RÉPARTITION DB LA HOUILLE DANS LES DÉPOTS ARÉNACÉS

deux couches, l'une de 10 mètres et l'autre de 14 mètres de puissance, dans une zone de 300 mètres d'épaisseur. Si l'on réunit ces deux étages, on arrive, pour la partie la mieux connue du bassin, à 29 mètres de houille, répartis dans 500 mètres de dépôts ; c'est une proportion de 1 /1 8 ; la plus riche que l'on puisse citer.

Dans le bassin de la haute Auvergne, dit bassin de Brassac, M. Baudin a divisé la totalité des dépôts houillers en trois systèmes qui sont, à partir de la base : 1"* le système inférieur, ou de la Combelle, comptant six couches de houille dont l'épaisseur moyenne peut être évaluée à 4,°'50; 2* le système moyen, ou de Grosmenil et Fondari, renfermant deux couches de 7 mètres de puissance moyenne; 8** le système de Mégecoste et des Barthes, système supérieur qui contient onze couches dont l'épaisseur est évaluée à 5,50. I^s trois étages contiendraient donc, en somme, 17 mètres de houille, pour une épaisseur totale de dépôts évaluée à 1,200 mètres, et la proportion ne serait que de 1/70; mais les épaisseurs calculées par M. Baudin sont des épaisseurs minimum, car, en certains points, les couches de la Combelle et de Grosmenil se renflent jusqu'à dix mètres de puissance.

On voit qu'en comparant les épaisseurs réunies des couches de houille à la puissance totale des dépôts, on n'arrive jamais qu'a une proportion très petite. Ainsi, dans les bassins de la Loire et de Saône-et-Loire, qui nous présentent le maximum de richesse, nous n'avons guère que 1 /20 de houille, tandis que la proportion tombe à 1/42 dans les

bassins du pays de Galles, et à 1/70 dans celui de TAuvergue. Si Ton considère Timmense épaisseur des dépôts dans lesquels est disséminée cette proportion de houille, épaisseur qu'il faut traverser pour atteindre les couches inférieures, au centre des bassins, on voit qu'une grande partie de ces richesses se soustrait encore à nos moyens d'exploitation.

Les couches combustibles ne sont pas ordinairement réparties d'une manière uniforme dans l'épaisseur des dépôts; elles sont divisées en groupes qui comprennent chacun une série de couches, et qui sont séparés entre eux par de grandes épaisseurs stériles. C'est ainsi que, dans le bassin de la Loire, entre les couches du svstème inférieur dit do Rive-de-Gier, et les couches du système de Saint-Etienne, il y a plus de 300 mètres d'alternances de grès stériles. Le système de Saint-Etienne proprement dit est, lui-même, fractionné en trois étages séparés par des épaisseurs de plus de 1 00 mètres de grès et schistes, tandis que, dans les parties riches, un puits ne peut guère traverser 30 ou 40 mètres de dépôts arénacés sans rencontrer une couche.

Presque tous les grands bassins lacustres nous présentent des groupements analogues, et les dépôts stériles qui séparent les divers systèmes ou étages sont quelquefois remarquables par la grosseur de leurs éléments. Ainsi, après une succession de grès fins, de psammites, de schistes et de houille, superposés aux conglomérats de la base, on voit reparaître les gros poudingues et, souvent même, les véritables conglomérats à gros blocs.

Lorsqu'on explore ud terrain bouiller^ la coloration des schistes et l'abondance des empreintes végétales sont les indications les plus ordinaires da voisinage de la bouille; mais on n'a réellement trouvé une coucbe de houille que lorsqu'on est arrivé sur son affleurement. Les caractères d'un affleurement doivent être étudiés avec le plus grand soin, car, dans la plupart des cas, la bouille y est plus ou moins altérée. Nous ne parlons ici que des affleurements naturels, mis à nu dans les ravins ou vallées par Térosiou des eaux, et non de ceux que l'on découvre par des tran* ehées artificielles.

Il est rare que les coucbes puissantes soient indiquées

par des affleurements en rapport avec leur épaisseur réelle;

une trace noire de quelques décimètres, composée de

scbistes charbonneux, représente souvent une couche de

plusieurs mètres. Cette altération des affleurements est biei^

connue des mineurs, qui ne s'inquiètent guère de l'exiguité

des indices extérieurs, et n'hésitent pas à les explorerpar

des travaux en profondeur. Quelquefois, cependant, les

houilles grasses et anthraciteuses se conservent dans leurs

affleurements, et nous pouvons citer, comme exemple

remarquable, l'affleurement de la grande couche de Rive-

de-Gier, dans le petit vallon de Dorlay, près la Grand'-

Croix. Là, on peut, lorsque les eaux sont basses, mettre à

DU le charbon sur plusieurs mètres d'épaisseur, et en tirer

des morceaux durs et conservés comme s'ils avaient été

pris en profondeur. Mais ce cas est exceptionnel, même

pour, les houilles grasses, et il ne faut jamais s'étonner

de la pauvreté des afQeurementSy surtoat pour les bouilles très oxygénées, qui sont ordinairement les plus altérées: Des travaux suivis en profondeur peuvent seuls décider si une couche est puissante ou non, si elle est de bonne ou de mauvaise qualité.

Dans les bassins houillers qui sont découverts, la confia guration du sol prend une grande importance dans Tétude du terrain. Cette configuration a, en elTet, été déterminée par des phénomènes de soulèvements et d'affaissements, de ruptures et de compression, qui ont singulièrement modifié la forme première des dépôts. Les couchés de bouille ont été affectées par ces phénomènes, aussi bien que les dépôts arénacés qui les enclavent, et, tout en étudiant les allures et accidents des couches de houille, on étudie en réalité les allures et accidents de tout le dépôt houiller. Indépendamment de ces études sur les allures des couches, on a quelquefois cherché à caractériser le teirain houiller d'après les apparences de sa surface, par exemple, d'après les caractères particuliers de sa configuration physique ; mais on n'est arrivé à aucun résultat. Le terrain houiller est rarement à découvert sur des étendues considérables , et , lorsqu'il est recouvert, les apparences de la surface sont déterminées par les formations superposées; seulement, on a remarqué que, plus les terrains superposés sont modernes, moins le pays est accidenté, et que, par conséquent, les régions où le terrain houiller est à découvert sont généralement assez montagneuses. Telles sont, par exemple, les surfaces houillères toujours montagneuses du centre de

TERRAINS AMTHRAXIFÈRES ET LIGNITEUX. 115

la France , tandis que, dans les régions planes du nord, le terrain houiller se trouve constamment enfoui à d'assez grandes profondeurs. En Belgique , le terrain houiller n'affleure sur des étendues considérables que dans les provinces accidentées de Liège et de Namur.

Lorsque, dans une contrée quelconque, le terrain houiller apparaît au jour, les surfaces qu'il constitue se reconnaissent assez facilement à une multitude de signes que l'étude de la localité a bientôt signalés. La forme et la couleur des collines et des rochers, la manière dont les agents atmosphériques les modifient , la nature de la végétation qui s'y développe, deviennent autant d'indices précieux ; mais, vouloir généralisQr ces indices, et reconnaître partout la présence souterraine de la houille, par des moyens aussi vagues, et en dehors de l'étude minéralogique des roches, c'est reculer de plusieurs siècles, et retourner aux jongleries de la baguette divinatoire.

C^mctèrc* mliiér»lo|rl4iies d«s formAiloii* carbonifères «ntérienres on posiériesre* so iemln houiller.

Nous avons cité plusieurs exemples de beaux gisements de combustibles minéraux, en dehors du terrain houiller. Tels sont, dans le terrain anthraxifère , les couches d'anthracite des environs de Roanne , et surtout les houilles anthraciteuses du terrain dévonicn de la basse Loire. Tels sont, dans les terrains postérieurs au terrain houiller, les couches combustibles qui se trouvent quelquefois dans le

trias, le terrain jurassique et le terrain crétacé; tels sont,

116 CARACTÈRES DBS FORVÀTIOMS CARBONIFÈRES.

encore, les beaux lignites des terrains tertiaires des bords de la Méditerranée y et notamment ceux des environs de Marseille.

Dans les terrains plus modernes, nous voyons les lignites ligneux former des accumulations importantes, notamment sur beaucoup de points de la vallée du Rhin ; puis enfin, et tout à fait à la surface du sol, nous trouvons les tourbières de la Somme, de la Loire-Inférieure, de la Hollande, etc.

Ces divers combustibles, antérieurs ou postérieurs au terrain bouiller, n*ont qu'exceptionnellement une qualité comparable à celle des diverses variétés de houille; ils ne sont pas, cependant, sans une certaine importance, en France surtout, où la houille n'est pas assez répandue pour qu'on néglige les combustibles de qualité inférieure. Les progrès de l'industrie ont, d'ailleurs, permis d'appliquer ces combustibles, même aux industries métallurgiques les

plus difficiles, et l'emploi des gaz leur ouvre, dans l'avenir,

un vaste débouché. En Allemagne, par exemple, on brûle aujourd'hui les lignites les plus médiocres dans des gazogènes, et les gaz recueillis sont appliqués au puddiage et au réchauffage du fer. En Angleterre, et aux États-Unis, les anthracites sont directement employés dans les hauts fourneaux, et la fabrication des péras artificiels permet, en quelque sorte, de les convertir en houille flambante. Enfin, le seul perfectionnement de la main-d'œuvre a modifié, sur bien des points, la valeur relative des combustibles ; les forgerons ont appris à forger avec des houilles autres que les

TERRAINS ANTHRAXIFÈRE8 ET LIGNITECX. 117

houilles maréchales de Saînt-ÉtienDe ; les chauffeurs de machines savent utiliser les houilles maigres anthraciteuses et les lignites, de telle sorte^ que cette tendance générale à un emploi intelligent de tous lés combustibles, appelle Tattention sur ceux qui, jusqu'à présent, n'étaient regardés que comme très secondaires.

Malheureusement, tous ces combustibles restent inférieurs aux houilles, non seulemenl par leurs qualités, mais aussi sous le rapport de leur quantité. Leurs couches, toujours peu nombreuses et peu puissantes, ne constituent, dans les terrains, que des accidents exceptionnels; et ce qui le prouve, c'est que toute la valeur des indices géologiques disparait. Ainsi, tandis que l'existence seule d'une formation houillère, c'est-à-dire des grès et schistes caractéristiques, suffit pour que l'exploration du terrain soit rationnelle, on ne doit procéder à des recherches, dans les terrains de transition comme dans les terrains secondaires et tertiaires, que sur les indices direcU de l'existence d'une couche.

Il y a plus, tel indice qui, dans un terrain houiller, serait une preuve directe de la présence d'une couche combustible sous-jaeente, n'a plus qu'une valeur très indirecte dans un autre terrain ; car les coudées combustibles n'ont plus eétte continuité caractéristique , qui , dans le terrain brfoillër, donne aux explorations une marche assurée , et tout indice, autre que l'affleurement immédiat , dévient très hasardeux* • Les formations carbonifères supérieures au terrain houiller

n'ont aucun caractère spécial. Elles sont généralement composées de roches calcaires et argileuses, quelquefois de schistes peu délayables, bien distincte des schistes houillers en ce qu'ils ne sont pas micacés. Le calcaire^ surtout^ donne à ses formations carbonifères modernes un caractère tout particulier, qui avait conduit les anciens minéralogistes à désigner les lignites par la dénomination de houilles des calcaires.

Lorsque les formations qui recouvrent immédiatement le terrain houiller, comme celles du trias et du lias dans le midi de la France , renferment de petites couches char-* bonneuses , le terrain offre souvent une sorte de répéti* tion des caractères houillers : ainsi , les argiles schisteuses en contact avec les couches charbonneuses sont plus ou moins bitumineuses, et contiennent des nodules de fer car-^ bonaté; telles sont celles du trias à Saint-Nizier (Saône^et- Loire), et du lias dans les environs de Milhau (Âveyron). Cette reproduction des caractères houillers est encore plus prononcée pour les formations carbonifères qui sont antérieures à la période houillère ; mais, dans ces formations comme dans celles du trias et du lias, les couches com-* buslibles sont toujours accidentelles et en faible proportion.

Le terrain anthraxifère des environs de Roanne est celai qu'on peut citer comme type parmi les plus anciens et les plus profondément métamorphosés; il est composé dé schistes lustrés, de calcaires compactes ou saccharoïdes, et de grès dont les alternances forment une épaisseur consi-

TERRAINS àNTHRàXIFÈRES BT LIGMItEUX. 119

dérable, évaluée à 700 mètres. Il renferme beaucoup d'indices d'anthracite, mais les couches exploitables de O'^ySO ai mètre de puissance y sont en réalité peu nombreuses, et ne sont connues que sur deux points, à Bully et à Fra^ gny. Ce terrain est tellement pauvre en combustibles, que, dans les localités les plus favorisées, on peut à peine évaluer à 1/300 répaisseur de Tanthracite relativement à celle des dépôts.

Les anthracites de Sablé, dans la Sarthe, ne constituent également qu'une très faible proportion dans Tensembie des dépôts. Composé de schistes, de grès et de calcaires^ le terrain ne contient généralement que deux ou trois couches d'anthracite d'une épaisseur de 0"',30 àO^'yTO. Ces couches sont donc peu nombreuses et peu puissantes, mais elles sont régulières dans leur allure, et donnent lieu à des exploitations assez actives.

Dans ces terrains anciens, les roches qui accompagnent les couches combustibles ne peuvent servir d'indice que lorsque leurs caractères se confondent avec ceux des ter-' rains houillers proprement dits. Ainsi , les terrains dévouions carbonifères de Chalonne, Ingrande, Montrelais, Mousseil et Nort, ne diffèrent des terrains houillers que par leur concordance avec des couches calcaires qui contiens nent des fossiles dévouions. Ce sont, du reste, les mêmes grès ou psammites, et les mêmes schistes à empreintes ; il y a plus, ce sont les mêmes empreintes, et plusieurs géologues assimilent encore ces dépôts à ceux de l'époque houillère. L'analogie se poursuit jusque dans la disposition

des dépôts, qui forment un bassin allongé, isolé au milieu du terrain silurien.

« Ce terrain dévonien commence presque toujours, disent MM. Dufrenoy et Ëlie de Beaumont, dans leur Detcriplion géologique de la France^ par un poudingue composé de galets de quarz hyalin laiteux, de quarz noir, de schiste micacé, et d'un schiste verdàtre qui se retrouve sur beaucoup de points de la Bretagne. Le poudingue jMuase, par la diminution de la grosseur des éléments, à des grès avec lesquels il alterne à plusieurs reprises. Des grès schisteux, noirs, très micacés, et contenant des empreintes végétales, succèdent au poudingue; ils sont recouverts par le système de couches d'anthracite. Cet ensemble présente une épaisseur moyenne de 1,000 à 1,500 mètres , et renferme vingt-cinq couches d'anthracite, dont huit seulement sont assez puissantes pour être exploitées avec avantage. »

A plusieurs niveaux du bassin et dans les divers étages carbonifères, on rencontre une roche que Ton a appelée f terre carrée , à cause de sa tendance à se briser en fragments prismatiques. Cette roche, lorsqu'elle est à l'état compacte, a de certaines analogies avec un pétrosilex; elle est verdàtre , et contient des parties qui semblent serpen- •tineuses. Ces caractères ont souvent fait regarder la pierre carrée comme une roche éruptive, insérée suivant les plans de la stratification du terrain ; mais une étude approfondie a permis à M. Rolland de démontrer qu'elle était bien réellement sédimentaire. Elle contient, en effet, des em-

TERRAINS ANTHRAXIFÈRES ET LIGNITECS. 121

preiDtes végétales en assez grande quantité : troncs, tiges et feuilles ; de plus , elle se charge quelquefois dé cailloux quarzeuXy au point de constituer un véritable poudingue dont la pâte est la pierre carrée. La puissance de^ couches est très variable; elle atteint accidentellement 70 mètres, mais, d'autres fois , elle se réduit à quelques mètres.

Tous ces caractères se réunissent pour assimiler la pierre carr^ à la roche que nous avons désignée, dans les dépôts houillers de la Loire , sous le nom de gore blanc. Le déve* loppement considérable qu'a pris cette roche anomale dans la formation carbonifère de la basse Loire, n'est donc qu'une particularité locale, qui n'altère pas ses conditions d'identité de composition avec la formation houillère.

Les couches combustibles se soutiennent dans presque toute l'étendue du bassin, mais en nombre très variable. Sur plusieurs points, leur proportion dépasse 1/200.

Dans les terrains secondaires où nous avons signalé l'existence de quelques petites formations carbonifères, dont les caractères se rapprochent aussi de ceux des formations houillères, la proportion des couches combustibles n'atteint jamais cette importance. Remarquons, d'ailleurs, une autre différence, c'est que les formations carbonifères des terrains secondaires, au lieu de s'étendre sur toute la surface couverte par les dépôts qui les renferment, n'y constituent au contraire que des Ilots très circonscrits. Ce sont de petites formations locales enclavées dans l'ensemble du terrain.

422 CABACTÈRES DBS FORMATIONS CARBONIFÈRES.

Une réflexion bien simple met en évidence Tinsignifiance des caractères de gisement de ces combustibles accidentels, c'est qu'on peut les supposer passant d'un terrain dans un autre , sans que les caractères généraux de ces terrains en soient aucunement modifiés; ils n'y figurent que comme une particularité locale.

Les dépôts carbonifères de l'époque tertiaire ont plus de régularité j lorsque ces terrains nous représentent des lacs d'eau douce, isolés et circonscrits, au fond desquels se sont effectués des dépôts calcaires ou argileux. Dans ce cas, les circonstances génératrices des combustibles minéraux se sont quelquefois reproduites avec assez d'énergie et de périodicité pour intercaler des couches nombreuses dans les dépôts. Nous avons déjà cité le bassin de Fuveau, en Provence, comme le plus remarquable de ces dépôts tertiaires, carbonifères.

Le terrain tertiaire ligniteux couvre un espace considérable en Provence. 11 s'étend depuis les environs de Roquevaire jusqu'à 15 kilomètres à l'ouest, sur une largeur qui va jusqu'à 8 kilomètres. Ces dimensions assimilent, comme surface, le bassin des lignites de Provence à certains basons houillers du centre de la France; mais il ne leur est pas comparable sous le rapport de la richesse. Les lignites n'y fiont développés que dans une partie de l'épaisseur totale <les dépôts , épaisseur que M. Devilleneuve évalue à 550 mètres, et, encore, cet étage ligniteux n'existe-t-il luimême que dans certaines vallées, parmi lesquelles celle dé l'Arc est la plus favorisée.

TERRAINS ANTHRAXIPÊRES ET LIGNITEDX. 423

L'étage ligoiteux est composé de calcaires souvent bitumineux et fétides , alternant avec quelques bancs de calcaires marneux et de grès. Les fossiles y abondent, et consistent en coquilles d'eau douce, telles que cyclades, mélanopsides, potamides, etc... Tous sont concentrés dans les couches calcaires ou argileuses, et ce n'est qu'accidentellement que les cyclades pénètrent de quelques centimètres dans le lignite , dans lequel on trouve seulement quelques débris de carapaces de tortues.

Parmi les alternances calcaires et marneuses qui constituent l'étage carbonifère, il existe sept couches de lignites compactes, remarquables par leur qualité. Ces couches sont très régulièrement stratifiées , mais leurs puissances réunies n'atteignent que trois k quatre mètres, et les exploitations ne portent que sur deux d'entre elles, dont l'une a1°,25, et l'autre 0'",60 d'épaisseur. M. Devilleneuve évalue à 1 32 mètres l'épaisseur totale de cet étage carbo* nifère; de telle sorte que la puissance des couches combustibles, par rapport à la puissance des dépôts, serait de 1/45; mais, en réalité, la proportion, comparée à l'épaisseur totale de la formation, n'est que de 1/1 50. ' Les terrains à lignites ne présentent pas toujours des cou* ches aussi multipliées, de bonne qualité, alternant aussi régulièrement avec les dépôts sédimentaires. Dans les pro«yinces rhénanes, les lignites ligneux, ou braunkohie, cobf stituent des couches d'une allure très irrégulière , et, sur quelques points même, ces couches ont le caractère d'ac- <;umttlations ou amas stratifiés. C'est surtout dans ces accu-

muIatioDs ligneuses que ron trouve des bois assez bien conservés pour qu'on puisse en reconnaître Tespèce, et Ton a pu y constater que les végétaux dominants n'étaient plus ceux de Tépoque houillère, mais qu'ils se confondaient avec ceux de l'époque actuelle.

Vonrbièret*

Parmi les grands phénomènes géologiques qui ont déterminé les principaux caractères de forme et de composition de l'écorce du globe, il n'en est aucun qui ne soit représenté par quelque arrière phénomène, par quelque fait analogue appartenant à l'époque actuelle. C'est ainsi que les grandes perturbations dynamiques qui ont causé les migrations successives des eaux, et constituent ce que nous appelons les révolutions du globe , sont actuellement représentées par l'action volcanique agissant, quelquefois encore, comme force soulevante des couches placées à la surface, tandis que la série géologique des roches ignées se continue par les émissions de laves. La génération des roches sédimentaires, produites par voie de précipitation chimique, ou par transport et agrégation, se perpétue aussi sous nos yeux par les dépôts de travertins, et par l'action des cours d'eau et des mers. Mais tous ces phénomènes actuels ne sont que des réminiscences éloignées, dont la faible influence peut à peine se comparer aux prodigieux effets des actions antérieures.

Il est des faits d'une autre nature qui ont suivi une marche inverse , c'est-à-dire, qui se sont progressivement ac«