IV. ORIGINE ET MODE DE FORMATION DE LA HOUILLE

Depuis bien longtemps on prouve l’origine végétale des combustibles, en s'appuyant sur les faits suivants :

1“ II existe un passage insensible entre le bois des ai’bres encore debout des forêts et l’anthracite, ce passage est établi par les diverses variétés de tourbe, de lignite et de houille.

2“ On observe fréquemment, dans un même échantillon, une partie qui est à l’état de combustible parfait et une autre partie qui a conservé tout à la fois l’aspect du ligneux et des traces de son organisation primitive.

.5“ On rencontre souvent dans les strates, surtout dans celles du terrain houiller, des tiges, des parties d’écorce, des feuilles qui, tout en conservant la forme qu'elles avaient en premier lieu, sont entièrement transformées en matière charbonneuse.

Patrice, auteur d’une Histoire naturelle des minéraux TÿwhWée en 1801, émettait cette hypothèse :

Les volcans rejetteraient des matières bitumeuses qui, reçues dans les eaux de l’Océan, iraient s’y mélanger avec du sable pour former des dépôts plus ou moins étendus ; plus tard, le sable et le bitume tendraient à se séparer pour former des masses distinctes; une couche de houille se constituerait à la faveur de cette concentiatiou des parties bitumineuses et se trouverait, ainsi qu’on l’observe dans les houillères, resserrée entre deux bancs de grès résultant de l’accumulation des parties sableuses. Le bitume irait également imprégner les troncs d'arbres llottanls, et, en augmentant leur densité, les obligerait à se déposer sur les bancs de houille préexistants, ce qui expliquerait pourquoi ces bancs sont fréquemment recouverts de troncs d’arbres.

En 1795, Hutton admettait que les substances végétales sont charriées par les courants fluviatiles et marins au fond de l’Océan, où des matières sableuses et argileuses viennent ensuite les recouvrir. La transformation de cette matière végétale en charbon minéral serait déterminée par la chaleur centrale, qui en opérerait pres-

t- Alli delV Accad. dei nuovi Lincei, Rome, 22 lév. 1874.

que la fusion ; elle serait favorisée par la pression des masses sous-jacentes, qu, s’opposeraient au dégagement des matières volatiles.

Des branches d’arbres sont empilées les unes sur les autres, de manière à former une meule que l’on recouvre de feuilles, de terre et de détritus charbonneux provenant des carbonisations antérieures. Le feu étant mis à la meule, des gaz se dégagent par les ouvertures que l’on a pratiquées sur son pourtour; ces gaz sont de l’acide carbonique et de l’oxyde de carbone produits par la combustion vive du charbon et par la calcination du bois, de l’hydrogène, de la vapeur d’eau, plusieurs matières organiques formées par la distillation du bois, et pai’mi elles, l’acide acétique, l’esprit de bois et les matières goudronneuses. Lorsque l’opération est terminée, on ferme les ouvertures et on laisse le feu s’éteindre. Tous les éléments qui existent dans le bois ont disparu, à l’exception d’une partie du carbone et des substances inorganiques destinées à être retrouvées sous la forme de cendres. Par ce procédé, le bois donne environ 1-5 pour 100 de carbone; plus du tiers du carbone qu’il contenait a été brûlé pendant l’opération.

Par la carbonisation en vase clos on retire 20 à 30 pour 100 de charbon ; on peut, en outre, i-ecueillir les gaz et les liquides qui se dégagent pendant la distillation.

« En 1835, dit M. Fournet, j’ai été amené à fabriquer artificiellement sinon de la houille, du moins quelque chose d’approchant, en déterminant entre les molécules du ligneux une réaction du genre de celles que je supposai avoir dû se produire dans la nature. Tout se réduisait à enfermer un morceau de bois dans un tube hermétiquement scellé. Mais on conçoit cqu’en procédant ainsi l’opération n’aurait point eu de terme; il fallait mettre les principes organiques en mouvement, et, pour remplacer le mouvement intestin qu’il m’était impossible d’obtenir à froid, j’ai eu recours à la chaleur. Malheureusement, mon tube, qui était en fer, fut troué par quelque pyrite contenue dans le coke dont je m’étais servi pour le chauffer, de façon que mon essai se trouva manqué. Vers cette époque, je fis part de mes idées à M. Cagniard de la Tour, qui s’empressa de les mettre à exécution à l’aide de tubes de verre dont le maniement lui était familier. Il obtint ainsi une fusion de bois, dont il résulta un bitume accompagné d’une certaine quantité de gaz. »

« Tous les végétaux, dit Liebig, dès qu’ils cessent de vivre, sont sujets à deux espèces de décomposition, dont l’une porte le nom de « fermentation » et l’autre celui de « pourriture » ou de « combustion lente » ; par cette dernière, les parties combustibles du corps en décomposition se combinent avec l’oxygène de l’air. Le ligneux, cette partie essentielle des végétaux, présente dans sa pourriture un phénomène particulier. C’est qu’au contact de l’oxygène ou de l’air, il convertit l’oxygène en un volume égal d’acide carbonique ; dès que l’oxygène disparaît, la pourriture s’arrête. Si l’on enlève cet acide carbonique et qu’on le remplace par de l’oxygène, la pourriture s’établit de nouveau et peu à peu cet oxvgène est à son tour remplacé par de l’acide carbonique. Puisque le ligneux se compose de car|fne et des éléments de l’eau, on peut dire, d’une manière générale, que sa pourriture est identique dans ses résultats avec la combustion du carbone pur à des températures fort élevées : ainsi, le ligneux se comporte, en brûlant lentement, comme si ni son hydrogène ni son oxygène ne se trouvaient combinés avec du carbone. L accomplissement de ce phénomène de combustion exige un temps fort long ; 1* présence de l’eau en est également une condition indispensable. Les alcalis en favo-

risent les progrès, les acides les entravent; toutes les matières antiseptiques, l’acide sulfureux, les sels mercuriels, les huiles empyreumatiques les arrêtent

entièrement. »

Le bois maintenu dans l’eau s’y conserve presque indéfiniment, ainsi que le prouvent les pilotis et les troncs d’arbres tombés dans les tourbières.

Mais alors les éléments du bois ne restent pas inertes ; une partie de ces éléments disparaît de manière à rendre de plus en plus considérable la proportion du carbone.

Cette « combustion humide » laisse pour résultat une substance qui n’éprouve l’action comburante de l’oxygène que d’une manière insensible ; cette substance est l’ulmine ou acide ulmique. L’acide ulmique est composé de carbone, d’hydrogène et d’oxygène ; ces deux derniers éléments se trouvent dans les proportions voulues pour faire de l’eau. C’est une substance noire, très fragile, à cassure vitreuse, ayant l’éclat du jayet. Elle est peu sapide et inodore, elle ne se dissout ni dans l’eau ni dans l’éther, mais elle est très soluble dans l’alcool, dans l’acide sulfurique très concentré, dans l’acide acétique à chaud, dans les dissolutions de potasse; l’eau la précipite de scs dissolutions en se colorant en brun.

A mesure que chaque combustible appartient à un terme plus avancé de la série, il tend à devenir plus pauvre en oxygène et plus riche en carbone; l’hydrogène, dont la quantité relative reste d’abord à peu près la même, disparaît à son tour lorsqu’on arrive à la houille sèche; l’anthracite graphiteux n’en contient presque plus. Par conséquent, pendant que les débris de végétaux enfouis dans l’écorce terrestre se transforment de plus en i)lus, il y a augmentation dans la quantité relative de carbone que renferme la masse résultant de cette transformation; le carbone tend même à composer à lui seul cette masse, sans pouvoir parvenir complètement à ce résultat. En même temps que l’expulsion de l’oxygène et de l’hydrogène s’accomplit, le carbone s’isole de plus en plus; les combustibles parfaits, le lignite, la houille, sont des mélanges de carbone pur avec divers carbures d’hydrogène qui disparaissent même d’une manière complète dans l’anthracite graphiteux.

La nature, en transformant des débris de végétaux soumis à l’influence désorganisatrice de l’atmosphère, arrive au même résultat que l’homme qui fabrique du charbon. Mais cette carbonisation naturelle se développe avec lenteur ; le temps remplaçant la haute température mise en oeuvre par l’industrie. Dans un cas et dans l’autre, la chaleur et le temps ne jouent qu’un rôle secondaire : les véritables forces mises en œuvre sont les actions chimiques qui s’exercent spontanément sur les ligneux.

De nombreuses analogies existent entre les tourbières et les houillères.

La houille et la tourbe résultent d’une transformation chimique de végétaux; la tourbe étant moins ancienne que la houille, cette transformation est, pour elle, moins avancée et moins complète. Les végétaux qui ont concouru à la production de la houille et de la tourbe appartiennent presque en totalité aù groupe des cryptogames acrogènes, ils croissent indéfiniment par le sommet, tandis qu’ils périssent par la base. Le rôle dévolu aux sphaignes dans les tourbières appartenait, dans les houillères, aux sigillaires et aux végétaux à racine stigmariée. Les tourbières reposent ordinairement sur une nappe de terre argileuse qui rend l’eau stagnante et dont le rôle a été jadis rempli par les argiles et les schistes du terrain houiller;

les gi’ès de ces mêmes terrains correspondent aux bancs de sable qui alternent avec la tourbe. Le fer carbonate des houillères est représenté dans les tourbières par le fer des marais; l’un et l’autre se sont constitués à la suite des mêmes actions physiques et chimiques. Les tourbières et les houillères offrent la même distribution géographique. La zone de la tourbe coïncide avec celle de la houille. En outre, chacun de ces combustihles est spécial à une période géologique qu’il contribue à caractériser. Comme exemple d’une accumulation de combustible par charriage, on peut citer le lignite ou bois fossile désigné en Islande sous le nom de suvtavbrandur . On en connaît, comme nous 1 avons dit au chapitre précédent, au fond de la baie de Virki, un amas de 110 mètres de long sur 12 d’épaisseur; il est composé de plusieurs couches ondulées, intercalées entre des roches d’origine volcanique. Cet amas est recouvert d’une nappe basaltique de 30 mètres d’épaisseur. Le bois est quelquefois à peine altéré et peut être employé pour la construction ; mais d’autres fois le voisinage de roches volcaniques a eu pour résultat de le transformer en lignite piciforme et même en une sorte d’anthracite. Le surtarbrandur a été formé par charriage; le bois dont il se compose est, en bonne partie, venu de loin ; la flore arctique de l’Islande n’a fourni qne quelques troncs de bouleau. Le Gulf-stream apporte les troncs d’une espèce d’acajou ne croissant que dans les contrées qui entourent le golfe du Mexique j ces troncs sont percés de tarets qui ne vivent que dans les mers du Nord. Les essences que l'on rencontre le plus fréquemment sont les conifères et les bouleaux, qui sont transportés par les fleuves de la Sibérie, traversent l’océan Glacial et n'arrivent qu’après s’être dépouillés, en se heurtant contre les glaces, de leurs rameaux, de leurs racines et de leur écorce.

En 1858 M. Baroulier a imaginé, à Saint-Étienne, un appareil au moyen duquel on peut exposer des matières végétales enveloppées d’argile humide et fortement comprimées à des températures longtemps soutenues, comprises entre 200 et 500. degrés. Cet appareil, sans être absolument clos, met obstacle à l’échappement des gaz et des vapeurs, de sorte que la décomposition des matières organiques s’opère dans un milieu saturé d’humidité, sous une pression qui s’oppose à la dissolution des éléments dont elles se composent. En plaçant dans ces conditions de la sciure de bois de diverses natures, l’auteur de l’expérience a obtenu des produits dont l’aspect et toutes les propriétés rappellent tantôt les houilles brillantes, tantôt les honilles ternes. Ces différences tiennent d’ailleurs soit aux conditions de l’expérience, soit à la nature même du bois employé. Des tiges et des feuilles de plantes couchées entre les lits d’argile laissent dans les mêmes circonstances un enduit charbonneux et des empreintes tout à fait comparables à celles des schistes houillers.

En 1848, M. \iolette constata que le bois enfermé dans un vase entièrement clos et exposé à la chaleur de 500 à 400 degrés éprouve une véritable fusion; il coule, s agglutine et adhère au vase. Après le refroidissement, il a perdu toute texture organique et ne présente qu’une masse noire, miroitante et caverneuse.

Une longue série d expériences conduisirent, en outre, ce savant, aux conclusions suivantes :

A 200°, le bols ne carbonise pas ; à 250'’, on n’obtient qu’un charbon incuit, autrement dit, des brûlots; à 300“, on forme le charbon roux; à 350“ et au delà.

COMBUSTIBLES MINÉRAUX, l’opération donne invariablement du charbon noir. De même dans la nature, on passe du bois vivant au bois fossile ayant conservé sa coloration primitive, puis à un combustible invariablement noirâtre, quelle que soit sa nature, lignite, houille,

anthracite.

Le temps nécessaire à la carbonisation a varié, dans les expériences de M. Violette, de trois heures à une heure et demie; les produits sont passés progressivement du charbon roux au charbon noir. Dans l’appareil, la vapeur d’eau, portée à 500“, pénétrait dans le cylindre qui renfermait le bois, opérait la carbonisation de ce bois en réchauffant, puis sortait du cylindre chargée des produits de la distillation.

Les charbons, étant allumés, conservent leur ignition pendant une durée qui varie et décroît avec la température de leur carbonisation. Le charbon fait à 260“ brûle le plus facilement et le plus longtemps; ceux faits aux températures comprises entre 1000“ et 1500“ se refusent à toute ignition et ne peuvent être brûlés. Des faits du même ordre s’observent dans la série des combustibles. Lorsque la flamme du lignite est éteinte, elle se couvre d’une cendre blanche et continue à brûler ainsi que cela a lieu pour la braise. La houille se couvre bien aussi d’une cendre blanche, mais elle cesse de brûler presque aussitôt. L’anthracite a besoin, pour être mis en ignition, d’une ventilation très active. Le graphite ne brûle que très difficilement par Faction de la flamme extérieure du chalumeau.

La quantité de gaz contenue dans le charbon varie avec la température de la carbonisation : à 250“, elle est ta moitié du poids du charbon ; à 300“, le tiers ; <à 330, le quart; à 400, le vingtième; à 1500, le centième environ. Le charbon contient toujours des gaz et la plus haute chaleur ne peut l’en dépouiller. De même, dans la série des combustibles, on voit la quantité de matières gazeuses qu’ils renferment diminuer à mesure qu’ils sont plus anciens, mais, quel que soit leur âge, ils en contiennent toujours ; le graphite le plus pur, celui qui est employé dans la fabrication des crayons Broukmann, en renferme 25 pour 100.

Le charbon contient du carbone en quantité proportionnelle à la température de la carbonisation : à 250“, il en renferme 63 pour 100 ; à 300“, 73 pour 100 ; à 400“, 80 pour 100, et au delà de 1500“, 96 pour 100 environ, sans qu’il ait jamais été transformé en carbone pur, même à la plus haute température qu’il ait été possible de produire celle de la fusion du platine. La quantité de carbone contenue dans les combustibles fossiles est également en raison de leur ancienneté ; aucun d’eux ne nous montre le carbone à l’état de pureté. Ni la chaleur, ni le temps ne peuvent donc transformer les débris végétaux eu carbone pur.

Le carbone, que le bois contient normalement, se divise dans l’acte de la carbonisation en deux parties, dont l’une reste dans le charbon et l’autre s’échappe avec les matières volatiles. Ce partage est variable avec la température de la carbonisation : à 250“, le carbone qui reste dans le charbon est le double de celui qui s’est échappé; entre 500“ et 350“, les deux parties sont égales, et au delà de 1500“, la quantité de carbone échappée est double de celle restée dans le charbon. Le même pliénomène se produit dans la carbonisation naturelle. Une certaine quantité de carbone disparaît pendant que ce phénomène se développe, et cette quantité est ordinairement d’autant plus grande que ce combustible est plus ancien ou, en d autres termes, appartient à un terme plus avancé de la série.

« En admettant, ditM. Fremy, que la tourbe, le bois fossile, le lignite, la houille et l’anthracite se sont formés dans des circonstances différentes et qu’ils appar, tiennent à des terrains d’âges variables, j’ai voulu suivre, dans ces variétés de combustible, le degré d’altération du tissu organique. L’étude de la tourbe ne m’a présenté aucun fait réellement nouveau : à côté des organes élémentaires non altérés que l’on rencontre en si grande quantité dans la tourbe fibreuse, j ai trouvé, suivant l’altération de ce combustible, des proportions variables de ces composés bruns, neutres ou acides, azotés ou non azotés, que nous désignons sous le nom général de composés ulmiques ; la présence de ces corps vient, du reste, établir une distinction nette entre la tourbe et les tissus organiques non altérés. Quoique le lignite xyloïde ou ligneux ait souvent la ténacité et l’apparence du bois ordinaire, j’ai reconnu que, dans ce produit, le tissu ligneux a éprouvé une profonde modification; il se réduit en poudre fine par la trituration ; soumis à l’action d’une dissolution étendue de potasse, il cède à l’alcali une quantité considérable d’acide ulmique.

« Les deux réactions suivantes viennent établir une différence bien tranchée entre le bois ordinaire et le lignite xyloïde. Lorsque l'acide azotique réagit à chaud sur le bois, il dissout une partie seulement des fibres et rayons médullaires et laisse la matière cellulosique très pure qui se dissout sans coloration dans l’acide sulfurique concentré. Dans les mêmes circonstances, le lignite xyloïde est attaqué avec une grande énergie et transformé complètement en une résine jaune, soluble dans les alcalis et dans un excès d’acide azotique. Les hypochlorites dissolvent rapidement une partie des fibres et des rayons médullaires, mais ils laissent la matière cellulosique à l’état de pui-eté ; le lignite xyloïde se dissout presque entièrement dans ces réactifs en ne laissant que des traces impondérables de fibres et de rayons médullaires incolores. Par conséquent, lorsque les tissus ligneux sont arrivés à l’état de lignite xyloïde, ils ont éprouvé dans leur substance une modification profonde, ils contiennent alors des principes immédiats nouveaux caractérisés par leur solubilité complète dans l’acide azotique et dans les hypochlorites. Lorsqu’on soumet un lignite compact à l’action de la potasse concentrée, on voit quelejnefois la liqueur se colorer en brun et dissoudre une petite quantité d'acide ulmique ; mais ordinairement la liqueur alcaline ne réagit pas sur le combustible, ce qui établit une distinction entre le lignite xyloïde et le lignite compact. J'ai toujours reconnu que les lignites qui résistent à l’action de la potasse sont ceux qui par leur gisement se rapprochent le plus des terrains houillers. Les lignites compacts noirs et brillants comme la houille se dissolvent entièrement dans les hypochloi’ites alcalins, sont attaqués avec la plus grande rapidité par l’acide azotique, en produisant cette résine jaune dont j’ai parlé, en traitant du lignite xyloïde. Ces deux caractères ne permettent pas de confondre les lignites et les houdles. Ces derniers combustibles ne se dissolvent pas dans les hypochlorites et ne sont attequés que lentement par l’acide azotique. La houille et l’anthracite se dissolvent d une manièi’e complète dans un mélange d’acide sulfurique monohydraté et d’acide azotique, la liqueur prend une coloration brune très foncée, et tient en dissolution un composé ulmique que l’on peut précipiter complètement. »

Opinion dÉlie de Beaumont. — Pour Élie de Beaumont, la houille s’était for^o® sur place.

Il avait calculé qu’une couche de bois sans interstices, changée en houille, sans perte de carbone, diminuerait d’épaisseur dans le rapport de 1 à 0,2280. En tenant compte de la quantité de matière ligneuse contenue dans un hectare de taillis de vinot-einq ans, il calculait que cette matière ligneuse formerait sur toute la surface de l’hectare une couche continue et sans interstices de 0“, 008486 d’épaisseur transformée en houille, d’après les évaluations précédentes, cette couche de bois reviendrait à une couche de houille de 0'",008486 X 0“,2280 = 0™, 001935 ou environ deux millimètres d’épaisseur. 11 existe probablement, disait l’illustre géologue, peu de futaies, même parmi les plus épaisses, qui contiennent autant de carbone qu’une couche de houille de même étendue et d’un centimètre d’épaisseur.

La surface des terrains houillers reconnus en France forme^^ de la surface totale

du territoire. Si l’on tient compte de la stérilité de certains terrains, enverra qu’une futaie de la plus belle venue possible serait loin de contenir autant de carbone qu’une couche de houille de 2 mètres d’épaisseur étendue dans les seuls bassins lioudlers connus. Ces résultats, qui sont de simples approximations, suffisent cependant pour donner une haute idée du phénomène, quel qu’il soit, par suite duquel a eu lieu l’accumulation de matière végétale nécessaire pour produire une couche de houille ayant 1 mètre, 2 mètres et jusqu’à 30 mètres d’épaisseur, comme celle du bassin houiller de l’Aveyron. On a quelquefois supposé que les couches de bouille pouvaient résulter de l’enfouissement de radeaux de bois flotté; mais les calculs précédents conduisent à reconnaître que ces radeaux devraient avoir eu une épaisseur énorme et tout à fait inadmissible. Le bois, lorsqu’on le range en stères,

présente de nombreux interstices qu’on évalue à plus des du volume total ;

pour des branchages, la somme des vides est encore plus grande. Dans un radeau naturel, les troncs ne pourraient être aussi bien rangés que dans les bois en stères, et l’on peut supposer sans exagération qu’un radeau naturel renfermerait la moitié de son volume de vide, par conséquent, un pareil radeau, s’il pouvait être réduit en houille, sans aucune perte de carbone, en donnerait une couche dont l’épaisseur

serait ^ X 0“,2280 ou 0“,1140, c’est-à-dire moins du huitième de la tonne. Ainsi,

une couche de houille épaisse d’un mètre supposerait un radeau de 8“, 76; une couche de houille de 2 mètres supposerait un radeau de 17“, 52; une couche de houille de 30 mètres supposerait un radeau de 263 mètres. 11 faut en outre remarquer que la houille provient de végétaux d’une faible densité, et, pour tenir compte de cette différence, il faudrait tripler les épaisseurs et supposer des radeaux de 26, 52 et 788 mètres, ce qui dépasse les limites du possible.

Travaux de M. Fremy. — Après des travaux considérables sur les tissus végétaux, M. Fremy est arrivé à une méthode qui lui a permis de faire l’analyse du tissu végétal le plus complexe aussi facilement que celle d’une substance minérale, et il a pensé qu’il pouvait étudier le mode de décomposition de ces tissus et aborder la question difficile de la production des combustibles fossiles.

« Dans mes études sur les combustibles fossiles dit-il, je me suis appliqué

1. Compt. rend, de VAcad. des sciences, t. LXXXYIII, n“ 21, 26 mai 1879, p. 1048.

172 E^'CYCLOPÉDIE CHIMIQUE.

d’abord à chercher quelques caractères chimiques qui me permettraient de distinguer entre eux le bois, la tourbe, les différents lignites, la houille et l’anthracite, Ceux que j’ai trouvés sont les suivants : le hois n’est pas sensiblement attaqué par une dissolution étendue de potasse, tandis que la tourbe cède à cet alcali des quantités souvent considérables d’acide ulmique ; le lignite xyloïde ou bois fossile contient encore des proportions d’acide ulmique, mais ne peut être confondu ni avec le bois ni avec la tourbe, parce qu’il est transformé en résine jaune par l’acide azotique et qu’il est complètement soluble dans les hypochlorites ; le lignite compact ou parfait ne contient plus sensiblement d’acide ulmique, mais se dissout encore dans l’acide azotique et dans les hypochlorites ; quant aux houilles et à l’anthracite, elles sont caractérisées par leur insolubilité dans les dissolvants neutres, acides, alcalins et dans les hypochlorites.

« En m’appuyant sur les faits que je viens de résumer, j’ai abordé par la synthèse la question de la formation des combustibles fossiles.

(I Les belles expériences de notre confrère M. Daubrée sur l’anthracite, et celles non moins intéressantes de M. Baroullier sur la houille, me permettaient de penser que la transformation houillère s’était produite par l’action de la chaleur et de la pression sur les végétaux.

« Pour analyser le phénomène, j’ai disposé une série d’essais dans lesquels les tissus des végétaux d’une part, et de l’autre les substances qui les accompagnent le plus fréquemment dans l’organisation, étaient chauffés entre 200 et 300”, pendant de longues heures, dans des tubes de verre fermés aux deux extrémités.

« Mes premières expériences ont été faites sur des tissus végétaux formés de cellulose et de vasculose, et ensuite sur des tissus à base de cutose.

« J’ai constaté que ces tissus éprouvaient dans ce cas, une modification profonde ; ils devenaient moins cassants, dégageaient de l’eau, des acides, des gijz, des goudrons, mais ils conservaient leur organisation première; ils n’entraient pas en fusion et donnaient un produit fixe qui n’offrait aucune ressemblance avec la houille.

« Soumettant à la même épreuve un certain nombre de cor))s produits par l’organisme, et qui se trouvent dans les tissus, tels que les sucres, l’amidon, les gommes, la chlorophylle, ainsi que les corps gras et résineux qui l’accompagnent dans les feuilles, les résultats ont été bien différents.

(( J’ai reconnu en effet que, par une longue calcination faite sous pression, ces corps se transformaient en substances qui ont une certaine analogie avec les houilles. Elles sont noires, brillantes, souvent fondues, absolument insolubles dans les dissolvants neutres, acides et alcalins, bien différentes du charbon, car, en les chauffant au rouge, elles se comportent comme de véritables substances organiques, dégagent de l’eau, des gaz, des goudrons, et laissent comme résidu fixe un coke dur et brillant.

« L analyse de ces matières, que je désignerai sous le nom de substances houillères, est venue confirmer leur ressemblance avec la houille :

Houille du sucre .

Houille de l’amidon .

Houille de la gomme arabique. .

Hydrogène.

Oïvgènc.

COMBUSTIBLES MIINÉRAUX.

« Il m’a paru intéressant de rapprocher ces analyses de celle d’une houille sèche de Blanzy, faite autrefois par Régnault :

Carbone. Hydrogène. Oxygène. Cendres.

Houille de Blanzy. . . 76,48 5,23 16,01 2,28

On constate donc ici une analogie presque complète entre la composition de la houille de gomme et celle d’une houille naturelle.

« Je tenais à opérer d’abord sur trois substances parce que, d’après Ad. Bronouiart, elles devaient être abondantes dans les végétaux qui ont produit la houille, et que la gomme provient souvent de l’altération des tissus, comme notre confrère, M. Tréeul, l’a démontré.

« Je tire naturellement des faits que je viens d’exposer cette conséquence que les principes contenus dans les cellules des végétaux, tels que les sucres, l’amidon, les gommes, ont dû jouer un rôle important dans la production de la houille, puisqu’ils se transforment, sous l’influence de la chaleur et de la pression, on substances noires, insolubles dans tous les dissolvants et qui se rapprochent beaucoup des houilles par leurs propriétés et leur composition.

« Ce résultat était intéressant sans doute, mais le problème que je m’étais proposé n’était encore qu'en partie résolu; pour le compléter, il s’agissait d’expliquer comment les tissus des végétaux pouvaient perdre leur forme organique pour produire une masse amorphe qui est la houille ; il fallait, en outre, faire éprouver aux tissus organiques la transformation houillère, que j’ai idéalisée en opérant sur les corps non organisés qui les accompagnent.

« Mes études sur les lignites et sur la tourbe devaient ici m’être d’un grand secours : j’avais vu en effet apparaître dans les combustibles l’acide ulmique à mesure que les tissus ligneux perdaient leur organisation ; quand une tourbe était avancée, je n'y trouvais plus que des restes insignifiants de tissus organisés, mais alors elle contenait jusqu’à 50 ou 60 pour 100 d’acide ulmique. En examinant des bois fossiles, j’y ai trouvé des couches assez épaisses, noires et brillantes d’acide ulmique, provenant de la transformation de la vasculose, à côté des fibres ligneuses qui n'étaient pas encore complètement désorganisées. Cette observation était précieuse pour moi : elle démontrait en effet la transformation sur place et dans l’intérieur même du tissu ligneux, d’une partie du bois en acide ulmique.

« J’ai été conduit à admettre ainsi un fait qui me paraît dominer toutes mes recherches, c’est que les végétaux sont changés d’abord en tourbe avant de produire la houille, et que, dans celte modification, la disparition des tissus organisés était due à une sorte de fermentation tourbeuse, comme le pense notre confrère Van Tieghem.

« Mais, pour confirmer cette hypothèse, il me restait à prouver que les acides ulmiques et surtout celui de la tourbe peuvent, comme les corps que j’avais expérimentés précédemment, se transformer en houille.

« Tel a été le but des essais qui me restent à décrire.

« J’ai opéré sur trois sortes d’acides ulmiques : 1° sur l’acide ulmique que j’ai retiré de la tourbe ; 2“ sur l’acide saccharhumique, que notre confrère M. P. Thénard ma donné et qui sert de base à ses importants travaux ; 5“ sur l’acide ulmique obtenu en traitant la vasculose par les alcalis.

« Tous ces acides ulmiques se sont transformés en substances houillères sous la double influence de la chaleur et de la pression ; le temps de l’opération, que j’ai prolonge jusqu’à 200 heures, a déterminé dans le produit une augmentation de carbone.

« Voici la composition de ces houilles artificielles produites par les acides ulmiques :

Carbone. Hydrogène. Oxygène.

Houille de l’acide ulmique retiré de la houille

et chauffé pendant 24 heures . 67,48 5,84 26,68.

Même produit, chauffé pendant 172 heures . . . 71,7 2 5,03 23,25.

Même produit, chauffé pendant 120 heures. . . 76,06 4,99 18,95.

Houille produite avec l’acide ulmique de la vasculose . . 76,43 5,31 18,26.

<( Ces analyses démontrent donc que l’acide ulmique provenant soit de la tourbe, soit d’un élément du bois, la vasculose, se change en un corps qui présente exactement la même composition qu’une houille naturelle, et qui est insoluble comme elle dans tous les dissolvants.

« L’acide saccharhumique s’est comporté comme l’acide ulmique de la tourbe.

« Quant à l’acide ulmique dérivé de la vasculose, il est remarquable par sa fusibilité ; s’il s’est engendré, comme je le crois, avant la transformation houillère, il peut rendre compte de la production des houilles grasses et fusibles.

« Pour compléter ces observations sur les corps qui sont intervenus dans la formation des combustibles fossiles, j’ai examiné les modifications qu’éprouvent, sous l’influence de la chaleur et de la pression, les mélanges de chlorophylle, de corps gras et de résines que l’on retire des feuilles par un traitement à l’alcool.

« Ce mélange, chauffé sous pression pendant 150 heures, et qui était avant l’expérience soluble dans les alcalis, m’a donné une substance noire, visqueuse, odorante, absolument insoluble dans les alcalis caustiques, et qui présentait une analogie évidente avec les bitumes naturels. »

De ces faits, que nous avons tenu à reproduire in extenso, M. Fremy a tiré les conclusions suivantes :

1° La houille n’est pas une substance organisée.

2“ Les empreintes végétales se sont produites dans la houille comme dans les schistes ou toute autre substance minérale, la houille étant une matière bitumineuse et plastique sur laquelle les parties extérieures des végétaux se moulaient facilement.

3“ Lorsqu’un morceau de houille offre à sa surface des empreintes végétales, il peut donc arriver que les parties de houille sous-jacentes ne soient pas le résultat de 1 altération des tisons qui étaient recouverts par les membranes externes dont la forme a été conservée.

4° Les principaux corps contenus dans les cellules des végétaux, soumis à la double influence de la chaleur et de la pression, produisent des substances qui présentent une grande analogie avec la houille.

5“ H en est de même des acides ulmiques qui existent dans la tourhe et de ceux que l’on prépare artificiellement.

6“ Les matières colorantes, résineuses et grasses que l’on peut retirer des feuilles se changent, par l’action de la chaleur et de la pression, en corps qui se rapprochent des bitumes.

7» En se fondant sur les expériences décrites dans ce travail, on peut donc admettre que les végétaux producteurs de la houille ont éprouvé d’abord la fei-mentation tourbeuse, qui a détruit toute organisation végétale, et que c'est par une action secondaire, déterminée par la chaleur et la pression, que la houille s’est formée aux dépens de la tourbe.

M. Renault' a opposé à M. Fremy de nombreuses objections. Si, dit-il à peu près, les empreintes que l’on trouve souvent dans la houille, telles que les feuilles de cordaïtes et de calamodendrons, etc. , ne sont que superficielles et de simples moulages exécutés par un bitume particulier, jadis fluide, maintenant solidifié, ne ressemblant, par ses propriétés, à aucun autre bitume connu, on ne doit trouver à l’intérieur aucune trace de conservation ni aucun indice de structure. Or, en laisant des préparations suffisamment minces pour être transparentes, dans des fraanieuls de houille uniquement formés en apparence dî empreintes de feuilles de cordaïtes, on arrive à distinguer, sur une coupe perpendiculaire au limbe, les cuticules et le premier rang de cellules épidermiques, les faisceaux vasculaires qui correspondent aux nervures, les bandes de fibres hypodermiques; mais les celulcs lâches à parois minces de mésaphylle ne se voient plus, parce qu’elles ont été écrasées par la pression et que leurs parois se touchent.

Les portions de houille renfermant des empreintes d’écorces de sigillaires ou de lépidodendron laissent voir plus nettement encore le tissu subéreux allongé caractéristique de ces écorces.

Si l’on voulait admettre que le bitume a été suffisamment fluide pour injecter dans toutes leurs parties les débris végétaux, comme la silice, les carbonates de chaux et de fer l’ont fait dans un si grand nombre de cas, on viendrait, d’après M. Renault, se heurter à une grave difficulté'. En effet, le nombre est très grand des fragments de houille isolés dans les schistes et les grès, et sans aucune communication avec des veines de houille ou de bitume qui auraient détenninc l’injection du végétal. On ne peut donc pas admettre un instant cette hypothèse qui aurait entraîné la pénétration bien plus facile des grès et des argiles environnants, et cependant cette gangue perméable est restée intacte et de couleur blanc jaunâtre.

On ne peut admettre davantage que l’injection des plantes par le bitume se soit effectuée à une certaine distance, et qu’après cette opération elles aient été transportées là où on les rencontre. Car il n’est pas rare, à Commentry, de trouver des troncs de Calamodendrons, d’Arthropitiis, de Fougères, encore munis de leurs racines, longs de 4 à 10 mètres, dont le bois houillifié entoure la moelle remplacée par un moule pierreux; le fragile cylindre ligneux se serait certainement brisé pendant le transport.

Les échantillons houillifiés selon M. Renault, n’ont jamais été fluides ou pâteux; car ce sont eux qui ont laissé leurs empreintes avec les plus fins détails dans les schistes et les grès, et non ces derniers qui ont laissé leurs traces sur la houille.