TERRAIN CARBONIFÈRE

Syn. : Terrain houiller ; Groupe carbonifère, partie de la période anthraxifère de M. Cordier; partie moyeuiie de la formation ou période paléozoique.

Ce Terrain est nettement caractérisé par l'Anthracite et surtout par la grande quantité de Houille qu'il contient dans sa partie supérieure. Ces deux substances, où domine le Carbone, expliquent suffisamment le nom de carbonifère que porte ce Terrain. Il se divise naturellement en deux étages distincts: 1<» Vêlage du Calcaire anthraxifère ; 2" Vêlage houiller.

Étage du Calcaire antbraxlfère.

Syn.: Calcaire carbonifère (Carboiiiferous limesloiie des Anglais) ; Calcaire de montagne (Mountain limestone); Calcaire métallifère.

Cet étage, dont la puissance moyenne est de 4 à 500 mètres , présente des caractères généraux à peu près semblables partout où l'on a pu l'observer.

En France, en Belgique, en Angleterre, en Ecosse, aux Étals-Unis et jusqu'à la Nouvelle-Hollande , on a constaté qu'il forme la base sur laquelle repose l'étage houiller proprement dit. Il se compo.se d'un Calcaire compacte, quelquefois grenu, fréquemment traversé par des veines de Carbonate de chaux spathique. Ce Calcaire donne, par le frottement, une odeur fétide. Sa couleur gri.sàtre, bleuâtre et noirâtre paraît due à des matières charbonneuses el biiumineuses. C'est celte Roche qui fournit au commerce les Marbres de Flandre et de Belgique, connus sous le nom de Marbres Écaussines ou peut Granité, ainsi que le Marbre de Namur elde Dinan, exploité sous le nom de Marbre de Sainle-Anne. Le petit Granité contient beaucoup de Polypiers et d'Encrines , et, quoique très empUyé, il présente un grand inconvénient : lorsque l'on pose dessus des

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corps chauds, la chaleur réagit sur les parties bitumineuses et forme des taches qui obligent à le faire repolir.

Les Roches subordonnées au Calcaire carbonifère sont des lils de Silex noirâtre, du Peroxyde de Fer globulaire, de l'Anthracite, du Bitume, de la Fluorine, de la Baryline, enfin du Calcaire magnésien qui y forme quelquefois des couches puissantes.

En Angleterre, ce Terrain constitue des montagnes élevées, d'où le nom de. Mountain Limestone (Calcaire de montagne) qu'on lui a donné; il renferme des filons et des amas de diverses substances métalliques qui sont l'objet d'exploitations avantageuses, telles que sulfure de Plomb, de Zinc, etc.

Cet étage, si simple par sa composition, est très varié par les fossiles qu'il contient. Les débris organiques y sont si répandus qu'en Angleterre, on en ferre les chemins. On y a reconnu quelques espèces de végétaux, beaucoup de Polypiers et de Radiaires, plus de quatre cents espèces de bivalves, autant d'univalves, ainsi que des Crustacés et des Poissons.

Parmi les Zoophytes, on cite surtout le Relepora fluslriformis , le Cyalhophyllum plicatum et VAmplexus gigas. Les Mollusques les plus caractéristiques de celte formation paraissent être VOrlhoceras laleralis, les Gonialiles crenislriatus et strialus , VEvumphalus {■.aiiilus , le Turbo liara, le Cardium hibernicum , les Spirifer attenuatus et trigonalis, le Produclus giganleus.

Dans diverses localités , comme les Ardennes et surtout les îles britanniques , on voit une assise qui se confond avec l'étage houiller, et que quelques géologues rapportent à la partie supérieure des Calcaires an- Ihraxifères, tandis que d'autres le considèrent comme formant la partie inférieure du Terrain houiller. Celte assise est composée principalement de Schistes, d'Argiles, de Calcairo souvent bitumineux, de Grès feldspa- Ihique, et enfin de Grès quartzeux grossiers assez abondants pour fournirdes meules à toute l'Angleterre; c'est à cette circonstance qu'est dû leur nom de Mill-stone- Grit. M. Élie de Beaumont place son Système de montagnes du Forez entre le IVlill- >lone-ûrit et le Terrain houiller.

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Étage boullier.

Syn.: Terrain liouiller de divers géologues; Parmalion houillère de M. H.iol; Terrain abyt- Sique houiller as M. Al. Brongniait.

Cet étage présente un intérêt tout spécial, à cause de l'abondance du précieux combustible qu'il recèle. Il est composé découches successives plus ou moins puissantes de Grès divers, nommés Grès houillers ; de Schistes parfois bitumineux et inflammables, comme à Muse, près d'Autun, et enfin de Houille. Cette dernière substance n'appartient pas exclusivement à l'étage houiller; mais elle y atteint son maximum d'abondance, et en devient par là le caractère le plus constant. Les Roches que nous venons de nommer forment entre elles des strates qui alternent a plusieurs reprises et jusqu'à cent et cent cinquante fois.

Indépendamment de quelques Roches subordonnées, telles que Carbonate de Fer, Pséphite, Argile, Argilite, Calcaire an thraxi' fere, Bois silicifiés, etc., l'étage houiller contient de la Pyrite de Fer (Sperkise), qui, par sa présence, nuit à la qualité du combustible. On y voit aussi, assez souvent, du Bitume transsuder de la surface de blocs nouvellement extraits, et plus rarement de la Galène, de la Blende, de la Barytine et de l'Alun de plume, exploité près de Liège.

Le Fer carbonate peut être considéré comme une Roche constituante de la formation houillère; ilest cependantbeaucoupplus sujet à manquer que la Houille. En France, à l'exception des départements de l'Aveyron et du Gard , il est rarement assez abondant pour être exploité avec avantage; mais ce minerai est si répandu sur certains points de l'Angleterre, qu'il y alimente la plus grande partie des riches et nombreuses usines à fer de ce pays.

Les dépôts houillers affectent, en général, une disposition en petits bassins isolés. Ils sont très répandus dans la partie occidentale de l'Europe. Le nombre des couches de Houille, dans le même bassin, est très variable. On fixe à quatre-vingt-cinq le nombre de celles qui existent dans celui de Liège. Quant à leur épaisseur, la moyenne ne dépasse guère! mètre; cependant, surquelques points, elles atteignent 4 ou 5 mètres de puissance, et, dans certains renflements, Jusqu'à 30 mètres et plus.

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Par suite des nombreuses dislocations qu'eliag ont éprouvées, les couches de Houille présentent souvent des failles , et se montrent contournées, repliées sur elles-mêmes , de manière à former de véritables zigzags; en sorte qu'un puits vertical peut traverser plusieurs fois la même couche. On en a de beaux exemples dans les Terrains houillers de Mons et d'Anzin.

Il n'y a pas de pays oîi l'exploitation des mines de Houille ait acquis plus d'importance qu'en Angleterre ; et c'est à ce précieux combustible que ce pays doit, en grande partie, sa prépondérance industrielle.

Le territoire de la France, quoique moins bien traité, sous ce rapport, que celui de l'Angleterre, est cependant assez riche en gisements houillers. Les bassins de France les plus remarquables sont, d'abord, celui de Saint-Élienne et de Rive-de-Gier (Loire); puis viennent ceux de l'Aveyron; d'Alais, dans le Gard ; du Creuzot et d'Autun (Saône-et-Loire); d'Anzin (Nord); etc.

H existe peu de débris d'animaux dans l'étage houiiler. On y remarque seulement quelques Mollusques, te\s que. \e Peclen papy raceus, des Unio, V Ammonites Listeri, diverses espèces de Poissons et des traces d'Insectes; mais, en revanche, on y constate un nombre prodigieux de végétaux, surtout dans les ichistes houillers. Ce sont des empreintes bien conservées de feuilles et de liges, quelquefois des tiges même de plantes qui , presque toutes, présentent des dimensions gigantesques : telles sont les Calamités Suckowii, cannœformis; les Pecopteris aquiîina etLindleya7}a; les Sigillaria Doblayi et Lyndleyi; les Sphenopleris Hœninghausi et Schlolheimii ; les Nevropleris Brongniarlii , tenuifolia; le Glossopteris Broioniana ; le Sphenophyllum Schlotheimii; le Lycopodiles pinifowiis ; les Lepidodendron Sternbergii et Bucklandi; le Stigmarià ficoides ; les Trigonocarpum Nœggeralhi et Parkinsoni; VAsterophyllites equisetiformis, etc.

Le tableau suivant, que M. Brongniart présentera, d'une manière beaucoup plus complète, à l'article végétaux fossiles {Voy. ce mot), suffira pour donner une idée de la nature de la végétation qui couvrait la terre à l'époque de la formation houillère.

1 cêc:

Fougères.

Equisetum. .

. IMp

EquisetitM. .

tjalamites. .

Spl.enoptcris.

llyn.enophyll.l

T.irhoma.ntrs

Steffensia. .

Cyrlopteris .

Odnntopteiis.

Glossopteris.

Se hizopteiis .

Caulopteris .

Dictyopteris.

LoncUopteris.

Nevropteris .

Peropteris. .

Be.i.artia. . .

Djplazites. .

/Asplenites. .

Woodwartiles.

\ Aletliopteris. .

Cycathéites .

Hemitellites.

BuU„t,tes. .

Oligocarpia ,

Polypodites .

Karl?é!"a' ■

Cottaea. .' '.

Bockscl.ia. .

Glockeria. .

Mnrsiléa. ) cees. i SphenophyUu

\ Ljrcopodii \ cées.

f Lycopodites .

jidopliloyos

Selaginitcs. .

Lepidoilendron

Bothrodendron -.

Megaphytutn. .

Halonia.* .' * .' Lepidopliyllum.

Lcpidostrobus. .

. Cardiocarpon. .

'Syringodendron.

'Nceggeratliia. .

(Wa ! Pin

^ Cycadée;

Pteropliyllum. .

Cvradeoidea.

Clamoxylon. .

Pacbyptcris . .

Cannophylliies .

Zeugopbylliles. .

, , . ( Trigonocarpum.

;de dassMlD-? Musocarp.iii,. .

• • ( Carpotillies . .

Total, fig genres.

iroiylédones. F-''- J

53oesp.

On pourra voir par ce tableau combien la flore houillère diffère de celles qui l'ont suivie , et surtout de la flore actuelle. En efl"et, les Cryptogames vasculaires, c'est-à-dire les Fougères et les familles voisines, forment à peu près les quatre cinquièmes des Végétaux de celle époque, tandis qu'elles ne con-»

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etilueut qu'environ viron un trentième de la végétation actuelle; au contraire, les plantes dicotylédones, qui composent plus des trois cinquièmes des 55 à 60 milliers d'espèces de Végétaux aujourd'hui vivants, étaient très peu nombreuses lors de la formation du terrain houiller. Enfin , les genres Calamites, Nevropteris, Sphenophyllum, Lepidodendron, etc., dont les espèces étaient alors si abondantes, n'ont aucun représentant dans la nature actuelle. Mais ce qui n'est pas moins remarquable, ce sont les dimensions gigantesques qu'atteignent plusieurs de ces végétaux bouiilers , appartenant tous à des zones tempérées et à des plantes herbacées ordinairement basses et rampantes.

Dans les généralités placées au commencement de cet article, nous avons indiqué sommairement (page 484 ) l'origine de la Houille; mais nous n'avons pas parlé des diverses variétés et qualités de ce combustible , de son précieux emploi dans îes arts , de son immense influence sur les prog''^-' de l'industrie, etc. Nous renvoyons, à cet ég*?-». à l'article Houille , rédigé par M. Virl»i\, et inséré dans ce Dictionnaire.

TERÏ^ÂIN PÉNÉEN.

Terrain permien de M. Murcbisou ; Formation psartme'rylhrique de M, Huot; partie de la période satino-magnésienne de M. Cordier ; parlic siipérienre de la période paléozoïque.

Le nom de Pénéen, qui veut dire pauvre, a été donné par M. d'Omalius d'Halloy à un Terrain composé de trois étages distincts, qui sont, d'après leur ordre d'ancienneté: 1° le Pséphile (ou nouveau Grès rouge); 2° le Zechslein ; 3" le Grès des Vosges. Ce Terrain, très sujet à manquer, n'est presque jamais représenté complètement. Ce qu'il offre surtout d'important, c'est qu'on y trouve, pour la première fois, les débris d'énormes Reptiles Sauriens.

Êta^edes Psépliites.

Syn : Grès rouges de divers grologucs; ToAthegende des Allemands; nouveau Grès rouge jn/eneHi- de M. Murchison; Formation psammérythrique de M. Huot ; Grès rouge moyen.

Cet étage, d'une puissance moyenne de 100 à 200 mètres, existe dans une grande

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partie de l'Allemagne , en Angleterre, dans les Vosges, etc. Il est composé principalement d'une roche le plus souvent rougeâlre, à base de conglomérat porphyrique, à laquelle M. Cordier donne le nom de Pséphile. Cette roche, à grains anguleux ou arrondi* de diverses grosseurs, alterne avec des matières argileuses. Les roches qui lui sont subordonnées sont des masses de Fer oligiste et quelquefois des couches de Houille, qui annoncent le voisinage du Terrain carbonifère surlequel elles reposent.

Les rares fossiles que présente cet étage sont généralement des débris de Palmiers, de Conifères , etc.

Étage da Zecbsiein.

Syn. : Calcaire alpin [Alpen kalkstein) des Allemands ; Calcaire magnésien {Magnesinn lime* stone) des Anglais ; Calcaire pénéen de M. Brongiiiart; Formation magnésifère de iM, Huot; Schistes cuivreux.

Le Zechstein n'est représenté, en France, que par quelques lambeaux insignifiants; mais en Allemagne, en Angleterre, oii il acquiert une puissance de 100 à 150 mètres, il se compose en général de Calcaire magnésien, de Calcaire argilifère et de Calcaire bitumineux; ce dernier, presque toujours noirâtre , donne par le frottement une odeur fétide.

Les roches subordonnées à cet étage sont des Marnes, de la Dolomie, du Gypse, du Sel gemme, enfin des Schistes calcaires et bitumineux inflammables, remarquables, dans le pays de Mansfeld et en Thuringe, par les minerais de Cuivre gris argentifère et plombifère qu'ils renferment, et qui sont l'objet d'une exploitation considérable.

Dans ces Schistes on trouve en abondance des débris organiques. On y voit, pour la première fois, les débris de Reptiles Sauriens dont nous avons parlé, tels que le Monilor Thuringiensis et le Protorosaurus Speneri, On y trouve, en outre, de nombreuses espèces de Poissons appartenant principalement aux genres Palœoniscus et Palœothrissum; ces espèces , analogues à celles du Terrain houiller, n'existent plus dan« les terrains supérieurs. Enfin le Zechs* tein renferme un certain nombre d'esnèce« de Mollusques {Produclus aculeat'iS 40*

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et rugosus, Spirîfer undulatus et trigonalis, Terebratula intermedia et inflala, etc.) ; de Radiaires {Cyalhocriniles planus, Encrinites ramosus); de Zoophytes (Belepora fluslracea, Gorgonia anceps, Calamopora spongites f etc.); et quelques rares végétaux (Fucoides Brardii et selaginoides , Lycopodites Hœninghausii, etc.).

Grès Tosglen.

SjD, : Grès des Vosges; partie des Grès bigarrés de M. Cordier; partie du Grès rouge supérieur de divers ge'ologues.

Ce dépôt, que quelques géologues réupissent aux Grès bigarrés, en a été séparé par M. Élie de Beaumont, qui le considère comme une formation parfaitement distincte. Il se compose de Grès quartzeux généralement friable, à grains plus ou moins gros, faiblement liés par un ciment soit siliceux, soit argileux et souvent coloré en rougeâtre par de l'oxyde de Fer. Il contient quelquefois des paillettes de Mica et de petits grains de Feldspath soit intact, soit décomposé.

Le Grès vosgien constitue toute la partie aeptentrionale des Vosges avec une puissance qui dépasse quelquefois 150 mètres. Sur quelques points, et particulièrement dans les Vosges, il est traversé par des filons d'oxyde de Fer assez riches pour être exploités. Ces filons sont accompagnés de Carbonate , de Phosphate et d'Arséniate de Plomb. On y trouve aussi, accidentellement et en petite quantité , de la Galène, de la Calamine et du Cuivre; mais le Grès vosgien ne contient presque jamais de corps organisés.