Principet de géologie

rarement, elles étaient d’un noir brillant et adhéraient fortement à la couche d'argile. Si la chaleur rouge était maintenue jusqu’à ce que toute la matière organique fût comburéo, il ne restait plus que l’empreinte de la plante. »

Travaux de M. Grand’ Eury.— La désintégration des végétaux houillers repousse, suivant M. Grand’Eury l’intervention des forces dynamiques violentes mises en jeu par les inondations ou les fleuves actuels.

L’état si invariable de mutilation des tiges, leur désorganisation interne, et surtout la désagrégation de la partie ligneuse sont les effets constants d’actions dissolvantes énergiques.

L’opinion, ou plutôt la supposition, que les forêts carbonifères ont été ravagées de temps à autre par les inondations de grands cours d’eau n’est pas soutenable, car, dans ce cas, on devrait rencontrer des arbres ou des plantes brusquement arrachées, et conservées autrement que la totalité, on peut dire, des restes fossiles, et l’on ne verrait pas toujours les mêmes plantes dans le même état de fractionnement et de conservation.

Tout atteste, au contraire, d’après cet auteur, que le phénomène de division, de désorganisation, de dispersion des débris de plantes, a eu un cours paisible, tranquille et régulier.

Cependant, dans les quartz de Grand’Croix, il y a des inflorescences fossiles qui sont tombées avant d’avoir joué leur rôle, des rameaux non altérés, des feuilles de cordaïtes fossilisées vivantes parmi d’autres mortes, et ces débris très rares offrent tellement de contraste avec les autres, que M. Grand’Eury les attribuerait volontiers à des coups de vent comme ceux qui aujourd’hui brisent facilement les pousses tendres des végétaux serrés comme l’étaient ceux de l’époque houillère.

Quoi qu’il en soit, on peut admettre que les végétaux morts étaient décomposés et désagrégés sur place, et n’étaient entraînés par les eaux qu’ultérieurement et pièce à pièce. Ils ne se présentent pas dans le terrain houiller comme ceux déposés par les cours d’eau sur leur delta, moins encoroûlans le nord que dans le centre de la France, ce qui élimine pour l’auteur la théorie, cependant si séduisante comme on va voir, de la formation de la houille aux bouches des fleuves.

La conservation des tiges réduites à leurs écorces, dit encore M. Grand’Eury ne doit pas trop surprendre ; mais la désagrégation et la dispersion du bois à l’état de fusain paraît avoir exigé le concours d’influences particulièrement énergiques.

Relativement à la désorganisation interne si constante des tiges, les géologues ont cru en trouver une explication dans ce qui se passe encore de nos jours dans les pays chauds, ou même dans les forêts vierges des régions tempérées, là où, dans les endroits bas et humides, le bois des arbres tombés, tel par exemple que celui des Betula papyracea des forêts marécageuses de la Nouvelle-Écosse, se détruit en deux ou trois ans, tandis que l’écorce reste presque intacte, ce qui vient de ce que celle-ci est moins poreuse, plus carburée, et renferme plus de matière terreuse que le bois, dont elle diffère d’ailleurs autant sous le rapport chimique que sous le rapport anatomique ; la manière dont brûle celle du bouleau dénote une composition favorable à la combustion de beaucoup de carbures huileux. Mais dans les mêmes

I. Mémoire sur la formatioa do la houille. Annales des Mines. Paris, 1882.

circonstances l’écorce du sapin se désagrège avant que s’écaille son bois, qui dure trois à quatre fois plus de temps que celui du bouleau. Partant de l'idée que les tiges du terrain houiller étaient, de même que les arbres auxquels nous sommes habitués, remplies de bois consistant, les géologues auraient tout aussi bien pu demander le secret du phénomène aux expériences de Lindley ‘ et de M. Gœppert * par lesquelles ces auteurs nous ont appris que, sous l’influence d’une macération de deux à trois ans au plus, l’intérieur des tiges ligneuses, aussi bien que celui des tiges herbacées, disparaît, tandis que l’écorce résiste et demeure entière.

Mais la plupart des tiges du terrain houiller étaient remplies de cellules nourricières très altérables, entourant un bois peu épais formé de larges vaisseaux peu incrustés.

Or, comme leur écorce était dense et nettement séparée du tissu sous-jacent, ainsi que dans les fougères, il n’y a rien que de très naturel à ce que les tiges houillères soient si ordinairement réduites à leur enveloppe corticale.

Le fusain ressemble tellement à du charbon de bois, comme apparence et parfois même comme composition chimique ® qu’il a été pris pour du bois carbonisé par le feu du ciel. Le fait est que le quartz de Grand’Croix en renferme avec fibres à parois opaques non décollées, comme dans le charbon de bois ; mais, tout à côté, on en découvre dont les éléments anatomiques, ont perdu la régularité de leur forme, cfimme ceux du bois qui a été soumis à l’action alternative de la sécheresse et de l’humidité. Pour M. Grand’Eury, le fusain est tout simplement l’état fossile du bois enfoui, qui, ayant été desséché à l’air, n’a pas subi la transformation en houille des autres débris végétaux qui avaient pourri au préalable dans les marécages.

On peut conjecturer qu’à l’époque houillère, des actions énergiques accéléraient la désagrégation et la dessiccation du bois. L’état fossile des üirbiculites montre en tout cas que ces fougères ligneuses ont été constamment très desséchées. La dessiccation rapide seule des tissus mous du medullaxe a pu empêcher leur décomposition.

Il n’y a de bois non charbonné que celui qui paraît avoir été soustrait à l’influence de l’air ; il est en effet conservé comme celui des souches de cordaïtes qui sont restées inondées. Aussi montre-t-il avoir éprouvé les effets d’une macération plus ou moins prolongée.

Cependant le bois fossile de la houille n’est pas exempt de parties ayant l’aspect de fusain; mais il n’y a rien que de très naturel à ce que la dessiccation et la macération aient, dans quelques cas, mélangé leurs effets.

La désintégration végétale avait lieu rapidement, pour la plus grande partie à l’air, et était complétée par la macération dans des marécages avant transport.

Selon M. Gœppert, les tiges réduites à l’écorce ont subi longtemps la désorganisation de l'air ; pour M. Dawson la proportion de fusain indique la part de l’action de l’air dans la désorganisation des tiges.

Cela n’empêche pas que la macération n’ait contribué largement à désorganiser les plantes ; elle a pu réduire les arbres à leur écorce comme les souches en place

I • F ossil flora of Great Brilain.

2. Abha7idlung der Steinkohlen, p. 147, et Lehrbuch dey- chim. und phys. Géologie, p. 821 . 5. Comptes rendus de l’Académie des Sciences, 1844, XIX, 120.

E5CYCI.0PÉD1E CHIMIQUE.

de sigillaires; elle seule explique le détachement des cuticules et les téguments libres ; c’est évidemment elle qui a disjoint les couches corticales et désarticulé les tiges noueuses.

La mutilation des frondes de fougère a même exigé une longue macération ; les Aulacopieris sont brisés d’une manière trop nette pour que la rupture n’ait pas eu lieu après désorganisation interne et pourriture, car, avant, un très grand effort aurait été nécessaire pour les rompre, et rien n’indique le secours d’une action violente.

La détrition et la quasi-dissolution des débris végétaux étaient parfois poussées très loin au pied des forêts humides et au fond des marécages avant le transport dans les bassins de dépôt.

On avait induit, des empreintes hachées et brouillées près desquelles on en trouve de bien conservées, que les premières avaient été charriées de loin. Il n’est pas besoin de recourir à cet expédient : les débris fossiles se sont en partie charbonnès dans les marécages houillers ; ceux dont nous nous occupons, très altérés, n’auraient d’ailleurs pas résisté à un transport de quelque longueur.

Quant à la masse de tissus végétaux quasi-dissous, elle ne doit pas surprendre lorsqu’on voit la tourbe des marais, où les plantes se décomposent plus rapidement et plus uniformément que dans les tourbières de montagnes, susceptible de former une boue humide. Sous un climat chaud, la décomposition des végétaux houillers devait être rapide et complète; il devait au moins se former, comme dans les tourbières, de la houille végétale, où plutôt, comme dans les marais de l’Afrique équatoriale, de la vase noire rappelant la poix. Il n’est donc pas besoin de recourir à des plantes cellulaires, qui n’ont pas existé, pour expliquer l’origine de la houille amorphe.

Évidemment, une partie des tissus ont été détruits entièrement par l’action dissolvante de l’atmosphère ou de son jeu alternatif avec l’eau. Mais elle paraît avoir été bien moindre que ne l’a supposé M. Dawson, la station humide des plantes houillères ayant été favorable à la conservation de la matière végétale, au moins pendant quelque temps, avant son transport dans les bassins de dépôt.

Si l’on compare en effet la masse de houille amorphe aux téguments libres, on remarque entre ces parties une séparation qui ne permet pas d’admettre qu’une masse très importante de tissus végétaux avait été détruits. Ils ont été transformés en grande partie, en une sorte de mucilage ulmique comme la gelée végétale floconneuse fixée dans le quartz de Grand’Croix. Une houille ligniteuse du centre de la Russie, composée de substances amorphes de nature ulmique et de cuticules, provenant, selon M. Grand’Eury, de Bothrodendron, est une autre preuve que ce mode de décomposition est aussi vieux que le monde organique.

Le phénomène s’est perpétué à travers tous les âges géologiques : les lignites, plus visiblement encore que la houille, sont en effet formés de substances ulmiques avec empreintes, épidermes et cuticules : tels sont le lignite brun de Friedsdorf près Bonn, le lignite fossile de Darmstadt, etc.

Aujourd’hui, la même transformation s’opère sous nos yeux dans les forêts marécageuses et dans les tourbières.

D après M. Lesquereux, à Kiôgge, près de Copenhague, il existe un entassement

1. Zeillcr, Bulletin de la Société botanique, 1883, p. 348. Bothrodendron purelatum.

COMBUSTIBLES MINÉB.VUX. 183

sur place, tout récent, d’écorces vides de bouleaux dans une pâte végétale à moitié liquide qui provient de la décomposition du bois dans l’eau. Dans les marais aujourd’hui saignés de la Verpillière (Isère) M. Grand’Eury a vu la tourbe formée d’épiderraes, jaune paille ou bruns, et d’une substance noirâtre, boueuse, provenant de la décomposition des tissus cellulaires.

Toujours est-il que la houille amorphe est un produit de la pourriture aqueuse de substances végétales, car à l’air, au lieu d’acide ulmique, elles n’eussent fourni que de l’acide carbonique.

Les produits ulmiques qui ont formé la houille amorphe n’ont pas résulté d’une transformation sur place comme dans les tourbières, mais ont été préparés, en dehors des aires de dépôt, sous forme de substances délayées, dans des marécages qui devaient être très étendus à l’époque houillère, où la décomposition végétale ne paraît pas avoir été activée par des bactéries ou à une fermentation cryptogamique quelconque qui aui’ait fait se détruire la matière végétale dans l’eau, aussi bien que dans l’air. Ce qui a fait supposer le contraire à il. Van Tieghem*, le mode de conservation des épidermes et des faisceaux vasculaires des racines jeunes, dans les quartz de Grand’Croix, se voit dans tous les marais tourbeux.

Dans ses préparations microscopiques M. Grand’Eury n’a pas découvert le moindre indice de la présence des Amylobacter , qui ne doivent pas pouvoir vivre dans dos eaux chargées d’acide ulmique, comme l’étaient celles des marais houillers, de même que celles des tourbières actuelles.

Les forêts carbonifères étaient exclusivement marécageuses et aquatiques.

La plupart des tiges du terrain houiller avaient une texture lâche comme celle des arbres des marais des pays chauds, dont les tissus n’ont souvent pas plus de consistance que la moelle de sureau, et les arbres solides étaient au plus haut point médulleux, ce qui est le double cachet d’une végétation non moins rapide que luxuriante; le grand développement foliaire des Cordaïtes à tissu lacuneux entre les nervures, causé par une forte absorption d’eau sous une température élevée, les Névroptéridées à frondaison gigantesque, la prépondérance, sur les frondes, des stipes gros comme le bras, des fougères herbacées très élevées sur hampe, tout témoigne d’une végétation exubérante telle qu’aucune de celles existantes ne paraît donner de sa vigueur qu’une image affaiblie. Les calamites, dont le cylindre fibrovasculaire restait compris entre deux épidermes rapprochés très minces, dex'aient se développer en quelque sorte à vue d’œil. Et, par des rhizomes, beaucoup de plantes se répandaient avec une rapidité extraordinaire.

Or, on a remarqué que la décrépitude et la mort s’attaquent de bonne heure aux arbres qui grandissent vite dans les marais boisés, sous un chaud climat, et qui ont un bois léger, comme c’est le cas de la plupart des tiges du terrain houiller, lesquelles ne paraissent pas avoir en effet vécu longtemps, même celles de nature ligneuse, qui sont restées généralement au-dessous de la grosseur moyenne, car dans le cœur de ces arbres M. Grand’Eury n’a jamais vu de ces cavités qui aujourd’hui résultent de la désorganisation interne du bois mort, le premier formé, durant la longue vie des gros arbres.

Cela se passait sous une lumière qui n’était peut-être pas très vive puisqu’elle

l. Comples rendus de V Académie des sciejiceSj 1879, décembre, page 1102,

n’a pas contrarié la grande élongation des tiges droites serrées sous branches, et des stipes, mais elle devait être énergique pour avoir carburé les écorces, au point que celles-ci ne sont presque pas réduites par leur conversion en houille, et les avoir rendues si imputrescibles qu’elles ont résisté à l’action désorganisatrice du bois à l’air et des autres tissus dans l’eau.

Il n’y a qu’une forte action lumineuse qui puisse expliquer que des végétaux, comme le Lepidodendron rhodumnense, aient pu avoir un tissu lacuneux comme celui des foncées entre le bois et une écorce extrêmement dense, et que les plantes d’eau aient pu se revêtir de téguments ayant résisté à toute cause de destruction.

Une grande humidité, en arrêtant la transpiration, laissait à la chaleur le pouvoir d’augmenter le développement des axes et des feuilles, et de restreindre celui des racines ligneuses. La quantité et la grosseur des racines aériennes de Psaronm et de Calamodendron impliquent un air chaud et saturé de vapeur, car elles seraient mortes dans un air sec.

Les végétaux avaient des organes de végétation probablement moins variés que ceux de reproduction ; des surfaces de feuilles et des traits corticaux analogues dénotent un milieu très influent sur les plantes fossiles, dont les éléments anatomiques sont plus larges et plus longs que d’ordinaire dans les végétaux vivants.

Les parties aériennes paraissent s’être précautionnées contre un climat ardent en se recouvrant d’une écorce vivace épaisse ou eompacte, très dense, dont la masse domine souvent celle du bois. Toutes les branches jeunes étaient armées, si l’on peut dire ainsi, d’une moelle corticale tutélaire. Les racines des fougères, pour une raison certainement physiologique, descendaient sous et dans l’écorce ou glissaient serrées dessus ; leurs fructifications si délicates se pi’émunissaient des ardeurs d’un elimat intense par des enveloppes coriaces ; les chatons et les cônes des Cryptogames devenaient ligneux. Les écorces étaient presque toutes pourvues de nombreux tubes gommeux ou de réservoirs d’eau pour résister à la dessiccation sous des coups de soleil brûlant, et elles étaient presque toujours de nature subéreuse pour se garantir contre l’humidité. L’abondance des tubes gommeux sur les Dolerapteris est, en effet, due à l’exposition, car leur nombre varie beaucoup ; il n’y en a presque pas sur les feuilles qui paraissent avoir séjourné dans l’eau, et ils sont situés au dos des feuilles aériennes, du côté éclairé, sans rapport avec les nervures.

Les résidus, tombant dans le fond marécageux des forêts, subissaient rapidement ce que l’on a appelé la fermentation tourbeuse, c’est-à-dire la pourriture aqueuse. Us étaient ensuite transportés dans les aires de dépôt, ce qui les préservait d’une destruction complète.

Dans une publication ultérieure*, M. Grand’Eury constate que la houille normale est formée de lames et de lamelles claires, plus ou moins évidentes sur la tranche, grâce à leur alternance avec des filets plus ternes ; les premières représentent des feuilles ou des écorces plates organisées et les dernières une matière charbonneuse amorphe plus ou moins terne qui leur sert de liant. La houille normale est plus terne lorsque la partie amorphe domine et plus brillante lorsque ce sont les empreintes. Sur la tranche des houilles les plus pures, les écorces ressortent sous formes de lames plus claires sur un fond moins clair. La

t. Griind'Eury. Annales des mines, 8= série,!. I, livraison de 1882.

houille de la grande couche de Rive-de-Gier est composée par parties égales de lames et de lamelles claires séparées par des sillons plus ou moins ternes. Dans les schistes les plus charbonneux ces derniers, qui dominent, sont seulement plus ternes.

Entre la houille normale et la houille compacte il y a des intermédiaires tels que la houille à tégunjents et la houille de parcelles et bouillie végétale, ou de terreau remanié.

La houille à téguments est comme formée de charbon amorphe, stratifié par des épidermes aplatis, la partie amorphe paraissant provenir de la décomposition avant transport de l’intérieur des organes dont il ne reste plus d’apparents que lesdits épidermes. Cette houille, qui est commune, paraît s’être formée avec une grande lenteur*.

La houille à parcelles et bouillie végétale est encore plus abondante. Elle est formée de menus détritus plus ou moins distincts dans la masse charbonneuse, rappelant les parcelles végétales, et noyés dans une pâte charbonneuse plus ou moins organisée; le tout s’étant déposé par petits lits, que séparent des écorces et des feuilles. En devenant crues ou schisteuses, quelques planches de houille se montrent nettement formées de la sorte.

Cette houille, qui domine en Haute-Silésie, serait de nature à confirmer l’idée de Sternberg, si, avec Boué, il n’avait pas voulu que les lames et les lamelles brillantes de la houille eussent toutes la même origine que la partie terne, et provinssent indistinctement de la masse ligneuse des végétaux, délayée et réduite par voie humide à l’état de bouillie.

11 faut faire encore remarquer, au sujet de cette houille, qu’elle offre parfois des surfaces de stratification parsemées de mica et de grains de pyrite, comme le schiste charbonneux où les détritus végétaux sont plus ou moins incorporés à la roche ; M. Grand’Eury a même trouvé à Montrambert une veine de charbon perdue, dont les divisions sont identiques à celles des grès noirs, si bien qu’au point de vue de la formation de cette veine, il n’y a pas à douter qu’elle n’ait eu lieu sous l’eau. 11 y a même des houilles gréseuses (à la Garenne), contrairement à l’assertion de M. Hooker : ce sont des grès noirs à parcelles et bouillies végétales, dans lesquels les substances charbonneuses dominent.

Les deux espèces de houille dont il vient d’être question ne sont pas exclusives l'une de l’autre : on les rencontre mélangées ensemble. Elles forment, conjointement avec la houille amorphe, les interlignes ternes de la houille normale, de nombreuses veines dans la houille de la grande couche de Rive-de-Gier, le fond même du charbon de Saint-Hilaire (Allier), que barrent des traits et des sillons brillants plus

1. Dans beaucoup de liouillères, par exemple dans celles desRochelles et de la 7“ couche, on voit nombre de téguments plus ou moins rapprochés et parallèlement disposés, parmi lesquels tranchent quelques écorces. Une veine perdue au mur de la couche des bittes et une partie de la houille de la couche des Trois-Gores, sont remplies d'un nombre infini de rubans plats représentant des radicules libres de Psavonius giganteus, qui strient finement la tranche, rayée en outre de Psaroniocaulon, de Calamodendrons, et barrée de nerfs bruns pénétrés de détritus fins de Calamites, à'Asterophytlites, i'Eqiiüetites, pourris avant transport.

L’anthracite de Montigné (Mayenne) laisse voir des épidermes et des membranes dans une masse compacte qu’ils stratifient à la perfection. La nature de ces membranes ne permet pas de croire que le gisement se trouve dans le terrain dévonien.

Une houille de Colabrière (Var) présente des épidermes dans une masse terne.

1S6 EKCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.

ou moins rapprochés, dus, au moins en partie, à des écorces parallèlement stra. tifiées dans la masse.

La houille de la Iroisième couche passe souvent, du moins è Montrambert, à du chai'bon cru par lequel on voit que la majeure partie de cette houille, est formée de menus débris de plantes, tantôt mélangés de fragments et de lames corticales, tantôt noyés dans une masse noire homogène.

La houille terne, toute organisée, de la Chapelle-sous-Dun, paraît avoir été formée par un humus tourbeux de forêts humides; il en est de même d’une houille mate de Vendes (Cantal).

Le carouge de Sainte-Foy l’Argentiêre est une sorte de terreau remanié, à particules fines et à points charbonneux.

La houille amorphe règne en Haute-Silésie, dans l’Oural, etc. Elle domine souvent la partie organisée de la plupart des houilles.

La houille amorphe, terne, que l’on pourrait croire formée assez différemment des autres, leur est parfois intimement mélangée, et quoique souvent compacte, elle est stratifiée aussi bien, sinon mieux. Elle accuse toujours des traces végétales, d’autant plus visibles que le charbon est plus terreux. Elle résulte d’une précipitation lente en lits très minces, au fond de l’eau, de substances ulmiques où sont restés distincts quelques détritus végétaux et souvent beaueoup de macrospores. En examinant au microscope la houille terne la plus compacte, on y découvre toujours, à part le fusain, quelques restes de structure végétale. On ne connaît guère qu’un cas de dépôt de matières charbonneuses, si délayées qu’on pourrait de prime abord douter de son origine organique, c’est celui d’un charbon terne, fissile, de Gommentry, ayant des surfaces de stratification analogues à celles des schistes bilumineux ; toutefois, dans quelques parties de cette houille, on distingue des pellicules épidermiques ; et « pour moi, dit M. Grand’Eury, son origine végétale est aussi certaine que celle des houilles fissiles et des houilles homogènes, dont la composition est détaillée dans la note ci-dessous L »

Le cannel-coal est comme formé d’une dissolution végétale, déposée en lits si ténus que, sur la tranche, la cassure simule parfois une fausse texture de bois qui a trompé Witham ^ ; cet auteur a donné deux coupes de cannel-coal du Lancashire, l’une prise sur le plat, floconneuse, et l’autre en travers, fibreuse, qui n’ont de ligneux que l’apparence. Cette espèce de charbon se rattache aux houilles à gaz'.

Le parrot-coal, renfermant des cellules et des fibres brunes, est pour M. Gœppert, un produit de houillification incomplète par la voie humide. Le splent-coal renferme beaucoup de macrospores ; il en de même de la carruche ou houille amorphe, mélangée de schistes de Rive-de-Gier, formée d’une boue noire avec particules végétales.

Des houilles mates aux houilles rocheuses il n’y a qu’un pas, ces dernières étant

1. La houille noire de Brombay (centre de la Russie) est comme formée de bouc noire végétale, où le rmcroscope découvre des bouts de cellules dénotant une détrition complète.

Les O” et 4“ crues de la Béraudière fournissent une houille fissile à cassure schistoîde s'effcinlleel en lames plus ou moins claires ou ternes. Cette houille est formée d’un limon végétal déposé avec une extrême lenteur. (Note de M. Grand’Eury.)