SOMME

Le bois, qui est formé de carbone, oxygène, hydrogène «t azote, s'enrichit successivement en carbone dans le métamorphisme. Les quatre substances qui le composent sont partiellement éliminées, mais d'une manière très-inégale. L'hydrogène, l'azote, et surtout l'oxygène vont en diminuant très-rapidement, tandis qu'au contraire le carbone augmente. Par suite, la proportion de matières volatiles et bitumineuses se réduit de plus en plus; elle est déjà très-faible dans Tanthracite. Cependant on trouve encore dans ce combustible de Foxygène, de l'hydrogène et de l'azote. J'ai même constaté qu'il existe une trace d'azote jusque dans le graphite.

Le métamorphisme général subi par les combustibles est identique à celui qui est éprouvé au contact de roches non volcaniques. Toutefois, dans le métamorphisme général, les combustibles n'ont pas été imprégnés par des substances minérales, comme on l'observe au contact immédiat de roches trappéennes ou granitiques. Car le lignite, la houille, l'anthracite, forment souvent des couches d'une extrême pureté ; et quand ces combustibles sont inexploitables, c'est seulement

dans le voisinage de failles ou de brouillages, et alors ils sont devenus impurs par un mélange avec diverses substances, notamment avec de l'argile. Le graphite aussi est presque toujours mélangé avec les roches dans lesquelles il est encaissé, en sorte qu'il est rarement pur. Sou mode de gisement s'explique trèsbien : en effet, ses couches ont été ployées et retournées ; elles ont presque entièrement perdu leur forme primitive. En outre, il a souvent cristallisé dans les roches qui l'avoisinent:

Relation entre Vâge et les caractères des combustibles . — Les observations faites depuis longtemps sur les combustibles ont appris qu'il existe une relation entre leur âge et leurs caractères. Ainsi le lignite se trouve dans les terrains tertiaires ; la houille ou les combustibles qui s'en rapprochent s'exploitent au-dessous de ces terrains et dans les terrains houillers ; l'anthracite est généralement au-dessous du terrain houiller. Quant au graphite, il se rencontre essentiellement dans des roches métamorphiques à structure cristalline bien développée. Généralement un combustible est donc d'autant plus riche en carbone qu'il est p^us ancien.

Il serait facile cependant de citer de nombreuses exceptions à cette loi ; car de véritables houilles ont été signalées dans les •terrains jurassiques et triasiques de l'Inde, ainsi que de TAmérique du Nord^ D'un autre côté, d'après les observations de M. de Verneuil, la houille s'exploite dans le terrain devonien du royaume de Léon et des Asturies.

Il arrive quelquefois que, dans un même bassin houiller, les couches de houille alternent avec des couches d'anthracite ; ce qui montre que la composition élémentaire d'un combustible et les plantes dont il provient doivent exercer aussi de l'influence sur son métamorphisme.

Enfin, lorsqu'on étudie à la loupe la structure de la houille, on y voit dans certains cas des veines noires éclatantes, qui sont formées par une houille plus pure et môme par de l'anthracite'. Le lignite peut également présenter la môme structure. Maintenant le graphite s'observe dans hes roches meta*-

« D'Archiac: Histoire des progrès de la géologie , t. VII, ' Burat : De la Houille.

morphiques, et, par suite, il s'est formé à différentes époques.

L'âge a donc modifié de la manière la plus évidente les caractères des combustibles ; mais ces caractères peuvent aussi avoir été modifiés par divers agents ; ils dépendent même de la nature des végétaux qui ont produit les couches par leur accumulation. Les combustibles ont d'ailleurs participé à toutes les métamorphoses des roches qui leur sont associées.

Métamorphisme des combustibles . — Comment expliquer maintenant le métamorphisme général des combustibles? On l'avait surtout attribué à la chaleur centrale ; toutefois cette hypothèse ne saurait être admise.

La chaleur à laquelle ils ont été soumis résultait de leur profondeur au-dessoiTs du sol ; mais il ne paraît pas qu'elle fût indispensable à la formation de la houille et de l'anthracite, car ces combustibles s'observent dans des bassins, comme ceux du Plateau Central, qui sont toujours restés émergés ; ils s'observent aussi dans des bassins dont les roches ne paraissent pas avoir subi de métamorphisme.

En outre, bien qu'on trouve du coke près du contact des roches volcaniques, on, n'a jamais rencontré des couches entières de combustibles qui aient été changées en coke par la chaleur centrale.

Les végétaux qui ont donné naissance aux combustibles ont d'abord été ramollis et en partie décomposés par une longue macération dans Feau. Leur densité a augmenté par suite de la compression à laquelle ils ont été soumis. Leurs matières bitumineuses ont été éliminées peu à peu, toutefois elles ne se sont pas dégagées par volatilisation. Elles ont été dissoutes très-lentement par Teau souterraine qui s'est infiltrée à travers les combustibles pendant l'incalculable durée des temps géologiques.'Ëlles devaient résis-ter très-inégalement, suivant la nature des végétaux qui composaient les combustibles, suivant la perméabilité des roches qui les recouvraient, suivant les conditions de leur gisement. C'est ce qui explique comment des schistes très-anciens,'tels que les schistes siluriens de la Bohême et de KinnekuUe en Scandinavie, renferment encore une forte proportion de matières bitumineuses.

Quel que soit Tâge des combustibles, lorsqu'ils sont enclavés dans des roches qui ont pris la structure cristalline, les matières bitumineuses ont toujours disparu.

A mesure qu on descend dans la série des terrains, les combustibles deviennent plus compactes et plus denses. Ils s'appauvrissent en hydrogène, en azote et surtout en oxygène ; ils s'enrichissent, au contraire, en carbone. Ce métamorphisme est le résultat d'opérations chimiques complexes, dans lesquelles il se perd une partie du carbone lui-môme. D'abord les composés produits par la fossilisation, qui renferment la plus grande partie de l'oxygène, de l'hydrogène et de l'azote, sont entraînés ou même dissous par l'eau ; cette dernière s'infiltre, d'ailleurs, à travers les combustibles, et son action est secondée par les substances salines ou alcalines qu'elle tient en dissolution. En outre, les éléments des combustibles réagissent l'un sur l'autre et sur les substances en présence desquelles ils se trouvent; ils produisent des combinaisons liquides ou gazeuses qui sont alors facilement éliminées. Il peut se foriner notamment de l'hydrogène carboné, de l'acide carbonique, et de l'eau. Le dégagement si fréquent de l'hydrogène carboné dans les mines de houille, celui de l'acide carbonique, qu'on trouve aussi fixé dans le carbonate de fer, compagnon habituel des combustibles, montrent bien qu'une partie au moins de l'hydrogène, du carbone et de l'oxygène peuvent se perdre de cette manière*.

Les degrés successifs du métamorphisme des combustibles sont représentés par le bois, le lignite, la houille, l'anthracite et le graphite. Mais lorsqu'il s'est formé du graphite, les roches associées ont toujours subi un métamorphisme énergique, caractérisé par le développement de la structure cristalline. Le diamant lui-même, qui s'observe dans des quartzites et dans des schistes cristallins, doit sans doute son origine à des matières organiques qui ont éprouvé un métamorphisme particulier.

• G. Bischof : Lehrbuch der ch, undphys.; Steinkohlen. — J. Liebig: Chimie appliquée à la physiologie végétale. — Ronald and Richardson, Chemical technology, t. I, p. 31 ; Jukes, Manual ofgeology, p. 120. «

SUR LE MÉTAMORPHISMIi: DES ROCHES. 39