DBS APPLICATIONS PRINCIPALES DE LA GÉOLOGIE DANS LE NORD

§ i. Carte géologique pratique. — Ses applications principales à la localité. — Recherches de houille.

Les travaux de la carte géologique pratique de la Flandre française se résument dans une connaissance exacte du sol et dans le parti qu'on peut tirer des matériaux qu'on y rencontre.

J'ai déjà publié une notice , à la date du 7 avril 1847 , sur les applications de la géologie à l'agriculture (1); mais le court séjour que j'avais fait jusqu'alors dans le département ne m'avait pas permis d'écrire avec détails sa constitution géologique. Aujourd'hui mes explorations sont terminées pour ce qui concerne la Flandre Française , et il me tarde de faire connaître les premiers résultats de mes recherches. On comprendra pourquoi la production de cette carte s'est fait attendre plusieurs années. Chargé

kerque , liazebrouck et Avesnes , et n'ayant personne pour me seconder , j'ai dû bien souvent suspendre mes travaux géologiques

(i) Celte notice est reproduite précédemment.

pendant des mois enliers. Je ne serais pas même parvenu à les terminer si je ne m'étais appliqué à utiliser les courses nécessitées par la surveillance générale des carrières et des usines , pour explorer le sol et consigner sur un carnet les observations recueillies dans chacune de mes nombreuses tournées.

Etendue des indications de ta carte géologique. — Je me suis proposé surtout de construire une carte qui pût avoir une utilité réellement pratique , et c'est peut-être sous ce rapport que mon travail différera de ceux de même nature qui ont été publiés jusqu'ici. Le plus souvent, en effet, on s'est borné à indiquer les limites géologiques des divers terrains qui constituent le sous-sol à une 1 certaine profondeur, afin qu'on pût embrasser plus faci-. lement et d'un seul coup d'œil l'ensemble des traits caractéristiques de la contrée. On a été obligé pour cela de négliger les alluvions qui recouvrent souvent les plateaux ou les vallées sur de très-grandes étendues et qui acquièrent quelquefois des épaisseurs assez considérables. Il ne m'a pas été possible d'envisager la construction d'une carte géologique du Nord sous le même aspect , attendu que le limon répandu à la surface de nos plaines joue un rôle trop important par l'influence qu'il exerce sur la végétation pour que ses contours ne soient pas indiques avec soin sur la carte. On conçoit qu'il m'a fallu pour cela faire des courses multipliées et consulter le sol en quelque sorte pied à pied. Aussi je n'exagère pas en disant que , pour la Flandre Française seulement , la somme des distances que j'ai parcourues a été d'au moins 900 lieues. Le nombre des échantillons recueillis ne s'élève pas à moins de 600. Cependant les indications de la carte géologique sont nécessairement restreintes dans de certaines limites , et il ne faudrait pas qu'un cultivateur pensât pouvoir la consulter avec fruit pour connaître la nature minéralogiquc d'un champ déterminé. Il ne peut en être ainsi. D'abord l'étendue des détails est évidemment en rapport avec l'échelle. Il serait impossible sur un plan au >0 - 000 où un millimètre représente 80 mètres , d'indiquer , par exemple , la composition minéralogiquc d'une parcelle

de 10 mètres carrés. Ensuite cette composition peut varier d'une pièce de terre à l'autre , sans que le caractère général des terrains environnants éprouve la moindre modification. Ainsi , il peut se faire que sur un large plateau crayeux , on trouve en quelques points isolés des nids de terrains plus modernes déposés dans des espèces de poches ou cavités de la roche sous jacente , et pour tracer les contours de ces poches sur une carte , il faudrait deux conditions : l'une d'avoir un plan à une échelle assez grande , et l'autre de faire des sondages très-rapprochés qui exigeraient un nombreux personnel et un temps considérable. D'ailleurs, si un particulier voulait connaître d'une manière très-précise et très-exacte la nature du sol en un point donné , il suffirait de pratiquer en ce point un petit sondage de 2 ou 3 mètres , et les résultats de ce sondage, joints aux renseignements fournis par le plan et les coupes géologiques , suffiraient pour lui donner toute satisfaction. J'ajou.erai qu'on s'exposerait à commettre de très-graves erreurs si l'on s'avisait de construire une carte géologique en ayant trop égaro aux détails , et il ne faut pas oublier que le but essentiel d'une telle carte est d'éclairer, non pas seulement sur la composition du sol , mais bien surtout sur l'allure des différentes couches qui en sont les éléments. Il en est, en effet , d'une carte topographique ou géologique , comme d'un dessin. Ces cartes ayant pour objet de montrer soit les mouvements de terrain , soit les limites des divers étages géologiques , sont en*quelque sorte le portrait du sol), et l'on sait que bien des portraits ne sont pas ressemblants , parce qu'on néglige l'ensemble en s'arrêtant trop aux détails. Ma carte ne doit donc être considéré que comme une esquisse, une ébauche destinée à fournir tous les renseignements généraux désirables sur un point quelconque des contrées qu'elle embrasse.

Marche à suivre pour bien observer. — Il ne peut entrer dans le cadre que je me suis tracé de faire ici des leçons de géologie ; mais comme mon travail peut servir aux élèves de la ferme-école,

il est peut-être bon que j'entre dans quelques détails sur les précautions que Ton doit prendre pour explorer un pays , et sur la manière dont on doit observer.

Il ne faut pas perdre de vue qu'une carte géologique est avant tout un travail d'ensemble, consistant à indiquer sur le papier, le plus exactement possible, la nature des divers terrains et la relation qu'ils ont entr'eux. 11 faut bien se pénétrer aussi de cette pensée, que les mouvements du sol se trouvant dans un rapport intime avec sa constitution géologique , il n'est pas toujours nécessaire de se rendre de sa personne en un point déterminé pour connaître la nature du terrain. Il arrive souvent, en effet , que cette connaissance se déduit d'un certain nombre d'observations recueillies. Un géologue doit s'attacher d'abord à constater le plus grand nombre de faits possible , puis à les coordonner, les comparer , et arriver ainsi à acquérir des idées complètes sur la structure d'une localité. Dans une semblable étude , l'analyse et la synthèse se succèdent d'une manière. continue et se prêtent un mutuel appui. Les caractères minéralogiques des terrains , leur situation topographique, ceux qui résultent de leur succession, de leur superposition entr'eux, de leur inclinaison , de leur direction, suffisent d'ailleurs, avec l'examen des fossiles, pour déterminer leur âge relatif, ou leur contemporanéité à de grandes distances.

Cela posé , l'objet le plus essentiel pour le géologue est une bonne carte routière et topographique. Elle doit lui suffire pour se diriger lui-même sans le secours de personne. Une teffe carte , du papier, des crayons , un morceau de gomme élastique et une boussole avec pendule pour mesurer les pentes , lui suffiront le plus souvent. S'il devait entreprendre de longs voyages , il aurait besoin de se munir d'un plus grand nombre d'objets ; mais on doit éviter dans tous les cas de prendre un trop lourd bagage qui ne sert qu'à embarrasser. Une canne ou un bâton ferré est indispensable pour marcher sur les terrains glissants. Il faut aussi un accoutrement propre à préserver de la pluie ou de l'ardeur du soleil. Avant de se mettre en route, il convient d'avoir dressé son itiné-

raire de manière à faire ie plus grand nombre d'observations et à utiliser son temps le mieux possible. Pour cela, il est nécessaire de s'être muni de renseignements sur la contrée que Ton doit parcourir, d'avoir consulté les ouvrages qui en traitent, ainsi que les résultats des sondages qui peuvent avoir été exécutés , soit pour puits artésiens , soit pour recherches de substances minérales , de s'être informé s'il existe des carrières , des tranchées, des travaux quelconques où le sous-sol se trouve à découvert. On peut aussi observer le sol dans les fossés profonds , sur les rives des ruisseaux , partout enfin où le terrain n'est pas recouvert par la végétation. Et même, dans le cas contraire, il arrive souvent que Ton rencontre à la surface des fragments de la roche sousjacente qui font connaître sa nature. Chaque observation doit être consignée sur le papier et indiquée sur la carte par un numéro d'ordre. Lorsqu'il y a doute dans l'esprit sur le classement de certains terrains , il est bon de prendre des échantillons pour les examiner dans le silence du cabinet. Quand on rencontre de grandes carrières où de larges coupures laissent voir le sol sur une grande hauteur, il ne faut pas négliger d'en prendre un dessin et une coupe montrant la série des couches. Cela est important , parce qu'une carrière peut révéler des faits qui pourraient être perdus pour la science dans le cas où elle viendrait à être remblayée.

Utilité d« la carte géologique. — Une carte géologique peut être consultée avec fruit par bien des personnes. Les ingénieurs, les entrepreneurs , les architectes y trouveront l'indication du gisement des matériaux employés pour la construction. Les industriels apprendront dans quels points et à quelles profondeurs il est possible de trouver telle ou telle substance minérale. Les agriculteurs , enfin , sauront où ils devront chercher les amendements dont ils ont besoin. Les recherches d'eau jaillissante ou de couches absorbantes, sont aussi facilitées par une bonne carte géologique qui éclaire ainsi les questions d'irrigation et de dessèchement.

Une telle carte doit donc être d'un usage très-étendu, et en effet , il y a peu d'individus qui n'aient un intérêt quelconque à

connaître les ressources que leur terrain peut offrir. Elle peut être même utile aux officiers du génie militaire; car il n'est pas indifférent de savoir si le pays qu'une expédition doit parcourir esl sableux ou glaiseux , s'il est sec ou humide , si on peut facilement y trouver de l'eau , y ouvrir des fossés , y construire des rctran chements. Sous ce rapport les teintes géologiques sont un complément nécessaire des cartes du dépôt de la guerre, qui ainsi peuvent fournir toutes les notions désirables sur une localité donnée.

La construction des cartes géologiques devrait même précéder celle des cartes topographiques ; car le relief du sol n'est en uelque sorte qu'une conséquence de sa composition.

Ses applications à la localité. — Je dois citer ici quelques applications importantes qu'on peut faire de la géologie dans le département du Nord.

Le terrain de craie proprement dit commence dans nos localités par une roche chloritéc (I) argileuse et calcaire, avec fragments de silex, que l'on connaît généralement sous le nom de Tourlia. A cette roche succèdent des marnes argileuses ou calcaires (dièves , fortes toises) renfermant à leur partie supérieure des rognons de silex plus ou moins abondants , puis vient un banc de craie chloritée , qui supporte une formation puissante de craie blanche. Or, depuis les marnes inférieures qui existent à peu de profondeur dans les environs de Cysoing, Bouvincs, Sainghin, Gruson, Baisieux,Wannehain, jusqu'à la craie pure qui recouvre le plateau de Fâches, il y a des passages presqu'insensibles , de sorte que les calcaires marneux intermédiaires qui aflleurcnt dans les localités signalées ci- dessus , présentent des compositions correspondantes aux divers degrés d'hydraulicité. C'est là un fait qui , à ma connaissance , n'avait pas encore été signalé , mais qui du

(i) La chlorile est un silicate d'alumine de couleur verJàlre qui renferme du protoxide de fer , de la magnésie , et jourent aussi de ln potassr et de la chaux

reste n'a rien qui doive surpendre ; car on a déjà fait de la chaux hydraulique à Mons avec des calcaires appartenant au même étage. La chaux hydraulique si renommée de Sénonches ( Eure et Loir) provient aussi de la calcination de calcaires appartenant à la base du terrain crétacé. Il en est de même des chaux qui ont été fournies par une craie marneuse de la côte Sainte-Catherine , près Rouen , et qui ont été employées avec succès dans la construction d'un pont de cette ville.

Un autre fait également digne d'intérêt, c'est que la plupart des marnes de Cysoing , Bouvines , etc. , renferment de l'acide phosphorique en proportion assez notable. Il en existe aussi dans la craie chloritée qui succède aux marnes. Cette craie, qui est mélangée intimement de sable vert , se trouve aussi , comme les calcaires argileux , dans des conditions favorables pour produire de la silice soluble à la faveur d'une cuisson modérée. On rencontre donc à la surface du sol dans la partie Est de l'arrondissement de Lille , et à une certaine profondeur indiquée par les coupes géologiques dans les autres parties du département , des calcaires argileux , des marnes et des craies sableuses , susceptibles d'être employées très-utilement pour l'amendement des lerres. Je reviendrai plus loin sur cet important sujet.

Recherches de houille. — Disons maintenant quelques mots des recherches de houille, qui sont aujourd'hui à l'ordre du jour dans notre département et préoccupent vivement plusieurs industriels.

Le terrain houiller exploité dans le département du Nord forme une bande qui s étend depuis Aix-la-Chapelle , en passant par Liège, Namur, Charleroi et Mons. Ce terrain affleure en Belgique en plusieurs points, de sorte qu'il a été possible de tracer ses limites avec une exactitude rigoureuse jusqu'à la frontière française ; mais là il commence à plonger sous des terrains plus modernes , et on ne peut plus retrouver son prolongement que par des sondages. Pendant longtemps les recherches de houille

ont été infructueuses vers l'ouest au-delà d'Anichc , parce que la plupart des sondages étaient placés sur la ligne joingnant Mons , Anzin et Arras. On croyait que la bande houillère conservait sur le territoire français la direction S. O.-N.E. quelle a en Bel gique, et on était dans l'erreur ; car il est maintenant constaté que le bassin houiller passe à plus de 12 kilomètres au nord d' Arras.

U est facile de remarquer, en jetant un cQup-d'œil sur la carte géologique de France , que la direction générale du terrain houiller , bien qu'étant à-peu-près uniforme de Liège à Valenciennes, varie cependant d'une manière sensible entre ces deux points. Ainsi la bande est dirigée de l'E. 30° N. à l'O. 30° S. de Liège à Namur. Entre Namur et Charleroi, la direction n'est plus que de TE. 12° N. à l'O. 12° S. et de l'E. 6° N. à l'O. 6° S., entre Mons et Valenciennes. On voit donc que le terrain houiller , qui de Liège à Valenciennes est toujours dirigé du N.-E. au S.-O., tend à se rapprocher de plus en plus de la direction E.-O., au fur et à mesure qu'on avance vers la frontière française. Il atteint cette direction dans les environs de Douchy, où il commence à se relever vers le N.-O. Maintenant, s'il es> permis de tirer une induction de la continuité de direction observée entre Valenciennes et Liège , nous dirons qu'il est probable que le terrain houiller de Belgique .et de Valenciennes, en supposant qu'il se relie avec le petit bassin d'Hardinghem, près Marquise ( Pas-de- Calais), déviera peu de la direction S.-E. N.-O. qu'il affecte à Azincourt , Anicheet Douai.

On a fait depuis 50 ans, dans le département du Nord, beaucoup de sondages pour recherches de houille. Mais ces sondages n'avaient pas de chances de succès, pareeque la plupart d'entr'eux étaient placés au hasard sans que leur situation fût justifiée par aucune considération géologique. Ainsi, on a sondé dans l'arrondissement de Lille à Halluin, près Menin, à quatre lieues au nord de Lille ; on a aussi sondé près de Lille , au Pont-de- Canteleu ; dans la commune de Wattignies , à quatre kilomètres

au sud de Lille; à Seclin ; à Carophin-en-Carembault, entre Seclin et Carvin. On a fait aussi des sondages dans l'arrondissement de Douai \ Orchies, Faumont, Flines, Esquerchin. Ceux qui ont été pratiqués dans ces deux dernières communes ayant donné, comme les précédents, des résultats négatifs , il était clair que si le terrain houiller se prolongeait jusque dans les environs de Douai, il fallait le rechercher entre Esquerchin et Flines. C'est ce qu'a fait la société de la Scarpe qui, comme on sait, a rencontre le schiste houiller à 160 mètres, et de 160 à 180 mètres , trois veines de houille , dont l'une avait l m , 80 et l'autre 2 Œ , 10 de puissance au rond du puits. En 1846 , M. mc V. e Declercq a fait forer par M. Mulot, près de son château d'Oignies , pour chercher de l'eau jaillissante. On a été jusqu'à la profondeur de 400 mètres, et on a trouvé au-dessous du terrain de craie , des calcaires et des schistes, au milieu desquels se rencontraient quelquefois de petites veines de charbon. Encouragés par cette découverte inattendue, M. Mulot et M.™ Declerck se sont associés , et ont entrepris un peu plus au sud , le long du canal de la Haute- Deûle, deux autres forages qui sont tombés sur le terrain houiller. Un 3.° forage a aussi été pratiqué à Doi;rges et a eu le même succès que les précédents.

Pans ces derniers temps , MM. Bigo et consorts , ont aussi entrepris des recherches de houille qui ont bien réussi. Ces recherches ont eu lieu à Courrières, Harnes , Hénin-Liétard et Courcelles. Une. fosse a été creusée à Courrières et a traversé tout récemment (le 8 juillet 1850) , une couche de houille d'une puissance de 0, m 60.

Enfin MM. Tilloy - Casteleyn et Cie. ont fait , en 1849, un forage à Annay qui est parvenu jusqu'au terrain houiller, ou plutôt, qui a rencontré , à la profondeur de 144 mètres , du grès houiller avec quelques indices de charbon ; mais un outil s etant brisé au fond du trou de sonde , le forage a dû être abandonné.

Cette recherche d'Annay est la seule qui ait été opérée jusqu'à

présent vers l'O., à la plus grande distance de Douai, et à l'heure qu'il est , trois compagnies : celle de la Scarpe , MM. Bigo et consors , M. Mulot et M. mc Declerck , sont en instance pour obtenir chacune une concession. Celle qui est demandée par MM. Bigo et qui est la plus éloignée vers l'Ouest , est limitée dans cette direction par une droite joignant les clochers de Carvin et de Lens.

J'ai dit tout-à-l'heurc que le terrain houiller, se relevant vers le N.-O. , conserverait, suivant toute probabilité , celte direction jusqu'à Marquise. Il est même remarquable qu'en tirant d'Aniche une ligne droite parallèle à la limite sud du bassin qui , entre Aniche et Douai, est inclinée à l'O. 25° N. , cette droite passe précisément à Marquise. Je n'entends pas tirer de ce fait aucune conclusion ; mais je crois utile de le signaler pareequ'il peut guider les explorateurs pour la recherche de la houille dans le département du Pas-de-Calais.

On pouvait prévoir jusqu'à un certain point que le terrain houiller devait se relever vers Douai. En effet , le calcaire carbonifère qui lui est sous-jacent et qui affleure en Belgique, suit aux environs de Tournai une direction qui coïncide à peu de chose près avec la route d'Ath à Tournai et le chemin de fer de Tournai à Mouscron , c'est-à-dire que ce calcaire plonge au sud-est , aux environs de Leuze entre Ath et Tournai , tandis que dans cette dernière localité il incline au sud-ouest vers Douai. D'un autre côté il existe dans le Pas-de-Calais, à Rebreuvc, la Comté, Pernes, Febvin, Fléchin, Matringhen et Audincthun , des affleurements de psammites (1) et de schistes qui paraissent se rapporter au système > quartzo-schisteux inférieur du terrain anthraxifère ( poudingue de Burnot), lequel limite vers le sud le bassin houiller de Valenciennes. Or, ces affleurements sont tous placés au sud d'une ligne droite passant par le bourg d'Houdain et dirigée à l'O. 35° N. ,

(i) Grès schisteux.

laquelle doit par suite laisser le terrain houiller d'un même côté , vers le Nord-Est. Il existe donc nécessairement entre la droite qui vient d'être définie et une parallèle à cette droite passant par Tournai , un bas-fond dans lequel le terrain houiller est déposé. On pouvait même prévoir que ce bas-fond devait être plus rapproché d'Houdain que de Tournai. En effet , on remarque que le calcaire de Tournai , sur lequel repose le bassin houiller et qui limite ce bassin au Nord , présente vers Tournai une très-faible inclinaison. Il paraît même souvent horizontal et s'enfonce graduellement sous les terrains plus modernes qui recouvrent le département du Nord. Vers le midi, au contraire, le poudingue de Burnot qui, ainsi que nous l'avons dit, limite le bassin de ce côté, semble relevé brusquement. Il affecte des contournemenls trèsvariés et ses couches présentent des pentes rapides ; d'où il semblerait découler que la force à laquelle on doit attribuer le froncement du terrain houiller , s'est exercée du Sud au Nord , puisqu'elle a eu pour effet de refouler les couches en les plissant violemment vers le Midi , tandis qu'à une certaine distance au Nord , là où cette force expirait en quelque sorte , les couches de terrain ne s'en sont presque pas ressenties et sont restées peu inclinées ou quelquefois même horizontales. Ainsi la partie la plus profonde du bassin doit être plus rapprochée de la limite Sud que de la limite Nord de ce bassin. Maintenant, nous connaissons plusieurs points de ces limites ; nous avons déjà cité Esquerchin au Sud et Flines au Nord ; mais il est possible de les resserrer encore et de les étendre vers l'Ouest. En effet, le charbon ayant été trouvé à Hénin-Liétard, la limite Sud du terrain houiller doit laisser Hénin- Liétard au Nord et Esquerchin au Sud ; si on la suppose à un kilomètre de chacun des deux villages , et qu'on remarque en outre qu'elle doit passer entre Emerchicourt où un forage a rencontré le calcaire et Auberchicourt où on a trouvé la houille , on aura d'une manière très-approchée la direction de la limite Sud du bassin , depuis les environs d'Aniche jusqu'à Hénin Liétard. Cette ligne traverse la ville de Douai. Quant à la limite

Nord , il y a eu un sondage à Vred , exécuté par M. Degousée , qui a rencontré des schistes et des argiles schisteuses de 134 à 185 mètres, puis des calcaires. On peut donc considérer ce forage comme en-dehors du terrain houiller , quoique rapproché de sa limite, puisqu'à peu de distance de là, près de Marchiennes, le terrain houiller a été constaté à 128 mètres de profondeur. Le clocher d'Oignies peut être pris aussi pour un des points de la limite Nord , d'après ce que nous avons dit précédemment sur le forage qui a été pratiqué par M. Mulot, dans la propriété de Mme. Declerck , et comme de plus le forage de Flines est tombé sur le calcaire, on peut en conclure qu'une ligne joignant les clochers d'Oignies et d'Anhiers et allant couper la Scarpe au-dessous de Vred , dessine aussi exactement que possible le contour Nord du bassin. L'espace renfermé entre les denx lignes que nous venons de déterminer a environ 7 à 8 kilomètres de largeur et comprend tous les forages des compagnies de re cherche dont nous avons parlé.

Si cette bande se poursuit encore au-delà d'Annay , avec la même largeur et la même direction qu'elle a depuis Aniche ( O. 25° N. ) , ainsi qu'il est certainement permis de le supposer, le terrain houiller engloberait une petite partie de la limite S.-O. de l'arrondissement de Lille près de Provin , Bauvin , Salomé et La Bàssée , et traverserait les communes d'Estevelles , Pont-à- Vendin, Meurchin, Vendin-le-Vieil, Bénifontaine, Wingles, Billy- Berclau , Douvrin , Hulluch , Haines , Auchy-icz-La-Bassée et Verniellcs. De Vermelles , sa limite Sud pourrait se diriger vers le bourg de Pcrnes près duquel des sondages abandonnés et repris plusieurs fois ont fait découvrir , à ce qu'il paraît, quelques indices de charbon.

Si la Laulc houillit'ic , au lieu de prolonger au .Nord vers Auchy-lez La-Basscc, s'infléchit vers le Sud à partir de Courrières, une partie des communes que nous avons désignées plus haut , (Hulluch, Vendin-le- Vieil , Bénifontaine, Vermelles), resteraient comprises dans la bande, et d'autres, comme La Basséc et Auchy,

s'en trouveraient exclues. Il est à regretter qu'aucun sondage n'ait encore été fait près de Lens ; car ses résultats auraient con. tribué puissamment à éclairer cette question. Mais nous pensons qu'eu égard à l'extrême importance qu'acquerraient des mines de houille qui toucheraient à l'arrondissement éminemment consommateur de Lille et au canal de La Bassée , il serait avantageux , en l'absence de renseignements sur les environs de Lens, de faire deux sondages, l'un à 1 kilomètre et demi au Nord de Vermelles, et l'autre entre Auchy et La Bassée , sauf à se reporter plus au Sud en cas de non succès. J'ajoute enfin que la profondeur du bassin houiller ne paraît pas devoir varier beaucoup, si l'on en juge par les épaisseurs de terrains morts qui ont été traversés entre Douai et Ànnay et qui sont de 160 mètres à l'Escarpelle, de 148 mètres à Courrière et de 144 mètres à Annay (1).

Les terrains houillers de l'Angleterre et de l'Ecosse, qui, à eux seuls, constituent le sol de cette contrée sur les 1/3 environ de sa surface , représentent par leur étendue une véritable mer , tandis que la bande qui vient d'Aix-la-Chapelle et qui conserve partout à peu près la même largeur , tigure un canal étroit qui semble n'être qu'un corollaire des terrains anglais , sans en former pour cela le prolongement. En effet si l'on jette les yeux sur la carte géologique de la Grande-Bretagne , on reconnaît que les terrains houillers du pays de Galles ne commencent qu'au Nord d'une li-

( t ) Depuis que cette partie du texte a été rédigée , la société de Vicoigne a découvert le terrain houiller prés de Loos (19 septembre i85o) sur la route de Lens à Béthune. Ses recherches sont dirigées aujourd'hui (novembre i85o) près des communes de Sains , Nœux , Béthune et Hesdigneul.

MM. Tilloy-Casteleyn et Cie. ont aussi entrepris, vers la fin de juillet t85o, deux sondages qui ont constaté l'existence de terrain houiller, l'un au Nord de Lens à «43 mètres, et l'autre à l'Est de Vermelles à 149 mètres de profondeur. Il est surtout important de chercher 1« prolongement de lalimite sud du bassin puisque c'est vers le midi que sont ordinairement concentrées les ressources les plus précieuses. Aussi, conviendrait-il de faire de nouveaux forages plus au Sud , soit aux portes de Lens, soit dans les environs de Grenay.

gne dirigée de l'O. quelques degrés N., à l'E. quelques degrés S., laquelle traverse au-dessous de Londres la base du terrain crétacé représentée par les sables d'Hastings (système achenien de M. Dumont) et va aboutir au terrain jurassique du Boulonais qui recouvre au Sud le gîte houillcr d'Hardinghen. Ce gîte est limité au Nord par un affleurement de terrain dévonien qui doit plonger d'une part au Sud sous les calcaires jurassiques du Boulonais, et d'autre part s'enfoncer au Nord, sous les terrains crétacés et tertiaires qui constituent le sol dans cette partie du département du Pas-de-Calais. Or , ce relèvement de terrain dévonien auquel on doit l'affleurement houiller d'Hardinghen et l'apparition des calcaires jurassiques des environs de Marquise, paraît avoir laissé des traces sur le sol anglais où l'on retrouve dans la même direction une protubérance formée par les sables acheniens qui semble correspondre exactement à celle du Pas-de-Calais. Au Sud ou au Nord de cette protubérance , on trouve le grès vert et la craie qui supportent les terrains tertiaires de Londres et de l'île de Wight. Il existe donc au Sud comme au Nord des sables d'Hastings un bas fond prononcé, mais qui est beaucoup plus rétréci dans le premier sens que dans le second. D'après cela , ne pourrait-il pas se faire que le bas fond du Sud représentât le prolongement du bassin de Valenciennes et que celui du Nord correspondît aux terrains houillers de la Grande-Bretagne, lesquels s'enfoncent sous les dépôts plus modernes qui recouvrent la partie Est de l'Angleterre et se prolongent peutêtre , mais à de grandes profondeurs, jusque sous certaines parties de la Hollande, de la Belgique et même des départements du Nord et du Pas-de-Calais ?

Juin 1850.

§ il. Agriculture. — Examen des différents sols et des amendement* qui leur conviennent. — Analyses de terrains. — Drainage.

Arrivons maintenant aux applications de la géologie à l'agriculture. Dans un pays comme la Flandre , où les richesses minérales sont rares ou enfouies à de grandes profondeurs , une carte géologique devait être produite surtout dans l'intérêt de cette industrie qui occupe un si grand nombre de bras et à laquelle se dévoue cette classe de travailleurs si laborieuse et si intéressante qui excite plus que jamais et à juste titre , toute la sollicitude du gouvernement. Les géologues se convaincront , de plus en plus , que l'application de leurs connaissances à l'agriculture aura des conséquences bien plus importantes que l'application faite pour ainsi dire exclusivement jusqu'ici au développement industriel. Et en effet, une amélioration qui s'applique au capital agricole de 65 milliards , doit néces sairement amener des produits plus considérables, qu'un perfec tionnement agissant sur le capital des mines de la France, valant à peine 400 millions ? Mais il est essentiel de fournir des renseignements pratiques qui puissent être mis à profit par le plus grand nombre, et cette pensée n'a cessé de nous préoccuper durant tout le cours de nos explorations.

Composition des plantes. — Rappelons-nous que les plantes qui croissent à la surface de la terre , renferment , en proportions variables, divers principes que l'on peut distinguer en principes volatils, et en principes fixes, séparables les uns des autres parla combustion. Les premiers, tels que le carbone, l'hydrogène , l'oxigène , l'azote, s'échappent sous forme gazeuse, et on trouve les seconds dans les cendres. Celles-ci se composent de matières solubles dans l'eau, qui sont des carbonates , des sulfates et des muriates de potasse et de soude, et de matières insolubles qui consistent en silice ,

et en carbonates, phosphates ou sulfates de chaux , de magnésie, de fer et de manganèse. Les plantes qui croissent spontanément dans les pays sauvages , puisent ces substances dans le sol et dans l'eau qu'amènent les pluies et les orages. Dans les pays cultivés , on les introduit dans la terre au moyen des engrais. Mais il faut distinguer parmi les éléments qu'une plante s'assimile , ceux qui existent naturellement dans le terrain et ceux qu'y apportent les engrais. Ces derniers, qui sont ordinairement d'origine animale , fournissent principalement l'azote , les sels alcalins, l'acide phosphorique , tandis que la silice , la chaux , la magnésie et les oxides métalliques sont puisés dans le sol. Les principes inorganiques qui sont renfermés dans la terre végétale , jouent donc un rôle très-important dans l'acte de la végétation.

Amendements. — Mais ces principes ne se rencontrent pas toujours en proportions convenables dans le sol que l'on cultive, et il est nécessaire alors de les y introduire à l'aide d'amendements bien conçus ; avant d'engraisser un sol , il faut songer à le composer , à l'amender, s'il en est besoin. Les amendements que la nature nous donne rendent le sol capable de produire ; ils constituent sa puissance ; les engrais de toutes sortes qui naissent de l'industrie et de la vie animale font sa richesse ; les amen déments et les engrais réunis assurent la fertilité du sol.

On remarque que beaucoup de plantes, et surtout les graminées, renferment une grande quantité de silice qu'on trouve dans leurs cendres. Or, si l'on doit cultiver une telle plante , sur un sol calcaire , très-pauvre en silice , il est évident qu'il faudra d'abord lui donner cet élément essentiel.

De même, une plante qui doit être riche en calcaire, comme les pois, le trèfle, etc., ne pourra réussir dans un terrain siliceux , si on n'amende préalablement ce terrain avec de la chaux. Il est donc bien important pour un cultivateur de savoir en quels lieux et à quelles profondeurs il pourra trouver, avec le moins de frais

possible, les roches calcaires, argileuses ou siliceuses, susceptibles d'améliorer le sol qu'il exploite. Mais avant de passer aux applications spéciales qu'on peut faire de la carte géologique à notre localité , je dois dire quelques mots de la composition des terrains et de leurs propriétés. Les terres influent sur la végétation, non seulement par leur action chimique mais aussi d'une manière purement mécanique, suivant l'état physique dans lequel elles se trouvent. Ainsi un terrain, quelque riche qu'il soit en sels minéraux, ne serait pas favorable à la culture, s'il avait trop de compacité , s'il n'était pas assez poreux pour donner accès à l'air, à l'humidité et aux agents atmosphériques, s'il se montrait rebelle à l'extension des racines ainsi qu'à l'action des instruments aratoires. Les terrains glaiseux sont trop humides ; les terrains sableux, au contraire, sont trop perméables et par conséquent trop secs. Les amendements doivent donc avoir pour but de donner au sol les qualités physiques qui lui manquent autant que d'y apporter les éléments dont la plante doit se nourrir. En général la terre végétale, renferme, outre le terreau ou l'humus qui pro. vient de la décomposition des matières organiques , du carbonate de chaux, de la silice, de l'alumine, de la magnésie et de l'oxide de fer. Suivant les proportions dans lesquelles sont combinés ou mélangés ces éléments et suivant aussi la nature du sous-sol, une terre peut être ou sableuse, ou argileuse, ou calcaire. Elle peut être aussi d'un grain très-fin, très-serré, circonstance qui la rend susceptible de se tasser fortement à la suite des pluies et qui oblige le laboureur à la désagréger par des moyens artificiels.

Sols sableux. — Les terres qui reposent sur un sol sableux, n'ont pas assez de consistance, et pour peu qu'elles se trouvent inclinées, les eaux pluviales les ravinent et détruisent les efforts du cultivateur. C'est ce qui se voit sur la rive gauche de la Deûle dans les environs de Wambrechies. Outre ce grave inconvénient, le sable du sous-sol absorbe l'eau et les engrais liquides qui s'y infiltrent jusqu'à une profondeur où ils ne peuvent plus servir à la végétation. C'est ce qui fait dire aux habitants du pays que

les terres coûtent cher à nourrir , et cela s'explique parfaitement. Sur la rive droite de la Deûle, dans les mômes parages, il y a des terrains semblables ; mais il en est aussi plus rapprochés de la rivière qui sont de meilleure qualité, quoique le sous-sol soit le même , parceque la terre végétale est plus épaisse et que le sol étant plus plat , plus horizontal que sur la rive gauche , se laisse moins facilement dégrader parles intempéries de l'atmosphère. Les terres sablonneuses doivent être amendées avec l'argile et la chaux.

Sols argileux. — L'argile qui constitue le limon jaunâtre dont la Flandre est recouverte sur de grandes étendues, est plus ou moins compacte selon la quantité de sable en particules très-fines qui s'y trouve toujours mélangée. Nous verrons, lorsqu'il s'agira de la description minéralogique des divers terrains, que cette argile devient de plus en plus sableuse dans la profondeur , et qu'elle passe enfin à un sable mouvant qui n'a aucune solidité et qu'on a beaucoup de peine à maintenir quand on creuse des puits ou qu'on ouvre des tranchées. On trouve donc dans cette formation deux extrêmes , argile et sable , qui peuvent s'amender réciproquement. En fait de terrains argileux susceptibles d'être facilement amendés par le sable, on peut citer des localités très-nombreuses, et notamment Haubourdin , Les Moulins, Ascq, Seclin , etc. Quand la craie n'est pas très-profonde, ce sable est ordinairement mélangé de petits fragments calcaires qui modifieraient utilement aussi la composition d'un sol trop exclusivement argileux. Il existe aussi presque toujours, au milieu de l'argile sableuse ou du sable mouvant, des concrétions calcaires affectant diverses formes et auxquelles on donne quelquefois le nom de dents de loups. Cela se voit au Mont Aquant, sur la route de Lomme, sur la hauteur ausudde Bondues, àRoubaix et dans bien d'autres lieux. Or, quand cette argile sableuse est recouverte par une argile trop compacte , on pourrait amender celle-ci avec l'argile sableuse à laquelle on ferait subir une légère calcination. Cette opération décomposerait le carbonate de chaux qui forme les concrétions, et on aurait l'avantage de produire de la chaux

caustique, qui, comme on sait, rend l'argile solublc en se combibinant avec elle et favorise ainsi l'assimilation de la silice et des alcalis qu'elle peut renfermer. Ainsi, sans pour ainsi dire sortir d'une pièce de terre , on trouve à sa disposition, le sable, l'argile et la chaux qu'on peut mélanger ensemble dans les meilleures proportions pour composer un bon terrain. Le célèbre chimiste , M. Liebig, a observé aussi qu'on pouvait accroître la fertilité des terrains argileux par une simple calcination , ce qui tient à ce que les silicates d'alumine (argiles ), qui à l'état naturel résistent à l'action des acides , acquerrent une solubilité parfaite si on les chauffe d'abord à l'incandescence , ou si on les fait fondre.

On remarque que tous les bons terrains ont généralement l'argile sableuse pour sous-sol, et cela lient à ce que l'argile réunit habituellement toutes les qualités physiques et chimiques qui constituent une bonne terre. En effet, elle se laisse facilement labourer, elle entretient une légère humidité, tout en se laissant traverser par l'eau ; elle est facilement pénétrable par les racines, et de plus elle doit renfermer , d'après son origine même, les substances qui activent puissamment la végétation, telles que des silicates'de potasse , de soude , de chaux , etc. En effet, les argiles étant le résultat de la décomposition des roches préexistantes , doivent contenir en plus ou moins grande quantité les éléments des divers feldspaths et des micas , ( silicates à base de potasse, de soude et de chaux) qui entrent dans la composition des roches primitives. On trouve d'ailleurs de l'argile dans tous les terrains tant anciens que modernes, depuis les schistes de transition qui affleurent dans l'arrondissement d'Avesnes jusqu'aux argiles d'alluvion qui recouvrent le fond de nos vallées. M. Liebig déclare que la potasse et la soude forment une partie constituante de toutes les argiles et qu'on les a trouvées dans toutes celles où on les a cherchées. Qu'on songe dès-lors ce que notre département renferme de ressources pour l'agriculture !

Sols glaiseux. — Les glaises rentrent dans la catégorie des terres argileuses ; mais leur nature compacte les rend tout-à-

fait impropres à la culture , si on ne leur fait subir une préparation préalable. Les terrains glaiseux étant imperméables à l'eau, sont toujours humides, et il est d'usage de les amender par la chaux qui les divise, outre qu'elle facilite l'assimilation des éléments de l'argile, comme nous l'avons déjà dit. Mais on peut aussi amender ces terrains par eux-mêmes en les calcinant légèrement ; car alors on leur communique de la friabilité , on les rend perméables à l'air et à l'eau , et on détruit l'insolubilité de l'argile dont les principes constituants deviennent ainsi plus facilement assimilables. J'ai parlé de ce moyen dans la Notice sur les applications de la géologie à l'agriculture , et j'ajouterai qu'il est assez fréquent de rencontrer sur les monticules où la glaise affleure ( Mont d'Halluin , Ravensberg près Bailleul, Mouveaux , Pérenchies ) des silex roulés et des fragments de grès ferrugineux auxquels se trouvent mêlés des cristaux de gypse ( sulfate de chaux ), et que si l'on parvenait à découvrir des amas suffisants de ce gypse, on l'utiliserait très-bien en le calcinant avec la glaise et en le transformant en plâtre dont on connaît les effets bienfaisants. Enfin si l'on trouve préférable d'employer la chaux , on pourrait peut-être éviter de renouveler ce même mode d'amendement chaque année, en ayant soin de mélanger à cette substance, une certaine quantité de sable qui entrerait dans la composition du sol et remédierait une fois pour toutes au défaut résultant de la texture serrée de la glaise. (i)

Sols argilo -sableux à grains fins. — J'ai vu, entre Avelin et Tourmignies, dans les environs d'Ostricourt , et dans beaucoup d'autres localités, des terrains argilo-sableux à pâte extrêmement fine, des espèces de sables mouvants qui, lorsqu'il a plu, se prennent en masse et forment une bouillie épaisse impénétrable à l'air.

(i) On se sert aussi , connue Jan s l'arrondissement de Dunkerque, de craie brute non calcinée pour amender les sols humides. La craie, quoique composée de carbonate de chaux presque pur , peut améliorer certains terrains ; mais son action n'est pas immédiate et se fait quelquefois attendre trop longtemps ; elle coûte , du reste, beaucoup moins que la chaux.

On divise aussi ces terrains au moyen de la chaux ; mais je ne pense pas qu'il soit absolument nécessaire d'employer cette matière , et on pourrait peut-être y suppléer par une simple calcination ou par un mélange de sable à grains assez gros.

Sols crayeux. — Un sol crayeux ne peut être amendé qu'en y mélangeant une certaine quantité d'argile ; car un tel sol est infertile, autant par l'absence de la silice et des alcalis que par sa trop grande sécheresse. Il n'arrive guère que l'on rencontre dans le Nord des terrains où la craie soit complètement à décou vert comme en Champagne. Notre pays ne présentant que des accidents très-peu sensibles, il en résulte qu'il y a presque toujours un peu d'argile ou de terre végétale sur la craie. Néanmoins il y a certaines zones où la craie s'approche très-près de la surface et où il pourrait être utile de composer un sol artificiel comme nous venons de l'indiquer.

Marnes. — Ainsi que je l'ai dit précédemment, en parlant des calcaires argileux des environs de Cysoing , de Gruson et de Baisieux , on trouve dans cette localité des marnes dont l'emploi pourrait être avantageux dans la culture. Quand la marne peut être exploitée à ciel ouvert , elle ne donne pas lieu à de grands frais ; mais on y attache tant de prix en Normandie qu'on l'extrait d'une profondeur de plus de 30 mètres. Les marnes de l'arrondissement de Lille , dont la composition varie dans des limites très-étendues , qui renferment plus ou moins de silice , de carbonate de chaux et d'argile, trouveraient certainement leur application à l'amendement de différentes terres du département. Je ne sache pas qu'on en fasse autre chose actuellement que des briquettes avec le menu charbon. Ces marnes, connues sous le nom de diètes , n'amélioreraient pas seulement le sol en le divisant, mais en lui fournissant aussi les alcalis qu'elles peuvent renfermer.

La chaux est employée chez nous presqu'exclusivement pour l'amendement des terres compactes. Elle exerce en effet une action salutaire , surtout en divisant le sol ; mais cette action est

de courte durée, et chaque année il faut employer de nouvelles quantités de chaux. L'effet de la marne est au contraire beaucoup plus prolongé , parce qu'en se délitant successivement elle ouvre peu à peu les pores du terrain , facilite l'accès de l'eau et des agents atmosphériques , et favorise ainsi l'assimilation de l'azote de l'air et des engrais, qui est sans doute fixé dans le sol par la nitrilication.

Craie chloritée. —Les marnes sont inférieures au calcaire chlorité que l'on voit dans une carrière de Bouvines et qui s'enfonce sous la craie à silex de Lesquin et de Fâches. On a trouvé aussi ce môme calcaire dans certaines carrières d'Esquermes. Il est assez remarquable en ce qu'on y a constaté la présence d'une quantité assez notable d'acide phosphorique ( 3,7 p. 0 0 ). L'échantillon sur lequel l'analyse a été faite a été pris au hasard, de sorte qu'il pourrait arriver que cette substance se rencontrât dans une assez grande étendue du massif crayeux, et alors il serait utile de choisir de préférence ce calcaire pour la fabrication de la chaux destinée à servir d'engrais. En Angleterre il y a des exploitations importantes, ouvertes dans des roches crayeuses très-riches en acide phosphorique. On désigne ces matières par le nom de coprolithes et on les regarde comme étant les restes des excréments d'animaux qui viv aient à l'époque du dépôt de la craie blanche.

M. l'ingénieur Sauvage a trouvé jusque 6 p. 0 '„ de potasse dans le sable vert de la craie tufau des Ardcnncs, et il serait intéressant de rechercher si cet alcali existe aussi dans la craie chloritée du Nord.

Ce qui précède fait voir que les amendements que la nature nous fournit contiennent parfois, outre les principes minéraux qui en font la base , certaines substances qu'on n'introduit habituellement dans le sol que par des engrais animaux ou végétaux .

Cendres de tourbe, de lignite, de houille. — Il me reste à parler de quelques engrais minéraux que procurent les combustibles fossiles : la tourbe, le lignite et la houille.

La tourbe existe dans l'arrondissement de Dunkerque et dans

plusieurs vallées comme celles de la Scarpe, de la Sensée, de la Deûle et de la Marque. Lorsqu'on peut, comme dans les environs de Dunkerque, exploiter la tourbe sans abaisser le terrain au-dessous du niveau d'eau , il est avantageux de l'extraire et de la brûler. Quand cela n'est pas possible, il vaut mieux amender le fond tourbeux avec du sable ou de la chaux caustique qui sature l'acide sulfurique libre et absorbe l'humidité du terrain. La cendre de tourbe agit surtout comme celle du bois par les carbonates alcalins qu'elle renferme.

Le lignite existe dans les sables de nos terrains tertiaires; on en voit une petite couche au-dessous de la glaise dans les grandes sablières de l'Emponpont, et il est probable que cette couche se trouverait à peu près au môme niveau en suivant la rive droite de la Marque aux environs d'Hem. J'en ai recueilli des échantillons qui se sont assez promptement décomposés dans mes tiroirs. Leur surface s'est tapissée de petits cristaux de sulfate de fer. Ce lignite est en effet très-pyriteux ; on pourrait le brûler à l'air et on obtiendrait ainsi des cendres rouges qu'on emploierait comme engrais.

Les cendres de houille sont plutôt siliceuses qu'alcalines, contrairement a celles du bois. Elles renferment principalement de la silice, de l'argile, de la chaux, et souvent aussi une assez forte proportion d'oxide de fer qui provient de la décomposition des pyrites mélangées à la houille. Ces cendres peuvent être répandues avec succès sur les terrains argileux dont elles diminuent la ténacité.

Influence de li silice. — Il est remarquable que l'alumine ne se rencontre point dans la cendre des végétaux. Cette circonstance tient sans doute, comme l'a dit M. Bcrthier, à ce qu'elle n'a que de faibles affinités qui ne lui permettent pas de se combiner aux acides végétaux en présence de bases fortes, telles que la chaux , la magnésie et les protoxides de fer et de manganèse. Il n'en est pas de même de la silice , qui, au contraire , parait jouer un rôle très-important dans la végétation. On la trouve

en proportion notable dans les cendres de presque toutes les plantes. Cependant elle existe rarement en grande quantité dans la cendre des bois où les sels alcalins dominent ; mais les cendres des céréales en contiennent jusqu'à 60 et 70 p. %• Quoiqu'il en soit, les arbres ne croissent jamais avec vigueur dans les terrains qui sont privés de silice. L'aridité des pays de craie dont l'aspect est si monotone et si triste, le prouve suffisamment. Mais sans prendre pour exemple ces terrains ingrats où ne règne aucune végétation, transportons-nous dans l'arrondissement d'Avesnes ou le sous-sol est tantôt calcaire et tantôt schisteux. Eh bien ! il est remarquable que le terrain schisteux est presque toujours couvert de forêts qui s'étendent souvent sur de trèsgrands espaces, contrairement à ce qui a lieu sur le terrain calcaire où le sol est beaucoup moins boisé. Cette circonstance est facile à expliquer , si l'on se rappelle quelles sont les conditions les plus favovables à la croissance des essences forestières. I.c schiste appelé aguaite dans la localité, n'est que le produit de la désagrégation des roches anciennes, dont le feldspath, le quartz et le mica sont les éléments principaux. Le schiste n'ayant pas de ténacité et s'altérant facilement à l'air, il en résulte qu'après quelque temps, le retour successif de la chaleur et des pluies donne lieu à une certaine épaisseur de terre formée par la poussière du schiste , laquelle peut se laisser facilement pénétrer par les racines et s'imbiber d'eau, en même temps qu'elle a l'avantage de renfermer la silice, la chaux , la potasse et la soude qui sont les principes indispensables à l'existence des arbres.

Les sapins vivent en général sur les hautes montagnes et ne craignent ni le trop grand froid , ni la trop grande sécheresse. En outre ils ne renferment que peu de cendres et c'est ce qui explique comment ils peuvent réussir sur les sols crayeux où d'autres essences périraient infailliblement.

La composition de» plantes varie avec la nature du sol. — Les plantes de nature différente donnent non seulement des proportions différentes de cendres, mais ces cendres présentent

aussi des compositions très-diverses. M. Berthier a même constaté que les cendres de bois, de même espèce, pouvaient différer beaucoup suivant les terrains où ces bois avaient crû. Ainsi, la cendre d'un chêne récolté dans un terrain calcaire du département du Lot, était presqu'exclusivement calcaire , tandis que celle d'un chêne de la Somme contenait beaucoup de magnésie et de phosphate de chaux. 11 faut conclure de ces faits que les plantes puisent dans le sol les substances qui leur sont le plus propres, et laissent celles qui ne sont pas nécessaires à leur existence. Comme conséquence de ce principe , les plantes qui croissent spontanément à la surface d'un sol inculte, doivent , au bout d'un certain temps, faire place à d'autres espèces de végétaux, et nous en avons un exemple dans le département du Nord. En effet le nom de fagne (de fagus, fayard , hêtre) qu'on donne à la forêt de Trélon, semblerait indiquer qu'à une époque reculée, cette forêt, dont le chêne est aujourd'hui l'essence dominante, n'était peuplée que de hêtres; et cette opinion est conforme à la tradition du pays, qui rapporte qu'autrefois la forêt de Trélon était une forêt de fayards. Les auteurs forestiers enseignent d'ailleurs qu'après un certain nombre de siècles , il s'opère presque spontanément une révolution par suite de laquelle une nouvelle essence succède à l'ancienne et finit par la remplacer complètement. C'est une sorte d'assolement périodique déterminé par la nature elle-même.

Nécessité de faire des analyses. — L'analyse chimique ayant fait découvrir dans les végétaux des principes tout différents de l'un à l'autre , il est évident qu'il doit exister une relation intime entre la composition du sol et celle de la plante qui peut le mieux y réussir. Le problème le plus général que l'on pourrait poser en économie rurale consisterait donc à composer ou modifier un terrain donné, de manière à le rendre capable de produire le plus avantageusement possible telle ou telle plante. Pour cela, il faudrait connaître la composition du sol en question et celle des plantes qu'on se proposerait d'y cultiver. La nature

de l'amendement à employer ressortirait immédiatement de la comparaison des deux analyses, et la carte géologique indiquerait les points d'où Ton pourrait tirer cet amendement avec le moins de frais. On sait déjà que les silicates alcalins sont essentiels pour le développement du froment, de l'avoine , du seigle , de l'orge ; que le trèfle, les fèves, les pois, les haricots , le tabac, absorbent beaucoup de phosphates et de sels de chaux ; que les bases alcalines prédominent dans les betteraves , les pommes de terre , les navets. Mais il faudrait connaître aussi la composition exacte des terres végétales et celle des sous-sols, qui souvent en sont très-rapprochés et doivent par suite influer beaucoup sur la végétation. Ces recherches ont été commencées sous les auspices de la Société des Sciences , de l'Agriculture , et des Arts de Lille, par son honorable président , M. Millon , qui a bien voulu nous prêter son concours pour l'analyse complète des sols et des sous-sols de la Flandre; on trouvera ci - après , l'exposé des résultats qui ont été déjà obtenus. On verra que nos études ont porté d'abord sur les sous-sols , où l'on peut quelquefois découvrir certaines substances fertilisantes, qu'on ne fait entrer habituellement dans la terre cultivable qn'à l'aide des engrais. Le but de ces analyses sera donc non-seulement de reconnaître la culture la plus susceptible de prospérer sur tel ou tel sol et de guider les cultivateurs sur le genre d'assolement qui peut être le plus avantageux dans telle ou telle contrée , mais aussi de rechercher les amendements qui, par leur composition chimique, seront le plus propres à améliorer les terrains sur lesquels on devra les répandre. Je fais des vœux pour que ces analyses se continuent; car elles ont déjà servi à constater plusieurs faits importants. La géologie ne peut devenir en effet utilement applicable à une localité donnée qu'en descendant dans les plus minces détails, sans dédaigner même le limon superficiel, en analysant tous les terrains tant calcaires que siliceux et argileux, et en y recherchant les principes élémentaires qu'on peut mettre journellement à profit.

Résultait principaux des analyses faites en 1849, dans le laboratoire de t' Hôpital Militaire d instruction de Lille (1).

N.° 1. Craie blanche recueillie au-dessous d'un banc de silex pyromaque dans une des carrières de Loos.

Composition : Chaux 53, 24

Acide carbonique 43, 35

Silice insoluble dans l'acide. . 1 , 48

Silice solublc 0, 53

Alumine 0, 53

Péroxide de fer 0, 13

Alkalis 0, 08

Magnésie traces

N.° 2. Craie blanche prise dans la môme carrière au-dessus du banc de silex.

Composition : Chaux . ; 53, 04

Acide carbonique 43, 00

Silice insoluble 0, 78

Silice soluble 0, 16

Alumine. . . 0, 25

Péroxide de fer 0, 78

Alkalis 0, 10

Magnésie 0, 21

Acides sulfuriqueet muriatique. traces

N.° 3. Fragments de Catillus Cuvieri disséminés dans la craie blanche.

(i) Les échantillons soumis à l'analyse ont été préalablement desséchés.

Composition : Chaux 35, 94

Acide carbonique 30, 10

Silice, insoluble 32, 91

Silice soluble 0, 31

Alumine et péroxide de fer. . . 0, 25

Alkalis traces

Acide phosphorique traces

Ces restes fossiles sont remarquables par la grande quantité de silice qu'ils renferment.

N.°i. Craie empâtant les fragments qui précèdent.

Composition : Chaux 52, 00

Acide carbonique 42, 05

Silice insoluble 1, 92

Silice soluble 0, 32

Alumine 1, 90

Péroxide de fer 0, 54

Alkalis 0, 07

Magnésie 0, 06

N.° 5. Craie chloritée de Bouvines.

Composition : Chaux 40, 20

Acide carbonique 32, 90

Sable vert 10, 00

Alumine et péroxide de fer. . . 14, 00

Acide phosphorique 3. 70

Alkalis traces

Acide phosphorique. — On voit que ce calcaire renferme une quantité notable d'acide phosphorique. Il pourrait produire d'excellents effets sur les terres argileuses en y introduisant en môme temps de la chaux et une certaine quantité de sable qui tendrait à favoriser la division du sol et à diminuer sa ténacité.

On a constaté aussi la présence d'une assez forte proportion d'acide phosphorique, au moyen du molybdatc d'ammoniaque, dans la marne de Cysoing , dans la craie chloritée d'Annapes , (pierre de construction exploitée par puits de 18 mètres de profondeur) , et dans divers échantillons de marnes et de calcaires marneux provenant des deux carrières de Bouvines, situées à droite et à gauche de la route de Lille à Saint-Àmand.

Un simple calcul suffira pour faire comprendre l'intérêt que le pays peut attacher à la découverte de l'acide phosphorique dans ces calcaires. Le mètre cube de craie pesant 1250 kil., une couche d'un mètre d'épaisseur sur un are de surface pèsera 125,000 kil. et renfermera (à raison de 3, 7 p. %) 4625 kil. d'acide phosphorique. Maintenant, une are de terre fournit de 25 à 28 litres de blé pesant 20 kil. et une quantité de paille formant à peu près le double du poids de la graine, soit 40 kil. Ces quantités réduites en cendres, laissent environ 1 p. % de résidu pour la graine et 5 p. % pour la paille; de sorte que la cendre du grain de blé contenant moitié de son poids d'acide phosphorique , et la paille 4 p. %, il entrera 0 kil. 18 de cet acide dans le produit d'une are. Donc cette surface , en supposant qu'elle s'étende sur une craie de la nature de celle dont l'analyse a été rapportée plus haut, renfermerait, sur 1 millimètre d'épaisseur seulement , une quantité d'acide phosphorique (4,625) égale à celle qui correspondrait à 25 récoltes de blé (-^ = 25).

Silice soluble. — Nous avons parlé, dans le courant de ce paragraphe de l'influence de la silice dans la végétation. On sait combien il est important de fournir au sol cette substance dans un état qui permette son incorporation dans le tissu des végétaux. Or, si l'on calcine un calcaire argileux, la silice entre en combinaison avec la

chaux et forme un silicate décomposable par les acides. La réaction qui s'exerce alors entre le calcaire et l'argile est complète, parce que les deux 4 matières sont intimement mélangées et que la silice se trouve aussi divisée que possible. Mais cette réaction peut encore avoir lieu, bien qu'imparfaitement, lorsque la silice, au lieu d'être à l'état de silicate d'alumine comme dans l'argile, se trouve simplement à l'état de sable. En effet, les calcaires sableux traités par un acide après calcination , laissent un résidu insoluble dont le poids diffère d'autant plus de celui qu'on obtient en attaquant directement le carbonate, que les grains de sable sont plus petits. On a même obtenu quelquefois de la chaux hydraulique avec des calcaires siliceux dans lesquels le quartz se trouvait en petits cristaux répandus dans la masse. Or, la craie chloritéc de Bouvines renferme 10 p. % de sable vert à grains très-fins et se trouve dans de bonnes conditions pour donner de la silice soluble après une cuisson convenable. Il serait très-avantageux, suivant nous, d'employer la chaux provenant de cette craie à l'amendement des terres ; car , outre la silice soluble , on introduirait dans la terre végétale de l'acide phosphorique et peut-être aussi une certaine quantité de potasse que renferme probablement le sable vert.

D'après la composition de la craie blanche, qui renferme ordinairement de 1 à 2 p. % de silice , ainsi que les analyses précédentes le font voir , il serait possible que l'un des effets du chaulage fût d'apporter dans le sol cette silice rendue soluble par la calcination. On peut obtenir de la silice soluble dans les acides, de plusieurs manières , soit en calcinant l'argile , soit en la traitant par la chaux, soit enfin en faisant cuire des calcaires argileux ou sableux. Tous ces moyens peuvent être employés dans le département du Nord ; mais leur choix doit nécessairement dépendre de la constitution minéralogique de chaque localité , de sa situation , de la facilité des transports, etc. Il y a là une question économique qu'il ne faut pas perdre de vue et qui oblige à faire des essais préalables, si l'on ne veut pas s'exposer à éprouver des mécomptes.

Calcairti hydrauliques. — Les échantillons de marnes et de calcaires marneux recueillis à Bouvines et à Sainghin, après avoir été chauffés à 145° de manière à perdre complètement l'eau qu'ils renfermaient en mélange et en combinaison, ont donné dans l'acide muriatique affaibli , des résidus argileux insolubles dont la quantité a été trouvée de 50,5 p. % pour l'argile marneuse de Sain* ghin , de 27,2 et de 23,4 pour deux calcaires marneux de la même localité; enfin de 21,2 et de 8,1 pour deux calcaires de Bouvines. Ces calcaires pouvaient donc être supposés propres à donner des chaux hydrauliques. Nous avons jugé utile de les essayer directement pour nous éclairer complètement sur leurs propriétés. A cet effet, nous avons exposé pendant plusieurs heures, dans un fourneau à réverbère chauffé à une chaleur rouge soutenue , trois échantillons que nous définirons comme suit :

1. ° Calcaire marneux de Sainghin, d'un gris légèrement jaunâtre, pris dans une petite carrière d'où l'on tire de l'argile marneuse pour faire des briquettes de houille (24 p. % d'argile).

2. °Calcaire marneux de Bouvines, même aspect que le précédent; recueilli dans une carrière située au bas du village (21 p. % d'argile).

3. ° Craie blanche de Bouvines alternant avec des bancs de marnes et de calcaires marneux , d'une couleur beaucoup plus blanche que les précédents (8 p. % d'argile)

Ces échantillons ont été ensuite renfermés soigneusement dans des flacons bouchés à l'émeri , afin de les préserver du contact de l'air jusqu'au moment où l'on a pu opérer l'extinction de la chaux. Cette opération a eu lieu le vendredi 15 novembre 1850, dans l'après-midi. Les N. 08 1 et 2 retirés de l'eau ont fumé immédiate ment et se sont fondillés en développant une légère chaleur sen sible au toucher. Pourtant certains morceaux se sont à peine gercés et d'autres n'ont pas paru changer d'état. Les fragments du N.° 3 ont dégagé plus de chaleur et sont tombés en poussière. On a ajouté de l'eau à ces différentes chaux en prenant les précautions indiquées par M. Vicat, et l'on a obtenu des pâtes ductiles qui

ont été introduites dans des verres étiquetés et recouvertes entièrement d'eau. Deux jours après l'immersion, les N.«* 1 et 2 avaient déjà fait prise, et le 22 novembre, ils avaient acquis la consistance du savon sec. Le 6 décembre, ils étaient déjà très-durs et se laissaient difficilement rayer par l'ongle. Ces deux chaux ont une couleur jaune d'ocre et conservent leur dureté. Quant à la chaux N.° 3, elle est toujours restée molle sans pouvoir jamais résister à la pression du doigt. Ces expériences confirment donc les prévisions que l'analyse avait pu suggérer et démontrent que la craie blanche de Bouvines, N.° 3, donne une chaux grasse , tandis que les produits de la calcination des calcaires argileux de Bouvines et de Sainghin (N. 08 1 et 2), possèdent tous les caractères de chaux éminemment hydrauliques.

Il est entré dans l'arrondissement de Lille , en 1850 , 14,064,445 kil., ou 14,804 mètres cubes de chaux de Tournai. Cette chaux vaut sur place 8 fr. le mètre, et 17 fr. rendue à Lille , transport et droits payés. On peut se baser sur ces chiffres pour apprécier l'économie qui résulterait d'une exploitation de chaux hydraulique aux environs de Lille. Ainsi , en admettant que le mètre cube de chaux du pays coûte 12 fr., on aurait, sur la consommation d'une année , un bénéfice de 14,804 x 5 = 74,020 fr.

Drainage.— Je terminerai ce paragraphe en disant qnelques mots du drainage , opération qui a pour objet d'enlever aux terres l'excès d'humidité qu'elles renferment. Supposons qu'il s'agisse d'une certaine étendue de terrain située sur un plateau présentant diverses inégalités. Il sera le plus souvent avantageux de perdre les eaux nuisibles à la culture dans des puits absorbants auxquels aboutiront les tuyaux de drainage ; car on évitera ainsi l'ouverture de fossés et la construction d'aqueducs souvent longs et coûteux. La plupart de nos terrains doivent leur état humide et marécageux à la présence découches argileuses qui souvent occupent de très grands espaces et dont l'effet est d'autant plus pernicieux que les eaux ne peuvent trouver un écoulement facile à cause de l'horizontalité du sol. Or, la carte et les coupes géologiques indiqueront

dans ce cas la nature et l'épaisseur des terrains à traverser pour parvenir à la couche absorbante : le sable ou la craie.

J'ai essayé de calculer approximativement, pour les quatre arrondissements de Douai, Lille, Hazebrouck et Dunkerque, l'étendue de la surface où Ton pourrait appliquer le procédé de drainage usité aujourd'hui en Angleterre. Pour cela j'ai cherché à classer , autant que possible, les terrains qui constituent le sous-sol d'après *eur nature minéralogique et leur situation topographique. Ainsi j'ai distingué les terrains marécageux, sableux , crayeux , glaiseux et argileux. Tous les sols de la Flandre française peuvent être rapportés à l'une de ces cinq grandes divisions indépendamment de l'étage géologique auxquels ils appartiennent.

Les terrains de formation récente, qui, la plupart du temps sont très bas et par suite très rapprochés du niveau d'eau , ne peuvent être desséchés qu'à l'aide de travaux d'art spéciaux, par des moyens mécaniques, ou par des sondages dans les couches perméables quand le niveau des eaux de ces couches est inférieur à celui des eaux de la vallée. Je dois citer ici un fait qui ne manque pas d'intérêt et dont il serait peut-être possible de tirer parti en certains points du cours de la Marque. Si l'on remonte cette rivière à partir de son confluent avec la Deûle, près de Marquette , on remarque que les eaux de la craie, qui à Marquette , jaillissent à l m au-dessus du sol , ne s'élèvent plus qu'à 0 m 50 ou à 0 m 60 à Wasquehal , arrivent au niveau du sol , au Pont-du-Breucq, près de Croix , et parviennent seulement à un mètre au-dessous de la surface , près de Forest. Plus loin, la profondeur des eaux d ela craie augmente au fur et à mesure que le terrain s'élève, de sorte que les différents niveaux que nous venons d'indiquer semblent appartenir à une même nappe qui cesse d'être souterraine entre Forest et Croix , et donne des sources jaillissantes de Croix à Marquette. En effet, la différence de 2 mètres qui existe entre le niveau des eaux à Marquette et à Forest, résulte précisément de la comparaison des cotes de nivellement de ces deux localités , qui sont de 19 mètres aux environs de Marquette, et de 21» dans la plaine de Forest. Il nous paraît

donc probable que le système des poils absorbants pourrait être

appliqué avec chance de succès pour assécher certaines régions marécageuses le long de la Marque, en amont de Forest.

La grande plaine de la Lys, quoique alluvienne, sort de la catégorie des terrains marécageux, à cause de l'élévation exceptionnelle de son sol au-dessus des eaux de la rivière. Le drainage pourrait y être pratiqué en beaucoup de points.

La plaine de Dunkerque, qui est aussi de formation moderne, a été comprise dans la première des cinq classes que nous avons distinguées. Toutefois il est bon d'observer que sa surface est souvent sableuse, et comme , pour ce motif, les terrains sont généra lement trop secs en été , les habitants du pays ont l'habitude d'en extraire la tourbe pour rapprocher le sol cultivable du niveau d'eau. Quoiqu'il en soit, le drainage pourrait encore être essayé dans certaines parties de la plaine où affleure une argile grise compacte intercalée dans le sable ( Bourbourg, Coudekerque, etc.).

Les contrées qui ont pour sous-sol les sables glaiseux tertiaires supérieurs à la craie , ne peuvent pas ordinairement, non plus que les terrains d'alluvions récentes , être asséchés par le procédé en question, à cause de leur trop grande compacité.et de leur proximité du niveau d'eau. Ces sortes de terrains affleurent souvent, en effet , à la base des collines ou le long des vallées marécageuses , comme dans les environs d'Âvelin , Ennevelin , Cobrieux , dans l'arrondissement de Lille , et à Erre , Somain , Villers-Campeau , Bruille-lez-Marchiennes , dans l'arrondissement de Douai. Les mêmes terrains existent aussi quelquefois sur des plateaux assez élevés , comme entre Abscon, Âniche, Auberchicourt , où le massif crayeux se trouve à peu de profondeur. Alors il serait possible d'opérer le drainage sans préparation préalable si la couche végétale était assez épaisse ou le sous-sol assez perméable , et avec préparation dans le cas contraire.

Le gable et la craie se laissent pénétrer par l'eau et se drainent par suite naturellement sans qu'on ait besoin d'avoir recours à des moyens artificiels pour les égoutter. Sont rangés dans ces deux classes tous les terrains crayeux, les sables inférieurs et supérieurs

à ia glaise et ceux qui existent quelquefois à la base du limon La glaise , qui repose immédiatement sur le sable tertiaire inférieur, et qui affleure en beaucoup de points , surtout dans les arrondissements d'Hazebrouck et de Dunkerque , ne pourrait être drainée d'une manière efficace sans recevoir auparavant une préparation qui modifiât ses propriétés et la rendit moins compacte et plus pénétrable. On sait qu'on peut obtenir ce résultat, soit au moyen d'une légère calcination , soit par un mélange de sable et de chaux. Nous comprenons dans celte catégorie certaines argiles compactes qui se trouvent à la partie inférieure du limon.

Enfin, il y a le limon qui recouvre presque toujours la surface de nos plaines et qui consiste en une argile plus ou moins sableuse. On peut toujours effectuer le drainage dans ce terrain qui jouît d'une perméabilité suffisante pour donner passage aux eaux pluviales. Seulement la profondeur où il convient d'établir les tuyaux doit dépendre de la facilité plus ou moins grande , avec laquelle l'argile se laisse traverser par l'eau.

Cela posé, la superficie des quatre arrondissements de Dunkerque, Hazebrouck , Lille et Douai, qui est de 276, 1*25 hectares, peut être décomposée comme l'indique le tableau suivant :

Arrondissements