Neues Jahresberich, 1871, p

2. Sitzungsberichte der bayern Âkademie der Wüsenschaften, 1883, t. I, p. 111 à H®pl. I à III (traduit par ÎI. Zeiller).

de la masse végétale, matières ulmiques ou humiques, de composition certainement variable; la résistance plus ou moins grande que les divers éléments des houilles offrent à l’action des agents chimiques indique, en effet, l’existence de composés carbonés de différentes sortes.

La constitution des charbons mats est beaucoup plus variable que celle des charbons brillants ; en général ils sont caractérisés par la prédominance de tissus prosenchymateux paraissant provenir principalement d’organes foliacés, par l’extrême abondance des membranes épidermiques et par la fréquence des spores avec des fibres de fusain éparses çà et là. Les particules argileuses, mélangées de petits grains de quartz, semblent aussi entrer pour une part importante dans leur composition.

Dans la houille d’Odenbach, les lits mats sont remplis de débris de feuilles et de cellules fibreuses entrelacées ; dans les lits brillants, on reconnaît une grande quantité de fragments ligneux très divisés. 11 en est de même pour les houilles de Breitenbach-Steinbach, du moins pour la couche située à la limite, entre le terrain houiller et les formations pins récentes. Les parties brillantes sont formées de débris végétaux très divisés, avec des cellules fibreuses et des fragments de fusain ; dans les parties mates dominent les tissus prosenchymateux avec des spores et des flocons d’argile.

On peut prendre comme type de cannel-coal, celui de Wigan dans le Lancashire, ou celui de Cleehill dans le même comté.

C’est uii charbon à cassure mate rappelant celle de l’argile fine, tout à fait homogène, et présentant à peine à l’œil nu quelques traces de débris végétaux. Examiné en coupes perpendiculaires à la stratification, il paraît formé de lits excessivement minces, renfermant une quantité extraordinaire de petits grains jaunes ou brun clair, ronds ou elliptiques, à noyau central plus foncé, qui à la lumière polarisée se montrent faiblement biréfringents.

En traitant le cannel-coal par les réactifs oxydants, puis par l’alcool et enfin par l’ammoniaque, on y découvre un nombre considérable de corps arrondis, qui paraissent être des spores ; on y reconnaît également une masse de grains et de flocons irréguliers qui ne peuvent guère être regardés que comme des débris de tissus végétaux excessivement divisés, avec des cellules parenchymateuses et prosenchymateuses bien conservées ; mais ce qu’il y a de plus saillant ce sont des petites touffes de filaments ramifiés appartenant sans doute à des algues (fig. 35),

Fig. 35. — Touffes en forme d’algue, extraites du cannel-coal de Wigan, Angleterre (D’après M. Gumbel.)

en tous cas d’origine certainement végétale, qui se montrent beaucoup plus abondantes ici que dans aucune autre variété de houille et semblent pouvoir être considérée comme caractéristiques du cannel-coal.

Dans les résidus qui ne représentent que 1,25 pour 100 du poids primitif M. Gumbel n’a reconnu que quelques fibres végétales, des lamelles de fer spathtique et de petits grains de quartz.

Malgré sa forte teneur en résidu qui atteint 20 à 30 pour 100, le boghead se rattache intimement au cannel-coal pai- tous ses caractères. On y rencontre sur des coupes minces les mêmes grains jaunes ou bruns, et après traitement cLiinique, les mêmes éléments organisés, spores et houppes d’algues en grande abondance. Seulement les matières terreuses, argile et grains de quartz, entrent dans la composition de la masse en proportion beaucoup plus considérable. Le boghead peut être considéré comme formant un passage entre le cannel-coal et les schistes bitumineux.

La houille à gaz dévonienne de Mourajewna, dans le gouvernement de Toula, présente une certaine analogie d’aspect avec le boghead. Elle se distingue cependant parce qu’elle contient une assez grande quantité de débris de végétaux bien conservés dont quelques-uns sont transformés en houille brillante. Ils sont habituellement étalés par lits, parallèlement à la stratification ; mais parfois aussi ils la coupent obliquement ou normalement et ils se présentent en somme dans les mêmes conditions de gisement que dans les schistes houillers. On doit en conclure que les éléments de cette couche de houille ont été accumulés par flottage et sédimentation.

La texture de la masse charbonneuse, examinée en lames minces, est exactement la même que celle du boghead ; on y observe également des corps semblables à des spores du fusain, des débris de feuilles et une quantité énorme de houppes d’algues (fig. 36) appartenant à deux formes distinctes, les unes de petite taille comme celles du boghead et du cannel-coal, les autres plus grises, -à filaments ramifiés et articulés, offrant l’apparence de verres de montre empilés les uns sur les autres.

Fig. 56. -— Touffes en forme d’algue extraites de la houille à gaz dévonienne de Tschulkowa près de Tula, Russie méridionale. (D’après M. Gumbel.)

Dans les parties brillantes de la couche Gneisenau, dans le bassin de Sarrebruck, M. Gumbel a trouvé comme éléments dominants de larges cellules fibreuses et des spores, avec quelques fragments d’épidermes, de petites touffes de filameats ramifiés ressemblant à des algues, et des tissus parenchymateux à larges mailles. Les parties mates de la même couche paraissent formées presque exclusivement de cellules fibreuses rappelant les tissus des feuilles de graminées et de tissus parenchymateux, avec quelques spores et un petit nombre de vaisseaux scalariformes.

D’après M. Gumbel, une houille de la Nouvelle-Écosse renferme dans ses parties brillantes beaucoup de tissus fibreux à trachéides ponctuées, avec des membranes

'oidermiques, tandis que dans les parties mates on distingue des cellules parenchymateuses, avec des fragments d’épidermes, des spores et de petites houppes semblables à des algues.

Une houille brillante de la Russie méridionale a montré à M. Gumbel, en proportion presque égale, des tissus parenchymateux et du tissu prosenchymateux présentant des places nettement ponctuées avec un assez grand nombre de débris d’épidermes.

Le fusain se rencontre dans toutes les variétés de charbon, et doit être considéré comme un des éléments essentiels de la houille. Car, outre les fragments visibles à l’œil qu’on observe tantôt couvrant certains lits sur une grande étendue, tantôt isolés et épars dans la masse de la houille compacte, l’examen des variétés brillantes ou mates en fait découvrir la présence très fréquente sous forme de fines aiguilles ou de fibres très divisées.

Le fusain ne se comporte pas toujours exactement de la même manière vis-à-vis des réactifs oxydants, ni même au point de vue de l’incinération. Certains fragments en effet résistent énergiquement à l’action prolongée de l’acide azotique concentré et du chlorate solide ; d’autres se divisent en fibres isolées ; d’autres encore sont partiellement attaqués et l’on y distingue ensuite au microscope de fines fibres transparentes à côté d’autres restées tout à fait opaques. De même si la calcination n’est pas très longue, certaines parties demeurent intactes les unes à côté des autres; par une incinération incomplète, on obtient un léger squelette siliceux insoluble dans l’eau et dans l’acide chlorhydrique.

L’examen des fibres isolées du fusain ne permet d’y reconnaître aucun aplatissement, les cellules et les fibres présentant dans tous les sens des dimensions égales.

La constitution du fusain, sa division en petits fragments irréguliers, la manière dont il se rencontre dans les couches de houille, indiquent que la substance ligneuse était déjà transformée et arrivée à un état en quelque sorte définitif quand elle a été prise dans la masse qui devait former la houille ; il n’est pas rare d’en trouver des noyaux empâtés dans la houille brillante et non pénétrés par elle. On est ainsi conduit, comme l’a admis M. Grand’Eury, à penser que le fusain doit son origine à un mode particulier de décomposition du bois à l’air libre, sous l’influence de périodes alternativement humides et chaudes, qui a eu pour résultat une sorte de carbonisation. Le bois est tombé ainsi en petits fragments comme il arrive encore aujourd'hui lors de la pourriture du hois des troncs d’arbres creux, et ces fragments ont été entraînés avec les autres débris végétaux qui devaient constituer les couches de houille.

Pour faire l’étude des plantes fossiles transformées en houille, et observer leur structure anatomique, M. Renault* a choisi les échantillons isolés les uns des autres dans les couches d’argile ou dans les bancs de grès houiller, et n’ayant aucune relation avec les couches de houille voisines ; certains fragments ont été reconnus entiers sur une longueur de plus de 10 mètres; on ne peut donc supposer un instant que ces restes fragiles étaient déjà houillifiés lors de leur dépôt, contemporain de celui des sédiments qui les entourent.

La houillification des diverses matières organiques végétales (bois, écorCe, etc.)j

L Comptes rendus de l'Académie des sciences-, t. XCIXj 28 juillet 1884, p. 200;

préalablement soumises à une longue macération et amenées à une composition chimique assez peu différente, s’est opérée plus ou moins lentement au sein même des bancs d’argile et de grès où ils gisent maintenant.

Le microscope ne laisse apercevoir aucune cavité, ni dans les vaisseaux ni dans les cellules ; leurs parois plus ou moins rétractées étant maintenant en contact, il en résulte que la matière organique des parois a dû, pour les plantes isolées en question , intervenir seule dans la production de la houille. Le protoplasma des cellules avec ses phosphates de nature diverse, les aliments de réserve, les gommes les résines, etc., enlevés par la macération, ont également pu concourir à la fonnation des couches de houille, mais de nature et d’aspect tout différents (cannel-eoal, pite-coal, certaines anthracites, etc.), tenant en suspension dans la masse les débris végétaux les plus divers, tels que radicelles, fragments de feuilles variées reconnaissables, micro et macro-spores, gi’ains de pollen, etc., amenés pendant que ces couches étaient en voie de formation.

Les fragments plus ou moins volumineux de plantes qui se sont houillifîées sur place se reconnaissent même lorsqu’ils sont très déformés par l’aspect des cassures et par la régularité de la surface.

Mais, en même temps que ces fragments de plantes, transformés en houille là où on les trouve, on en rencontre souvent d’autres dont l’apparence est toute différente et qui ne sont pas contemporains ; en effet, quand ils sont dégagés avec précaution de la gangue de grès qui les moule exactement, tantôt ils rappellent un fragment de houille fraîchement cassé, tantôt ils se présentent sous la forme de galets à angles complètement émoussés ou de cailloux roulés; ils ne paraissent pas avoir subi de déformation résultant de la pression des couches de grès environnantes, par conséquent, tout porte à croire qu’ils ont été arrachés à des bancs houil- 1ers préexistants et possédant déjà leur consistance, en même temps que les graviers et les sables dans lesquels ils sont enclavés.

11 était intéressant de rechercher l’âge auquel on devait rapporter ces fragments, évidemment plus anciens que ceux dont il a été question. M. Fayol a recueilli toute une série de ces cailloux de houille encore engagés dans leur gangue de grès et provenant des couches houillères de Commentry.

Par quelques-unes de leurs propriétés physiques, ils diffèrent, suivant M. Renault, des fragments qui se sont houilliüés sur place : ils sont moins compacts et poreux, une mince couche d’eau déposée à leur surface est rapidement absorbée, leur cassure est moins brillante et plus mate ; ils sont rayés par eux et se laissent couper bien plus facilement par le rasoir.

Sur une cassure fraîche on reconnaît à la loupe ou au microscope qu’ils sont formés, les uns de houille ordinaire, c’est-à-dire composée de lames d’épaisseur variable, brillantes ou ternes, avec ou sans traces d’organisation; les autres, de bois divers, à structure conservée.

Réduits en lames minces transparentes, ces derniers fragments ont offert l’organisation des bois à’ Artkropitus, de Cordaïtes, de Calamodendron et de pétioles à' Aulocopteris, c’est-à-dire des plantes ligneuses et arborescentes que l’on rencontre le plus ordinairement dans le terrain Rouiller de Commentry à l’état d’empreinte ou de charbon.

Dans un certain nombre d’échantillons, la diminution de volume des trachéides

est moins considérable que celle observée pour les mêmes organes des genres cor • respondants, mais houillifiés sur place. Il semble donc que, lors de leur dépôt, les cailloux de houille n’étaient pas encore transformés complètement et que, depuis, la houillification interrompue n’ait pas continué.

Les genres de plantes qu’on vient de mentionner sont, comme on le sait, répandus surtout dans le terrain houiller supérieur ; le genre Calamodendron, en particulier, rare dans le terrain houiller moyen, ne devient commun que dans le terrain liouiller supérieur, et est très répandu à Commentry.

« Les conclusions à tirer de ce qui précède sont donc :

« 1" Que, pendant la durée de la formation du terrain houiller de Commentry, des érosions fréquentes se sont produites dans les couches de grès, d’argile et de houille plus anciennement formées :

« 2° Que ces couches plus anciennes n’appartiennent pas à un terrain houiller beaucoup plus âgé, comme on aurait pu le supposer ;

« 0“ Que la houille trouvée sous forme de galets est moins avancée pour ainsi dire, et offre quelques propriétés différentes de celle provenant de plantes houillifiées sur place et plus récente ;

« 4" Enfin que le temps nécessaire à la transformation de la matière organique végétale en houille, quoique très long, ne paraît pas cependant être d’une durée excessive, puisqu’un même bassin houiller, d’une étendue relativement restreinte, possédait déjà de la houille alors qu’il continuait toujours à s’accroître. »

M. Renaulta publié* un certain nombre de figures faites d’après des préparations de houilles variées. Ces préparations ont été obtenues par l’amincissement suffisant des fragments soumis à l’étude, sans le secours d’aucun réactif chimique, afin d'éviter le reproche de faire apparaître ce que la houille ne contient pas. Cette méthode lente et délicate peut ne pas déceler tout ce que la substance charbonneuse renferme d’organisé, mais, par contre, on est absolument sûr de la préexistence de tout ce qui ressemble à des organes ou fragments d’organes que l’on y distingue à l’aide du microscope.

Nos recherches ont porté, comme nous l’avons dit précédemment, sur divers Cannel-coal, Anthracite, Boghead et sur des plantes houillifères isolées soit dans des galets de houille, soit dans les schistes et les grès.

Les figures 37 et 58 (grossissement représentent deux coupes faites dans deux plans rectangulaires de fragments de cannel-coal du Lancashire ; elles rappellent, dans une certaine mesure, les figui’cs 3 et 5, pl. H, deWitham [Internel structure offossü vegetables), faites d’après des échantillons de cannel-coal provenant également de Lancashire, mais avec plus faible grossissement. 11 y a là un fait intéressant à signaler dans cette coïncidence, c'est que cette structure difficile à expliquer dans ses détails n’est pas accidentelle, mais la conséquence de la nature des matériaux qui ont servi à produire le cannel-coal de cette région. Au milieu d une masse de débris noirâtres a, organiques et inorganiques, plongés dans une gangue amorphe et transparente, on trouve quelques fragments reconnaissables, tels que des macrospores de formes diverses et à parois épaisses b, des morceaux de pétioles aplatis c, des grains de pollen d, des débris d’écorce, etc. Dans la figure 2,

t- Ij: Génie civil du 27 décembre 1884.

Fig. 57. — Cannel-coal de Lancashii'e (coupe longitudinale), gojsissement de 200. (Daprès 51. Renault.)

fig. Uannel-coal do Lancashire (coupe transversale), grossissement de 2(

(R après 51. Renault.)