendre intelligible ce patrimoine industriel, scientifique et technique et par conséquent en préserver et valoriser les vestiges, constitue un réel enjeu scientifique et culturel pour les générations futures (Morin, Morin-Hamon, 2013b).

56De récentes fouilles, comme celle de la tuilerie-faïencerie de Granges-le-Bourg (Haute-Saône), la valorisation du haut-fourneau et de la forge de Montagney-Servigney (Doubs), les relevés archéologiques de la forge de de Pesmes et l’étude de la clouterie Hory de Clairegoutte (Haute-Saône), démontrent qu’il est tout à fait possible de concilier patrimoine, recherche et culture industrielle. Ces actions pionnières en Franche-Comté, dès lors qu’elles seront valorisées dans un contexte institutionnel, devraient pouvoir contribuer à mieux intégrer les périodes récentes et à mieux préserver un patrimoine et des paysages souvent méconnus en contexte rural (Edelblutte, Legrand, 2013). Elles devraient parallèlement ouvrir de nouvelles problématiques autour de l’histoire des sciences et des techniques.

Sources

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  • Archives Départementales du Doubs (ADD) 2B 448 - 4U24/104 – 1B 1370

  • Archives Départementales de Haute-Saône (ADHS) H 600. Plan des bois appartenant au Roy situés dans les montagnes de Château-Lambert… (XVIIIe s.)

  • Bibliothèque Nationale de France (BNF) - Fonds Moreau 901, mélanges, milieu XVIIIe

Site internet :

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Notes

1 C’est à la fin du XVe siècle et au début du XVIe siècle que les mines polymétalliques prennent un réel essor. Argent, cuivre, et plomb font l’objet d’intenses exploitations dans le massif vosgien. Issus pour la plupart des provinces germaniques, les mineurs affluent, sous l’impulsion des princes ou de certaines abbayes, comme celle de Lure, en quête de richesses. Avec eux, les mineurs apportent leurs traditions, et surtout leur savoir-faire et des techniques minières éprouvées. Pingen (pour désigner les puits), arbestole (ou erbstollen, galeries d’écoulement ou d’exhaure), schlamms (boues de lavage), steingues (rails en bois), chacq (puits), etc… la majorité du vocabulaire technique de la mine est en langue germanique dans la plupart des archives de l’époque.

2 Mining Archaeology and Technology, the origins (International program for scientific cooperation - PICS)

3 Les mines de cuivre de la Grande montagne à Château Lambert (Haute-Saône) Étude diachronique des vestiges d'exploitation minière et des vestiges associés OPT - Opération de Prospections thématique.

4 ADD. Archives Départementales du Doubs

5 Barre à mines

6 « (…) L’on voit qu’autrefois à la mine la plus considérable de Château-Lambert appelée la grande montagne extrêmement riche en cuivre dont le détail sera fait cy après il y avait une machine à deux roues, placée au-dessus de la montagne où l’on distingue encore l’emplacement des dites deux roues laissé dans le roc, lesquelles faisaient jouer deux pompes à plomb. Ces roues étaient mues par les eaux de cinq petits (627) - étangs qui sont sur cette montagne dans lesquels n’y ayant que de petites sources l’on avait grand soin d’y ramasser les eaux de pluies et par un autre ménagement l’eau de la première roue tombait sur la seconde ». (BNF - Fonds Moreau 901, mélanges, milieu XVIIIe)

7 Archives départementales de Haute-Saône

8 Bocard

9 Grande caisse en bois dans laquelle on plaçait le minerai à laver

10 Épontes : désigne la roche encaissante située de part et d’autre du remplissage d’un filon.

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Table des illustrations

Titre Figure 1 : région des Mille Étangs. Carte de répartition des principales exploitations minières (Moyen Âge – XXe s.) .
Légende (1) Localisation de la mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert) (Cu/Mo). (2) Les Baudys (Pb/Ag). (3) La Rosière (Fluorine). (4) Saint-Bresson (Pb/Ag). (5) Faucogney (Mn). (6) Servanceuil (Fe). (7) La Fonderie (Mn). (8) Le Combrageot (Pb/Ag). (9) Mines de la Grande montagne à Plancher-les-Mines et de la vallée du Rahin (Pb/Ag/Cu). (10) Le Mont-de-Vannes (Pb/Ag/Cu/Fluorine). (11) Le Magny de Fresse (Pb/Ag). (12) Champagney (Houille). (13) Ronchamp (Houille). (14) La Côte (Carrière souterraine de gypse). (15) Vouhenans (carrière souterraine de gypse). (16) La Grange-du-Vau (Houille).
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Titre Figures 2 et 3. Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert). Travers-banc Saint-Jean : galerie d’exhaure de 445 m, ici taillée le long d’un miroir de faille (Photographies DM).
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Titre Figure 4. Travers-banc Saint Jean. Erbstollen, Galerie d’exhaure. Traces d’abattage mixtes à la pointerolle et à la poudre au plafond de la galerie (Photographie DM).
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Titre Figure 5. Schéma type d’exploitation des mines en filon dans les Vosges du Sud (Schéma D. Morin, M Py). 1 : Verhau – Tagverhau (exploitation à ciel ouvert). 2. Haldes. 3. Erbstollen : travers banc d’exhaure – Voie d’accès vers le milieu souterrain. 4. Travers-banc d’exhaure (Erbstollen) en cours de percement. 5. Sitzort.
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Titre Figures 6 et 7 : Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert). Salle des roues. Vestiges de la fosse (radstube) supérieure de la machinerie taillée à la pointerolle (niveau + 86 m.) (figure 6) et de la roue inférieure taillée au toit (niveau + 99 m.) (figure 7) (Photographies DM).
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Titre Figure 9 : ADHS7 H 600. Plan des bois appartenant au Roy situés dans les montagnes de Château-Lambert… (XVIIIe s.)
Légende Sur cette carte on distingue le village de Château-Lambert et les 5 étangs reliés entre eux par des chenaux, utilisés pour pomper l’eau des mines (en haut noté 3). Á droite au point n° 6, la fonderie et ses bâtiments annexes, et en particulier le dispositif de soufflerie destiné à actionner les fours, est alimenté également par un étang de retenue. Plusieurs moulins étaient en fonctionnement en aval du village de Château-Lambert. L’un d’eux est visible sur la carte en contrebas de l’église sur le cours du ruisseau (Cliché HMH).
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Titre Figure 10 : De l’étang à la fonderie… Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert). Schéma de gestion de l’hydraulique (© Schéma DM-HMH).
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Légende Figure 12 : la fonderie (f°45). La roue hydraulique actionne une paire de soufflets en alternance par l’intermédiaire d’un arbre à cames. Ces deux mécanismes étaient actionnés par l’énergie hydraulique
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Titre Figures 13 et 14. Mine de Château-Lambert. Haldes de Saint-Georges. Vestiges ligneux in situ de laverie plane (© Photographies DM)
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Légende Figure 17 (en bas), machinerie d’exhaure actionnée par l’énergie hydraulique. C’est un système sensiblement identique à celui qui a été installé à Château-Lambert. Contrairement à celles qui sont représentées sur cette illustration. Toutes les infrastructures de la Grande Montagne sont installées à l’intérieur de la mine.
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Légende Figure 19 (f°28) : chantier d’abattage. Au centre de la figure en bas, un mineur debout porte une charge de minerai placée dans une auge pour l’amener au treuil.
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Titre Figure 20 : Mine de la Grande Montagne (Haut-du-Them/Château-Lambert). Vestiges d’infrastructures en bois liées au pompage et fragments d’un auge (Niveau +53m) in situ. (© Photographie HMH)
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Titre Figure 25. Représentation aquarellée du groupe de filons de Zellerfeld par Daniel Flach (1625-1694).
Légende Inspecteur en chef des mines, Flach a réalisé cette représentation détaillée d'un groupe de filons dans le Harz en 1661. D'une longueur d'environ quatre kilomètres, ceux-ci s'alignaient entre les villes minières de Wildemann et Clausthal-Zellerfeld (Allemagne – Basse Saxe). L’auteur a documenté ici une exploitation à grande profondeur avec notamment des infrastructures d’exhaure similaires à celles qui ont été installées dans la mine de Château-Lambert. Sur ce dessin particulièrement soigné, on distingue très bien le fonctionnement du dispositif avec le système de roues hydrauliques et les corps de pompes associés, disposés sur plusieurs niveaux dans le puits. L’énergie hydraulique provient également de l’eau de plusieurs retenues d’eau aménagés en surface (étangs).
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Pour citer cet article

Référence électronique

Denis Morin, Hélène Morin-Hamon et Catherine Lavier, « De l’étang à la mine. Exhaure, machines hydrauliques et gestion de l’eau dans la mine de la Grande Montagne à Château-Lambert (70) »Revue Géographique de l'Est [En ligne], vol. 60/1-2 | 2020, mis en ligne le 10 mai 2022, consulté le 18 mai 2024. URL : http://journals.openedition.org/rge/9769 ; DOI : https://doi.org/10.4000/rge.9769

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Auteurs

Denis Morin

Maître de Conférences HDR émérite - Université de Lorraine, laboratoire Hiscant-Ma (Histoire et Culture de l’Antiquité et du Moyen Âge) – denis.morin@univ-lorraine.fr

Hélène Morin-Hamon

Docteur en Sciences pour l’Ingénieur. Archéologue. UMR CNRS 5608 Laboratoire TRACES, Travaux et Recherches Archéologiques sur les Cultures, les Espaces et les Sociétés, Université Jean Jaurès – Toulouse - whithleen@gmail.com

Catherine Lavier

Ingénieure de recherche, Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France. Experte à la Direction Générale des Patrimoines du Ministère de la Culture pour l’authentification des œuvres d’art - catherine.lavier@culture.gouv.fr

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