V. — H9CILLE OKCIAIilSAB

(PL. LXXIV et LIXV)

La houille offrant une structure organique recom sable se rencontre fréquemment à Conunentr; du reste, dans les autres bassins houillers ; tantôt i la masse du combustible, tantôt autour du ukul: terne médullaire de végétaux variés, ou bien s BOUS la forme de galets roulés, enclavés, soit d& houille même, soit dans les schistes ou les grès.

On sait que lorsqu'on réduit en lames minces et 3: parentes dos fragments de houille pris au hssi-'ï est difRcile de distinguer des traces d'org-anisafes^ gctale ; cela tient le plus souvent à ce que les ià végétaux, transformés en houille, sont réduits slï de poussière organique ou ont subi une comprea qui a amené en contact les parois opposées des cei-i et des vaisseaux, de façon qu'il est presque iœpo&s^ do reconnaître leur contour et leur séparation, hoiS' se montrant homogène et continue.

11 n'en est plus de même si l'on opère sur des ini ments choisis à la loupe et présentant à leur surfscet sur leur tranche, sous un éclairage convenable, gn^ ques indices d'organisation ; l'intérieur, réduit on fi parations, peut alors être utilement soumis à roxame: microscopique.

La houille offrant ces caractères extérieurs se tro assez fréquemment sous forme de bandes à cassuRt brillante dans les morceaux de houille, de rognons Ami les parties argileuses du combustible, ou même ped constituer des bancs d'une notable épaisseur, dontlef i feuillets montrent à la surface tantôt des empreintes d« ' fouilles diverses, tantôt des éoorces de SigillAifu, Lepidodendron, etc.

Les différentes espèces de combustibles, tels que : houilles ordinaires des terrains houillers supérieurs et moyens, anthracite de Pensylvanie, canneNcoal du Ijancashire et de Commentry, boghead d'Autun ou d'Australie, etc., nous ont toujours fourni, mais à des degrés divers, des traces d'organisation végétale.

Nous avons cru intéressant de faire représenter quelques coupes de divers combustibles :

Sur la Pl. LXXIV, les Fio. 5 et 6 représentent

(Gr. — ) deux coupes faites dans un fragment de can-

nel-coal du Lancashire. La première est dirigée parallèlement à la surface des lits de stratification et montre, au milieu d'une masse amorphe de matières organique et inorganique, quelques débris végétaux organisés ; en b, ce sont des grains sphériques munis d'une enveloppe distincte et renfermant au centre une matière plus foncée ; on distingue quelquefois sur ces enveloppes trois lignes radiantes, ce sont donc dos macrospores de différentes grosseurs et plus ou moins déformées ; d'autres grains également sphériques, mais plus petits, d, sont répartis en assez grand nombre dans la masse et sont munis d'une enveloppe souvent plissée ou déchirée ; ils représentent des grains de pollen ou des microspores ; enfin, beaucoup de corps c, à sections irrégulières, d'aspect résinoïdes, plus transparents que le reste et sur la nature desquels il est difficile de se prononcer. La seconde est dirigée perpendiculairement aux lits de stratification qui apparaissent superposés et réguliers. On y reconnaît les différents débris végétaux organisés que j'ai cités, et les lentilles résinoïdes e coupées suivant leur plus grande dimension.

Ces coupes rappellent les Fig. 4 et 5 de Witham (Int struct of. fossil. vegetablis) faites d'après des

échantillons de oaiinel-coal provenan' Lancashire, mais sous un plus faibla g'

Il y a là une csoîncidence intéressant laisserait penser que cette structure difl dans tous ses détails n'est pas accîd< conséquence de la nature des matériaux qui oiâi à produire le cannel-coal de cette région.

Sur la FiG. 7 qui représente une coupe faîte to cannel-coal de Commentry, le nombre des stsi reconnaissables au milieu de la masse de d^tol'on ne peut déterminer est bien plus grand. Ai3£a, on voit une macrospore ; en b, un fragment ie loppe de grain de pollen ou de microspore ; en c autre macrospore montrant, en outre des trots i^ radiantes, une sorte de bourrelet dirig'é suira*^ équateur; en d, on reconnaît une coupe transrs-"* d'un faisceau vasculaire ; en e, une coupe longitoii^ d'une radicelle parcourue, suivant son axe, paruc^ ceau vasculaire extrêmement grêle ; en f, se te une coupe transversale d'une autre radicelle ; en Ç- ' portion presque complète d'un faisceau vasculâirr^ centre déracine; en h, on voit de volumineux gff' do pollen rappelant ceux que l'on rencontre ddin* graines silicîBées de Saint-Etienne.

Le cannel-coal se montre donc formé d'une so^ gangue brun foncé, d'aspect résinoîde quand onl^'' sous une faible épaisseur, tenant en suspension, et ^ posés par couches, des débris indéterminables opa<p^ organiques et inorganiques, au milieu desquels, ^ vant les localités et les fragmeiits étudiés, on trouve nombre plus ou moins considérable d'orgunes vé^ taux mieux conservés et faciles à reconnaître.

L'anthracite, moins transparente en lames nuJ^i que le cannel-coal, est encore plus difficile à observv; | rarement, elle présente des traces organisées iétwai-

nables. Les préparations faites dans des fragments d*anthracite de Sablé, de Lamure,n*ont pu être réduites à une épaisseur suffisamment mince pour devenir transparente, la masse est restée opaque et les parties les plus claires n*ont présenté que des granulations irrégulières amorphes. Cependant, des fragments d*anthra« cite provenant de Pensylvanie ont fourni (Fig. 8), au milieu d'une masse dominante de substance jaune-brun foncé sans structure, quelques débris de végétaux organisés, tels que : fragment de vaisceau vasculaire à éléments rayés a, macrospore b, et quelques grains de pollen ou des microspores c.

L'anthracite se trouve donc dans un état de conservation encore moins appréciable que le cannel-coal, et ce n'est que rarement et par places qu'on peut y découvrir des restes de végétaux, la houille y est devenue plus voisine du carbone amorphe.

Le boghead apparaît d'une tout autre façon (Fig. 9),

gros. — ; facile à réduire en plaques minces transparentes, il se montre formé d'une multitude de petites lentilles différentes de forme et de grandeur, beaucoup plus claires que les bandes qui les séparent. Dans Tintérieur des lentilles, on distingue des linéaments très grêles, rayonnant de quelques centres, se bifurquant plusieurs fois de suite ; les ramifications viennent se perdre à la périphérie, au milieu de fines granulations qui ressemblent à des spores, on dirait avoir affaire à de nombreux mycélium moulés par une résine peu colorée.

Des préparations faites dans du boghead de la Nouvelle-Galles du Sud, d'Autun, ont présenté le même aspect, mais quelquefois elles contiennent des fragments de végétaux, bois, écorces, débris de feuilles.

La transparence plus grande des boghead indique

que le carbone libre et les matières inor^aiâcfwt en moins grande abondance que dans les autitti bustibles que nous avons cités. ^

Dans la houille ordinaire, il n'est pas rare de ita Irer des portions de troncs de vég-étaux variés r conservé leur organisation ; ce sont eux qui bn les bandes, les lames, les rognons à cassure br!!i que l'on remarque entre les lits plus ternes pK-%^ du mélange, en proportions varieibles, de matièreiJ ganique et inorganique qui se sont déposés en M temps, mais dans un grand état de ténuité.

Sur la Pl. LXXV, Fig. 1 à 4, ont été repréi< des sections de tronc de Calamodendron ; ils se p.-« tent sous la forme de cylindres fortement apis* moelle souvent a disparu par l'effet de cette 000531 sion. L'échantillon de la Fig. 1 est isolé. les autreî* encore engagés dans leur gangue formée de tts^ ordinaire.

On se rappelle que le bois des Calamodendmffl composé de lames de bois et de lames de pro! mo, alternant régulièrement et disposées en rare autour de la moelle ; la Fig. 5 montre une portiot rameau do Calamodendron conservé par la siÏÏ«; -| bandes les plus claires correspondent aux lames bois, celles de couleur plus foncée, aux lames f-*| fionchymateuses qui les séparent; en face des coJD*-/ bois à rextérieur se trouvent des groupes de gro^l cellules, sorte de réservoirs à tannin ou à Tésinep' venant de cellules grillagées hypertrophiées. 1

Il est facile de reconnaître à la loupe et même si* nu sur les fragments houilUnés les bandes d'as^ différent qui composent le cylindre ligneux et ({ui* voient si nettement dans ceux qui ont été conserrés Ç^' la silice ; on effet, sous une inclinaison convenable"' l'échantillon houilliflo, on distingue des bandes a"^'

nativement plus brillantes et plus ternes, se succédant très régulièrement du centre à la périphérie si Téchantillon n'est pas déformé, ou repliées en zigzag s'il a été comprimé ; des préparations faites dans ces fragments montrent que les bandes les plus ternes résultent de la houilliQcation des lames ligneuses, tandis que celles dont la cassure est plus brillante viennent de la transformation des bandes prosenchymateuses ; ces bandes, d'aspect différent, ont conservé leur épaisseur relative primitive, c'est-à-dire que certains échantillons offrent des bandes ternes plus épaisses que les bandes brillantes ; dans d'autres, au contraire, ce sont les bandes brillantes qui l'emportent. Nous avons vu que la différence d'épaisseur servait à distinguer deux espèces de Calamodendron : le C. striatum a les lames ligneuses plus larges que les lames de prosenchyme ; dans le C. congenium^ ce sont les lames prosenchymateuses qui sont plus épaisses. L'examen d'une tranche de houille permet donc non seulement de reconnaître le genre, mais quelquefois l'espèce à laquelle le végétal appartient.

Du reste, les préparations faites convenablement peuvent servir à confirmer la détermination ; nous donnons (FiG. 6, Pl. LXXV) une coupe tangentielle un peu oblique faite dans le bois houillifîé d'un Calamodendron striatum; presque toute la figure est consacrée à un coin ligneux dont les séries rayonnantes des trachéides scalariformes a sont séparées par les rayons cellulaires ligneux a^ Les éléments prosenchymateux sont désignés par la lettre b; b' montre la lame cellulaire qui sépare en deux bandes parallèles les éléments prosenchymateux dont l'épaisseur est inférieure à celle des coins ligneux.

La houille provenant du bois d^Arthropitus peut être reconnue, sans trop de difficultés, à la loupe pour certaines espèces, telles que A. bistriatayA. cominuniSj

A. gigsLS. Le cylindre ligneux des Arthrùpùi formé, comme l'on sait, de coins lig'neux séj^rs? des lames de tissu cellulaire plus ou moins é allant du centre à la périphérie dans la premks pèce, s*atténuant peu à peu dans la deuxième etn gnant dans la troisième une épaisseur très ncisa ia houille provenant de ces deux natures de tba un aspect différent; celle qui a été formée par!f s est plus compacte, plus brillante que celle qui rà] du tissu cellulaire. Sur une tranche transversale, sera donc souvent possible de constater c^tle i rence.

Nous donnons (Pl. LXXV, Fig. 7) une sectici rameau d'Arthropitv^ houillifié, sur laquelle û facile de reconnaître les coins ligneux et les Ui parenchymateuses qui les séparent. Sur qaù^ échantillons, on distingue parfois une petite déprs^ à l'extrémité des coins ligneux, tournée du côté de^ moelle qui correspond à la lacune aérienne ; le rsmfï représenté avait encore son écorce.

Sur la Fig. 8, faite d'après une préparation un pR oblique passant par Técorce et le bois, on peutis en ep des cellules épidermiques, en h un faisceaci fibres hypodermiques, et en a quelques trachéièr rayées du bois, entre le bois et les bandes d'bj^ derme ; la houille n*a pas conservé de structure appi^ ciable.

La coupe transversale de la Fie. 9 montre des M de faisceaux hypodermiques h, entourés d'un ti^ cellulaire mal conservé.

Sur la Fio. 11, les trachéides ligneuses rayées » voient nettement, aiilsi que les rayons médullaires à cellules plus hautes que larges qui les séparent. £c coupe tangentielle (Fig. 11), les éléments du bois ne présentent aucun ornement. A titre de comparaison,

sous le même ^ossissement '^, noua avons repré-

santé (FiG. 12), deux trachéides rayées d'un Arthro^ pitus de la même espèce.

Dans la Fig. 13 on voit une coupe transversale d'un autre échantillon d*A. bistriata houillifîé ; les coins ligneux et les bandes parenchymateuses qui les séparent sont distinctes, mais les parois sont ondulées et plissées par l'efTet de la compression ; une autre coupe (Fig. 14) faite tangentiellemènt montre, au milieu, des coins li^eux pris à la hauteur d'une articulation ayant conservé leur alternance ; les lames ligneuses qui les se* parent alternent également.

Il n'y a pas que les plantes ligneuses telles que les Calamodendrées, les Cordaites, les écorces de Sigillaires, etc., qui aient laissé une houille à structure reconnaissable, les troncs de Fougères, malgré le peu de consistance de leur tige,se retrouvent également à l'état de houille.

Sur la Pl. LXXIV, Fig. 2, on a représenté un tronc de fougère houillifîé engagé dans des grès fins. Pour faciliter la reconnaissance des différentes régions, nous avons fait dessiner (Fig. 1) un Psaronius infarctus siliciflé.

En a se voient les bandes vasculaires plus ou moins sinueuses et contournées qui constituent le cylindre li« gneux; ces bandes sont composées de trachéides rayées ; deux d'entre elles se réunissent de temps à autre par leurs bords à la périphérie pour former la bande vasculaire en forme de V à branches recourbées en dedans qui pénètrent dans le pétiole ; les lames ligneuses, entourées d'une gaine de cellules sclérifiées, sont plongées dans une masse c de tissu fondamental parenchymateux ; le cylindre ligneux tout entier est circonscrit par une couche b assez épaisse de tissu sclérifié.

C'est à la présence de ce tissu que le cyliiit partie de sa rigidité, qui est compIété«piiii d'un nombre considérable de racines adwe:' cendantle long du tronc et plong'ée.s d lulaire dépendant de l'écorce ; ces racines, àmk corticale extérieure est forméo de cellules idi! forment un fourreau très épais autour àû fl ligneux et ont fourni une quantité impo."* houille.

Dans l'échantillon de la Fie. 2, le cylimfrei a été remplacé par la matière minérale qnis; place du tissu cellulaire fondamental; les basa culaires seules a, ont donné naissance à ofts minces do houille qui se sont réunies damhb inférieure de la section; la plupart des radus; produit des petits cylindres de houii/e qui seso«^ tés d'un côté, leur partie centrale contenant le !^ ligneux multipolaire et l'assise libérienne n»n conservée et le vide a été rempli par ùes g^'^' de l'argile.

Lorsque les troncs de Fougères sont conserï« la houille même, ils se présentent avec X'Aspeet ■ lindres aplatis à contour elliptique. Les secnoib racines amenées au contact et devenues elliptiques se reconnaissent facilement, et sui grand axe de l'ensemble on distingua, toatem plus de difficultés, les lames minces de houiUe posées qui proviennent des bandes vasculairea . ses et de leur gaine sclérifiée. Les l'io. 3 ^^ j,{ troncs réduits de Fougères trouvées dans la ^ même. Sur la première on ne voit au mili»" "^ . qu'une bande assez épaisse formée par l*^^""',^ cylindres aplatis des racines. Sur la sutfa"'^' reau d formé par ces oi^anes est occupe en so"

laires et de leur gaine ; la houille de cette région est moins compacte, moins brillante que celle du fourreau de racines.

De ce qui précède il résulte que tous les tissus des végétaux ont pu donner de la houille, mais en proportion fort différente, tandis que les cellules parenchymateuses ne laissaient que des pellicules très minces de cette substance, les trachéides du bois en fournissaient des quantités notables et les éléments sclérifiés de différente nature en produisaient encore davantage. Nous venons de voir en effet que la région extérieure de l'écorce des racines adventives des Fougères se distinguait facilement grâce à la couche épaisse qu'elles avaient donnée.

Nous savons que certains types de végétaux tels que Lépidodendrons et Sigillaires étaient revêtus d'une assise épaisse de liège. Cette substance, en se houillifîant, en a produit de son côté de grandes quantités qui presque toujours possèdent une organisation visible. La FiG. 10 de la Pl. LXXIV montre une écorce aplatie de vieille Sigillaire (Syringodendron) : en a, sont les cellules de liège vues par leur face latérale ; elles ont consei^vé dans ce sens presque leurs dimensions primitives ; en &, la trace du cordon foliaire qui se rendait à une feuille, et en c le tissu cellulaire épaissi qui recouvrait l'écorce dans le voisinage des cicatrices et formait le mamelon.

La Fio. 1 1 représente une section faite tangentiellement dans le même fragment ; ici les cellules de liège sont aplaties, paraissent terminées en pointe à leur extrémité ; elles sont plus déformées que dans la première section, qui est radiale ; nous donnons (Fia. 12) l'aspect des cellules silicifiées de la même écorce vues tangentiellemeut avec le même grossissement ; elles sont un peu plus hautes et les parois latérales sont

bien plus écartées, la houiilifîcatioa s donc easi de diminuer leur longueur- ot surtout Jeur i»^, ce dernier résultat est dû aussi à. la compr^^se amené les parois presqu'au contact-

II y a quelque intérêt à compairer les diaKU^ organes élémentaires des tissus suivants qu'ilsor^ formés en houille ou bien selon qu'ils soct ra^ par ta silice ou le carbonate des hoaîlléres.

Sur une coupe transversale d'^Arthropitas n houîllilié, les trachéides, comma noos l'aToas se présentent serrées les unes contre les aiiî^ mince filet plus clair qui les sépare f>erTn&t de l^ guer avec un grossissement de 30O cliaznètres.5 pression lente, maïs continue des £er7-af ns d'ate leurs parois latérales sont venues se toucher eth: intemedi8paraissant,leursection actuelle est oof aplatie à contour sinueux.

Sur une coupe radiaie, c'ost-à-dire faite dsosk où la trachéide présente maintenant la pJas f largeur, cette dimension atteint ta moitié ou I» tiers à peine de celle d'une trachéide somhl&bk. ^ dans un échantillon silicifîé; en outre, sur une s-' longueur, le nombre des ornements rayés est d» rapport de 3 à 2, la première s'est donc raccourrie^^' tiers environ.

Dans un échantillon d'Arthropitus galtica, daX bois est parfis carbonate, partie converti en houvit on remarque les particularités suivantes :

Pl. LXXV, Fia. 19. — A droite de la figure, les » ohéides carbonatéas ont conservé sensiblement hv^ dimensions primitives ; h gauche, oij elles sont tra» formées en houille, leurs dimensions en largeur s»' trois à quatre fois plus faibles. Quant & colles de 1h' épaisseur, elles sont dix à quinze fois moindres, kun parois étant arrivées à se toucher par l'effet de la cou)- ,

pression ; la région intermédiaire est occupée par des trachéides non encore consolidées par la pétrification et qui se sont déchirées sous Tinfluence de la pression.

Sur une coupe longitudinale (Fig. 15) on voit à droite les trachéides minéralisées avec leurs dimensions ordinaires et à gauche celles qu'elles ont acquises après la houillifîcation.

Nous donnons en plus (Fia. 16) une coupe radiale passant par la région minéralisée, qui montre les trachéides rayées et les cellules des rayons médullaires sans diminution dans leurs grandeurs. Les Fia. 17 et 18 les montrent au contraire houillifiées et ayant subi un retrait considérable soit en épaisseur soit en hauteur.

Pour se rendre compte de la contraction subie dans le sens do la longueur, il suffit de compter le nombre de raies contenues dans un espace de 0™°*,! pris sur chacune des deux sortes de trachéides ; sur celles qui sont houillifiées, on compte 14 raies et 10 seulement sur celles qui sont carbonatées ; le rapport des largeurs correspondantes est de 1 à 2.

Voici les chifîres pris sur d'autres Arthropitus.

Dans VAvthropitus bistriata silicifié, les dimensions sont en moyenne, sur une coupe transversale, d'environ 0°'°',045 dans le sens du rayon et de 0"'"",04 dans le sens tangentiel ; la distance des raies sur les parois des trachéides est de 0""',0085. Les cellules des rayons médullaires ont en moyenne une hauteur de 0"*"',14, une largeur de 0'°™,045 et une épaisseur do O^'^jOS.

A Tétat houillifié, la plus grande largeur dos trachéides est de 0""',025 et leur épaisseur de 0'"",012. Les trachéides houillifiées ayant leurs parois en contact, le vide intérieur a disparu sous la double influence de la diminution de volume des parois et de la compression extérieure.

La distance des raies est de 0"",00i « fc cellules des rayons médullaires pré&enteD siens suivantes : hauteur 0"",06, larç épaisseur 0"",01.

D'après ces données, la diminution de les éléments organiques (formée primitiTi lulose ou d'un isomère] ont subie en se houille est de — du volume primitif, c'eal fragment de houille d'Arlhropitus bisti que la douzième partie du volume du bo lui a donné naissance. Cette diminution de encore plus sensible dans V Arthropitus giaa*. î- Pl. LXXV, la FiG. 20 représente une petile d'une coupe transversale du bois de cette espèct trachéides occupent la région médiane; sur les 'supérieur et inférieur se trouvent les lames ^.' cellulaire qui séparent les coins ligneux. Sur la Fe les trachéides se présentent en coupe radiale ; i^' le point par où passe la section, leurs parois laic'J portent une ou plusieurs rangées de ponctuation lées, au lieu de raies comme la plupart des ^ Arthropitus.

Les Fio. 23 et 26 montrent des fragments houilS de la même espèce ; la première est une coupe w versale ; les trachéides et les cellules dos rayons tcéi lairos apparaissent sous ta forme d'ellipses irréguJ'* à contours sinueux disposées en lignes parallèles, t a 6, on a figuré plusieurs trachéides ponctuées du tn* échantillon. La Fig- 25 est une coupe radiale d'un s| tro Arthropitus gigas sur lequella compression a »^ perpendiculairement aux séries rayonnantes des wl chéides ; les paroi» portent plusieurs rangées de fO^'\ tuations;la Fia. 26 est une coupe tangeatielia «^'j même.

Les trachéides silicifiées mesurônt, suivant le rayon dans cette espèce, O^'^jOSS, dans le sens tangentiel, Qmm Q4 . i^ distancc des ponctuations est de 0,014.

Les trachéides houilliGées prises dans la même es*

pèce ofirentles dimensions correspondantes : 0™"*,008,

0""°,026 ; la distance des ponctuations est de O^OOB. La

contraction des éléments est donc de -77= environ du

volume primitif, plus considérable que dans les Arthropitus, communisj bistriata. Les dimensions plus grandes des éléments dans l'A. gigas donnent l'explication de cette plus grande diminution.

Une des premières conséquences de la houillification est donc une réduction considérable dans le volume des végétaux qui ont subi cette transformation.

Rôle des plantes fossiles dans la formation

de la houille.

Les principales hypothèses sur la formation de la houille, sont comme l'on sait :

1** Celle de l'éruption de bitume fondu venant des profondeurs et recouvrant, pénétrant los feuilles, rameaux, écorces, bois,ï'acines, organes reproducteurs, etc., de plantes accumulées par les eaux dans les basfonds, les lacs, les estuaires ; les reliefs les plus délicats, les empreintes les plus fines auraient été conservés par cette espèce de goudron devenu solide en se refroidissant ;

2** On l'a aussi considérée comme le résultat de la décomposition plus ou moins complote de plantes sous l'influence de la chaleur et de Thumidi té, décomposition qui aurait fait passer les végétaux par les étapes suivantes : tourbe^ lignite, houille, anthracite ;

3* Ënfia, tout ea admottant que I> iâc: des plantes puisse amener la matière cq prendre ces différents états, d'autres savus que pouf devenir de la houille, il n'cstpasu à cette matière d'avoir été amenée à l'état ét3 de lignite, et qu'à l'époque houillère les pha valent passer immédiatement à l'état de tecj même aux époques secondaires et tertiairei. tien des tissus végétaux conduisait génériica lignites, tandis que maintenant dans les tudes, elle donne naissance à la tourbe.

En d'autres termes, la nature du combusti^ à chaque grande époque géologique dépendi^i ditions climatériques générales et d'actions c^ locales.

L'anthracite et la houille appartiendraient £ aux temps primaires, les lignites aux temps et tertiaires et la tourbe à notre époque, saai ^ tourbes puissent jamais devenir lignites ni k houille.

Quant à l'accumulation dans certaines région f légîéesde masses considérables de combustible tti^ absence complète dans d'aulres appartenants il s formation géologique, on les a attribuées, tsnià: présence d'immenses forêts poussant sur un soi i* humide exposé à des abaissements et des soulèTHS alternatifs et dont les débris allaient en s'accuoii pondant les périodes d'exhaussement sous l'influa d'une végétation puissante ; tantôt au transport d> des lacs de grande étendue ou dans des estuaire, végétaux de toute sorte arrachés aux forêts riveni^ par les torrents, les rivières' et les fleuves.

A. — Dans la première hypothèse, si les enipreim» de feuille$ de Cordaïtes i'écorces de Sigillajres,e(c

sont que superficiellos et de simples moulages exécutés par un bitume particulier, jadis fluide^ maintenant solidifié, ne ressemblant par ses propriétés chimiques et physiques à aucun autre bitume connu, on ne devrait trouver au-dessous des empreintes aucune trace de structure ; or, tout ce que nous avons cité précédemment sur la bouille organisée est en contradiction avec cette conséquence.

Si Ton voulait admettre que le bitume a été suffisamment fluide pour injecter dans toutes leurs parties les débris de végétaux, tels que bois, écorce, frondes et pinnules de fougères, etc., en pénétrant à travers les parois des cellules, les tissus les plus délicats, cette fluidité extraordinaire aurait eu pour effet Tinjection complète des grès, des schistes dans lesquels on trouve les empreintes ; ces empreintes se trouvent très souvent isolées, sans aucune communication avec des veines de houille ou de bitume qui auraient fourni la matière nécessaire à l'injection du végétal. On ne peut donc pas admettre un instant cette hypothèse, qui entraînerait la pénétration bien plus facile des grès et des argiles environnantes ; et cependant cette gangue perméable est restée intacte et a conservé dans beaucoup de bancs houillers sa couleur habituelle, grise ou blanc* jaunâtre. On ne peut admettre davantage que l'injection des plantes se soit faite en certains points déterminés, et qu'après cette opération, elles aient été transportées là où on les rencontre ; car il n'est pas rare de trouver des troncs de C&lamodendronyd'AvthropituSy de Fougères encore munis de toutes leurs racines, longs de 4 à 10 mètres, dont le bois houillifié entoure la moelle remplacée par un moule pierreux ; le fragile cylindre ligneux se serait certainement brisé pendant le transport.

Les échantillons houillifîés n'ont jamais été mous ou

pâteux, car ce sont eux qui ont laissé leurs is avec les plus tins détails dans les aànstes a i et non ces derniers qui ont laissé leun trua houille.

La surface des fragments isolés est nettt«Ë séparer de la gang-ue qui n'a jamais été péném

Dun autre côté, s'il y avait eu injection quw dans les tissus, un fragment de bois ftm l'aspect d'une masse compacte résinoïde; lintaei cellules et des vaisseaux serait rempli de bitntt-'f se laisserait pas pénétrer parl'eau et lesgsiio-'houillifié est poreux, et c'est à cette porosité qJf dus le gondolement et la séparation de lear s? des lames minces de houille en préparation;»* ■e gonfle sous l'influence de l'eau qui tissus.

Le microscope, du reste, ne montre pas

delW

dans les cellules et les vaisseaux, mais seulemect leurs parois se sont plissées, qu'elles .^ont arriï«* toucher dans bien des points sous ïinÛuoace pression, sans pourtant se souder ni se confon"'*

B. — La place occupée dans les terrains res parles tourbes, les lignites, la houiy<' «* laxmv la structure que l'on trouve de moins en mw^ tincte, à mesure que l'on passe de Yua de ces tiblea au plus ancien, ont fait émettre l'opiné" î^l matière végétale, éprouvant soua l'action prolong«J la chaleur et de l'humidité une altération ^^^^\ plus grande, passait successivement par <'** / états dont la composition est indiquée àsna » suivant :

U. c. 0. 11. ttU Cii4m. iMtité.

Amidon )

Cellulose ... I 6,17 44,44 49,38 — — — i,47 Vasculose . . )

Tourbe 5,63 57,03 29,67 2,09 — 5,58 —

Lignite 5,59 70,49 17,20 1,73 49,1 4,99 1,2

A. Ulmique. 3,85 65,31 30,83 — — —

Ulmine 3,38 69,56 27,05 — — —

Houille 5,14 87,45 4, 1,63 68 1,78 1,29

Anthracite.. 3,30 92,50 2,53 — 89,5 1,58 1,3

En comparant ces chiffres entre eux, on voit que la quantité d^hydrogëne s'affaiblit dans das proportions assez notables, que le poids du carbone augmente au contraire rapidement, tandis que celui de Toxygène diminue.

On en a conclu que, dans les premières transformations des matières organiques végétales, c'était d'abord l'hydrogène protocarboné qui se dégageait, et puis plus tai*d de l'acide carbonique.

Il est impossible d'indiquer actuellement par quelles réactions ces transformations successives se sont effectuées et de les représenter par des formules chimiques. La houille est on effet un produit essentiellement complexe qui provient de l'altération des tissus divers appartenant aux plantes les plus variées ; il est impossible que la dissemblance d'origine n'ait pas amené, même dans des conditions identiques de milieu et de traitement des diflérences physiques et chimiques dans les produits définitifs ; l'on sait qu'un même organe, une feuille, par exemple, renferme de la houille à divers états, et que, traitée par des réactifs oxydants, une partie de la houille sera attaquée et que l'autre restera intacte, bien que cette feuille ait été soumise, lors de sa bouilli* fication, aux mêmes causes d'altération.

De l'impossibilité où l'on est maintenant d'indiquer et de traduire par des formules chimiques les réactions qui auraient fait passer la cellulose à Tétat d'anthracite

après avoir été houille et lignite, on ne pOiLrL\ dure que ces états intermédiaires n'ont pas êk:^ par les matières végétales en voie de transfdCJ les analyses que nous avons rappelées plus -, représentent en efTet que des moyennes do eo». se rapportant à une transfonnatiots en bloc f ^ divers de plantes variées, et il serait bien eirc naire que ces moyennes pussent s'accorder vs transformations subies par un produit lûe& ^ comme la cellulose.

Du reste, la présence constante et aotahlo de îi^ celle du phosphore dans les lignites, la houi3e ^' thracite montrent que des produits aozabreax- 1^ que le squelette organique des plantes, ont de ^ courir à la formation de la houille.

Il faudrait, pour résoudre en partie le problè^' nous occupe et soumettre l'hypothèse de c mations successives à une sorte de vérifîcatioa que, faire porter l'analyse sur le bois d'une plante prise aux dîiïérentes phases iodiqui heureusement, il n'existe pas de plante actuel^' vivante remontant à l'âge de la houille et po*" se trouver à ces divers états ; cependant, remarque que le hois homogène, sans conduits M sineux de certaines conifères, varie peu dam 4 composition, qu'il se rencontre dans les tourtùér^l qu'il se trouve fréquemment à l'état de lig-nite ^ç\ certaines plantes houillères, comme les Cordaîtes àsei on voit de nombreux troncs isolés dans la houille ^1 dans les schistes permettent, grâce à l'analogie t^e^l structure du bois, decontinuer l'investigation, il setnli!^' que le problème pourrait être abordé et en partie résolu par les chimistes.

Toutefois, en attendant ces recherches intéressant»; < nous ferons les remarques suivantes : l'authradte M

se rencontre pas uniquement dans le terrain houiller inférieur, mais on en trouve dans le terrain houiller moyen et supérieur ; la houille elle-même se rencontre assez abondamment dans les terrains secondaires ; de plus, il semble résulter des observations suivantes que les matières végétales, une fois transformées en lignite ou en houille, conservent sensiblement la composition chimique qu'elles avaient atteinte avant leur enfouissement, si elles sont garanties contre l'action de l'air et celle d'eaux minérales, par des couches de terre assez épaisses et assez imperméables.

A Commentry, comme dans un certain nombre de bassins houillers, les grès, les grès argileux, les couches même de combustible renferment une assez grande quantité de gravier de houille.

Quelquefois, les fragments présentent la cassure de la houille ordinaire et possèdent des angles encore vifs indiquant qu'ils n'ont pas été roulés ; les grès ou les argiles ont pris exactement les détails de la surface en se moulant sur eux ; d'autres fois, ces fragments ont perdu leurs arêtes vives, ils sont arrondis et présentent l'aspect de véritables galets ou cailloux roulés.

Ces cailloux de houille n'ont pas été déformés sous la pression des grès environnants ; ils n'ont pas subi de retrait depuis leur enfouissement et la solidification de la gangue, car leur surface est en contact avec la surface interne de leur moule ; tout porte à croire qu'ils ont été arrachés de bancs houillers préexistants et déposés, possédant déjà leur dureté et leur volume définitifs. Il était intéressant de rechercher 1 âge auquel on pouvait rapporter les plantes houillifiées contenues dans ces fragments évidemment plus anciens que les couches de grès, de schistes ou de houille qui les contiennent.

Par quelques-unes de leurs propriétés physiques, les

oailloux de houille diffèrent de la houiS» Commentry, ils sont moins compacts, levr ô^b.^ plus faible, leur porosité plus grande, la i. itaf *" \ mate, ils sont rayés par la houille brillante ^^ se- ]±* plus facilement entamer par le rasoir.

Sur une cassure fraîche on reconnut à la lo&r» ;. microscope qu'ils sont formés, les uns de bovx^fe 4 naire, c'est-à-dire de lames d'épaisseur T&z-faâ^ 1 brillante et plus terne, avec ou sans traces esté3^ d'organisation; les autres de morceaux det»oîs ^'^ structure conservée, tels que; Arthropihts, Carâa Calamodendron, etc., c'est-à-dire de plantes Vig^a et arborescentes que l'on rencontre communéza<fw^' le terrain houiller de Commentry h l'état d* ou de diarbon.

Dans un grand nombre d'échantillons, la di de volume des trachéides est moins grande que que nous avons observée sur les mêmes organes i^ fiés des genres correspondants, mais non reiau.' La quantité d'hydrogène et d'oxygène qu'ils renfc est plus grande et les rapproche un peu des lignite^

On no peut attribuer ces difTérencos à la nattire< plantes transformées en houille, puisque nous 7»'| de voir que ce sont les mêmes qui se trouvent de et d'autre.

Le temps n'y est pour rien non plus, puisque, d'tfi^j les idées reçues, ayant été enfouis plus longtemj»;^' houillification devrait être plus complète et c'est ^i contraire qui a lieu. La gangue ne peut pas davanti^u avoir eu quelque influence, puisque les schistes etl^j grès sont les mêmes d'un côté et de l'autre.

On arrive à se rendre compte des phénomènes qui . se sont produits, si on admet : i* que tes débris végétam ' s'altèrent de plus en plus par la macération dans l'MU \' ordinaire, dans certaines eaux minérales et enpréseD^ |

d'organismes microscopiques qui vivent & leurs dépens ; 2** qu'à partir de leur enfouissement dans des couches d'argiles et de sables suflisamment épaisses, leur composition chimique varie peu ; 3"" que les changements importants qui se produisent à ce moment ne portent guère que sur les propriétés physiques, à la suite du départ de Teau d^hydratation et de la compression dans un milieu absorbant.

Lorsque, par suite de l'altération indiquée, la matière végétale eût été amenée, sans grand changement de volume apparent, à présenter la composition chimique que nous constatons dans la houille moins avancée des galets, elle fut, une première fois, recouverte de sables ou d'argiles et protégée contre une altération plus profonde ; peu à peu, perdant son eau d'hydratation et diminuant de volume sous la pression, elle acquit les propriétés physiques que nous lui reconnaissons maintenant.

Plus tard, cette première région du bassin de Gommentry ayant été ravinée, la houille fut arrachée par fragments de son gisement primitif, ceux-ci furent roulés pendant quelque temps, parfois brisés, de nouveau recouverts et cela en même temps que les plantes qui pouvaient être plus avancées en décomposition (en raison d'une macération plus prolongée), rencontrées au même niveau ; protégés comme ces dernières contre une altération ultérieure, nous les retrouvons actuellement moins avancés en houillification, malgré leur origine plus ancienne que les autres débris transformés en houille après eux, mais tout d'abord plus profondément altérés au moment de leur enfouissement.

La présence de ces galets de houille, dans beaucoup de districts houillers, prouve : 1^ qu'un même bassin peut renfermer, dans une même couche, des bancs de

houille ou des fragments de houille d,*&g«a £^ 2* que son contour a pu se modiGer très se«s.:-^ grfice aux ravinements produits par les cours i^ transportaient les parties aDcîennes dans \ei~ plus basses en voie de formation ; 3* en6n, pns^ grès et les schistes plus récents d'un même r» peuvent contenir de la houille plus aooieKx formée par les mêmes espèces de plante-^ tn^ ce niveau plus récent, il faut admettre cjue is ba mation en houille des tissus végétaux a été rei&ii^ rapide, que le temps exigé par la tormatîoa ik^ était plus que suffisant pour que cette transit pût s'effectuer, et qu'il n'a pas été nécessaire p«e> de la longue série do siècles écoulés pen !aot ^'i mations secondaires et tertiaires.

Si donc les lignites ne sont pas dev^iuf a^ »\ viennent pas do la houille, si la houille ne ses transformée en anthracite, ce n'est pas ïe tem|i aurait fait défaut, mais les conditions climatêiijn le milieu transformateur.

Il ne faudrait pas cependant conclure de ce<^' plantes & l'état de lignite ont conservé ce deroi»' qu'à l'époque de la houille les lignites ne poc^ pas se former.

Les gisements siliciflés ou carbonates qui prèseidc une certaine étendue et une épaisseur sufïïsani^^ ont conservé, à peu près sans changement, Vêtit*fond des lacs ou des lagunes dans lesquels s'efiéctfi la houilUfication.

Certaines de ces lagunes, situées dans lo voisin*? de phénomènes géologiques provoquant l'apparitJOT^ sources siliceuses ou cnrbonatées, ont été envahi» FJ ces eaux minérales qui ont pétrifié, recouvert»!'** serve les débris qui s'y trouvaient dans l'état iw"" d'altération qu'ils avaient atteint.

Un même fragment de silice renferme en effet des débris de bois, d*écorce, des fragments de racines et de feuilles, etc., très inégalement conservés. Â côté de tissus ligneux intacts, s'en trouvent d'autres, compri* mes, à peine déterminables. Des organes reproducteurs, ovules, étamines, occupant leur position primitive, sont juxtaposés à d'autres écrasés et fragmentés ; ces altérations sont évidemment antérieures à la pétrification, et la silice ou le carbonate de chaux nous ont transmis fidèlement l'ensemble des débris végétaux, tels que ces substances les ont trouvés et minéralisés.

Il n'y a pas de raison pour supposer que la composition chimique des tissus moulés par la silice ait pu varier dans les couches suffisamment éloignées de la surface ; en effet, dans les échantillons trouvés sur le sol, exposés à l'air depuis longtemps, une couche de quelques centimètres seulement se montre altérée ; plus intérieurement, la silice a conservé la couleur noirâtre produite par la matière organique.

Les fragments en place, dans la couche même, ou enfouis sous le sol à une certaine profondeur, ne pa* raissent pas altérés.

Or, en traitant à froid par un mélange d'acide sulfurique et de chlorate de potasse pulvérisé des fragments siliceux, on remarque que la matière organique disparaît plus rapidement dans certains fragments de bois silicifiés que dans d'autres, la houillification était donc inégalement avancée ; la combustion se fait beaucoup plus vite dans les bois dont la structure rappelle, par le plissement, le froissement des éléments, ceux du bois transformé en lignite desséché, que dans ceux qui ne présentent pas cet aspect particulier.

Les échantillons silicifiés du Culm d'Autun et du Roannais résistent davantage à l'action oxydante des réactifs, conséquence de l'altération plus profonde

que les végétaux, transformés en a éprouvée.

Entre lea différents fragments de plantes structure reconnaissable, on voit très souvent, préparations, une sorte de poussière -végétale ndébria de vaisseaux, de cellules, quelquefois pour qu'il soit impossible de reconnaître qui ganisation ; la proportion en est varial>]e. surnr échantillons, de façon que si l'on supposait um ic que la silice ne fût pas venue minéralisez* 1 ces débris houillifiés, ces derniers, soumis à tincpns lente au sein d'une matière perméable sables ou des argiles faisant l'offioe de filtre, perdu leur eau d'hydratation, seraient devenus et pacts et brillants par places et présenteraient ^ houille ordinaire amorphe (f).

Nous croyons donc que les échantillons sîlicï nous présentent l'état de plantes arrivées à des À> variés d'altération chimique, dès lors, qui n'ocl que la première phase de leur transformatioD. frdevenir des lignites, de la houille, de l'anthratafd leur a manqué une compression qui, exécutée dassif conditions que nous avons indiquées, leur aurait oct muniqué les propriétés physiques qui caractéri»:^ chacune de ces substances.

Comme nous l'avons dit, la plupart des a,x^'ùyse d'échantillons de bouille ont porté jusqu'ici sur if^ fragments pris de manière à donner la compositiiK moyenne de la masse ; rarement on s'est préoccup» de choisir des morceaux de bois ou d'écorce d'

(1) On connaît les changementa profonda qui ae prodoisn: dans le volume, l'aspect, la cassure, etc., d'un fragment de lignite humide, e>ous l'influence seule de la dessiooatîoQ lento i l'Klr libre.

même plante^ déterminéd d'avance au moyen de coupes minces et transparentes, afin de renseigner le chimiste sur Torigine unique et sur la pureté absolue de la houille soumise à son analyse.

Il est donc utile de présenter le résultat fourni par l'examen de fragments de plantes variées que nous avons préalablement déterminées d'après cette méthode.

G H 0 il

N* 1 Calamodendron (5 éohant.) 82,95 4,78 H, 39 0,48

No 2 Oordaite (4 -- ) 82,84 4,88 11,84 0,44

N«3 Lepidodendron (3 — ) 83,28 4,88 11,45 0,39

No4 Psaronius (4 — ) 81,64 4,80 13,11 0,44

N*5 Ptychopteris. . . (1 — ) 80,62 4,85 14,53

N^ô Megaphyton... (1 — ) 83,37 4,40 12,23

(M. Camot.)

D'après ce tableau, la composition élémentaire des divers échantillons est à peu près la même, et pourtant on avait choisi des plantes très éloignées dans réchelle botanique ou des parties de plantes très différentes. Pour les n^* 1 et 2, l'analyse a porté uniquement sur le bois, pour le n^ 3 seulement sur la partie prosenchymateuse et subérifiée de Técorce. On remarque une légère augmentation de carbone, ce qui doit être, vu la richesse en carbone un peu plus grande, de la matière organique qui s est houillifîée. Pour le n^ 4, l'analyse a été faite sur les racines et le tissu parenchymatexix dans lequel elles descendent le long de la tige. Enfin, pour le n® 6, sur la région de Técorce formée d'hypoderme et de petites racines qui la traversent, on remarque là encore une légère augmentation de carbone, ce qui était à prévoir.

La composition élémentaire trouvée correspond à peu de chose près à celle de la houille prise dans la Grande Couche de Commentry.

Regnault 88,98 S,30 II.M ,

M. C«mot 83,21 5,57 li: i

Si la compogition est pou différente, ta a dont la houille des divers fragments de vénB conduit & la distillation présente d'assez ^■■ riatioQB. j

Les plantes déjà citées fournissent i« »4| suivants : ,!

Calunodendron 35,5 64,? bieat^

CordiJle 42.1 57,8 «""^

Lepidodendron 34,7 55,3 bien «S»

PwroniuB 29,4 G0,5 unpeub»t

Ptychopterla 39,4 60,5 '

Megâphyton 35,5 64.5 bien age»^

Houille de la Grande Couche 40.5 59,5 un peah»^

Ces différences dans les proportions de sm^ volatiles, de résidus fixes et de densités danslt^ obtenu sont en rapport avec la nature oiganiî*/! mitive des tissus houillifiés. On sait, en «^*^ bois des Calamodendrona est composé de m»^ rayonnantes, altomativement formées de tissu ifpj et de lisau prosenchymateur, à parois resistoiwj épaissies, tandis que le bois de Cordaïte, ''^"j moins dense, rappelle celui de certaines ^""'^ actuelles (Araucariées). Les portions àeLepi^ '1 analysés appartenaient à la portion subéreuse j corce, de même la région du }iega.phylo"> saii^^ j la distillation, a été la partie extérieure de l**^ formée do fibres hypodermiques et iraversee p racines. Les Paarontus, au contraire, étaie«"i^, sentes par le mélange de racines et de ùbs" ■*" ,

On peut donc admettre que les parties d'un végétal, originairement dures, compactes, lignifiées profondément, ont fourni un coke aggloméré et relativement moins de matières volatiles, tandis que les tissus plus faiblement lignifiés ou parenchymateux ont donné un coke buUeux plus ou moins boursouflé et une plus grande quantité de gaz.

On peut expliquer le peu d* écart qui existe dans les analyses de la houille produite par des portions de plantes très différentes, en remarquant que les cellules, les fibres, les vaisseaux, etc., étant formés de cellulose ou de quelques-uns do ses isomores, sont arrivés plus ou moins rapidement à une sorte d'état définitif plus stable.

La différence primitive do composition est due principalement au contenu des cellules, canaux gommeux, etc., tels que protoplasma, huile, résine, amidon, gomme, sucre, acides organiques variés^ inscrustations diverses, etc.

Après l'action prolongée d'eaux chargées plus ou moins de matières minérales, et celles d'organismes multiples, les matières solubles ou rendues solubles par la macération ont été enlevées complètement et le squelette organique des diverses plantes amené à une composition centésimale n'offrant pas d'écarts considérables et représentant les dérivés houillifiés de la cellulose et de ses isomères.

Il est possible, en choisissant dans le tableau qui précède la composition d'une houille provenant d'un bois parfaitement homogène et sans mélange, comme celui des Cordaltes, d'arriver à écrire les différentes réactions chimiques qui se sont produites dans la transformation de la cellulose en houille.

La formule déduite de sa composition en centièmes est sensiblement C^^ H^ 0 ; or, en partant de celle de

la oetlulose, on peut facilement étaUirii générale suïvaDta :

(C'H'OO'O)" = C* H5 0+ CO*6 {n-l,-t [2 + 3(n — 2)J-HHO [9 — (?n-!:

qui montre que la cellulose plus ou moinj w peut se transformer en houille de bois ks C" H'' 0 par simple élimination d'hydrogès carboné ('grisou^ et d'acide carbonique.

Si nous faisons n = 6, qui est l 'exposant dt'i! lose ordinaire, nous obtenons l'équatioB suinc

La cellulose formant le bois de Cordaîte afu»: former en houille en perdant 30 équivalents « carbonique, 14 équivalents d'hydrogène protociiw fixant 1 équivalent d'eau.

Or, la cellulose, comme tous les produits tend à se transformer en produits plus stables ^ complexes. On sait que, même de nos jours, il remuer la vase des marais qui contient aes végétales pour en extraire le gaz des marais de l'acide carbonique GO». Cette pTodaclJoDS< en grande partie sous l'influence de microoiï*"^ vivant aux dépens des fragments de plsot^ " dans la vase.

Il n'y a pas d'invraisemblance à suppo^' ™1 plantes ont été soumises autrefois à des actioa^ J gués plus énergiques qui les ont amenées * j divers de houillification ; les débris, ainsi tras^ ayant beaucoup perdu de leur poids saM ^ .^i gement de volume, encore résistants etsoagl^i ] les uns pétrifiés par des eaux minérales t'"'^'^°'^^i isolément par les sables et les argiles, '^ ^'^

traînes à une certaine distance dans les lacs ou les estuaires et recouverts par les sables et les argiles.

Sous l'influence d'une pression graduelle et d'une déshydratation lente amenée par cette pression même au milieu de couches poreuses et par l'exhaussement du sol, les parois des éléments organiques sont arrivées presque au contact, et peu à peu les propriétés physiques de la houille ont apparu sans qu'il soit besoin de faire intervenir l'action d'un métamorphisme dont la gangue ne présente aucune trace.

A ces époques reculées, les plantes renfermaient des appareils sécréteurs de gommes et de résines extrêmement nombreux. L'étude anatomique des pétioles de Myelopteins et de la plupart des autres fougères, dont un grand nombre appartient à la famille des Marattiées, chez lesquelles les tissus sont encore actuellement gorgés de substances gommeuses, a fait reconnaître la présence d'un grand nombre d'organes sécréteurs ; les tiges et les feuilles des Cycadoxylées, des Colpoxylon, des Dolerophyllum^ etc., sont également très riches en organes de cette nature.

Les Sigillaires elles-mêmes, si nombreuses et si répandues dans toutes les couches du terrain houiller, ont dû sécréter des quantités notables de produits résinoïdes.

Les deux arcs latéraux qui comprennent sur les cicatrices foliaires le faisceau central comme dans une sorte de parenthèse, mesurent sur les jeunes tiges à peine 1"™,2 de haut, 0"",5 de large ; ils atteignent sur les vieilles écorces, comme nous l'avons déjà dit, des dimensions trois à quatre cents fois plus grandes en continuant de s'étendre dans toute Tépaisseur de la partie subéreuse de l'écorce. Suivant leur longueur, ces organes sont parcourus par de nombreux canaux dirigés parallèlement les uns aux autres et qui ont dû être

Is siège d'une sécrétion abondante <ie xusët^^) neuses. ^

On pourrait facilement citer d'autres ^•x.aafaf^''trant que la plupart des plantes de la pénaé.- . houille, favorisées par des conditions spéciales ^ ' pérature et d'humidité, étaient munies d'app^n^a breux sécrétant des produits dont les ixzxs v'ssaa dehors et dont les autres restaient confinés dic: tissus.

Les eaux provenant du lessivage prolong-ë dî ^ blables plantes, chargées de tous les principes si^ ou rendus solubles, gommes, gonames-résino». ?4 plasma, sucres, etc., etc., ont laissé déposer J^jW travail des microo^anismes ces résidus eux-ma houilliGés, devenus insolubles, et ont tormé (i^'t des masses combustibles offrant une compositîca^^ rente de celte résultant du squelette même das pà^ tels que le Canne/-coaI, le Pich-coal, le Bogh^^à, ^ qui, réduites en plaques minces, possèdent l'asp^^^ masses résinoîdes plus ou moins chargées de miC^ inorganiques et contiennent de rares débris de Tégi^i conservés. 1

En résumé: 1* l'hypothèse d'éruption de bitume, p^ expliquer la formation de la bouille, doit être ri^A^

2* Cette dernière substance renfermant un nos^ considérable de débris végétaux avec structure coi»^ vée, il est plus naturel d'admettre que ce sont «^ plantes et leurs produits qui, par une transformai)* spéciale, ont formé les différentes variétés de combu^j tibles ; i

3* Qu'à l'époque de la formation du terrain carbonJ'l fère, les altérations subies par les matières végéùis j ne les amenaient pas nécessairement et toujours i ut , métne état définitif, puisque les galets de houille et lu

roches siliceuses nous ont conservé ces matières à des degrés divers de décomposition ;

4^ Que cependant, à cette époque plus qu*à toute autre, la macération et les organismes inférieurs produisaient assez rapidement cette transformation puisqu'un bassin houiller de petite étendue comme celui de Commentry pouvait contenir, dans certaines parties^ de la houille à peu près formée, tandis que dans d'autres, les végétaux étaient seulement en train de se déposer ;

5^ Que la houillifîcation semble comprendre deux opérations successives: la première, purement chimique, dans laquelle les tissus végétaux ou leurs produits prennent une composition variable, de moins en moins riche en hydrogène et oxygène et de plus en plus riche en carbone ; la seconde purement mécanique qui, en comprimant et desséchant les produits plus ou moins houilHQés, dans un milieu perméable, leur fait acquérir les propriétés physiques que nous reconnaissons aux houilles diverses ;

6^ Que les propriétés chimiques et physiques do la houille dépendent, entre certaines limites, de la nature chimique et physique des tissus végétaux d'où elles dérivent, puisque les tissus végétaux dissemblables donnent des houilles présentant de légers écarts dans leur composition et se conduisant différemment à la distillation ;

7^ Que d'après l'étude anatomique des tissus d'un très grand nombre do plantes houillères, ce sont les feuilles, les bois, mais principalement les assises subéreuses et prosenchymateuses des écorces plus ou moins chargées de réservoirs ou d'appareils de sécrétion qui ont dû concourir à la formation de cette substance ;

8^ Que l'on peut passer de la formule de la cellulose ou de ses isomères à celle d'une houille faite et dé-

unie par simple élimination d'acide c d'hydrogène protocarboné, cette éliminai complète dès l'origine et foumissant alor à composition stable, ou bien l'éliminatî tée incomplète et donnant naissance k imparfaite et grisouteuse ;

9* Que le Boghe&d, le Cannel-coal peuv sidérés comme provenant de la houillîiicat mes, résines et des produits divers rendus la macération des végétaux ;

10* Que si la production de la houille s puis a cessé dans les étages plus récents d'une part à ce que la Flore a presque c< changé, que les végétaux ont vécu moin sur le globe et que les conditions de mîlie nus de moins en moins favorables à la tn de leurs tissus.

Conditions du dépôt des m&tériaux qui ont forvé la. houille.

La houille se rencontre par bancs intercalés sourd entre des couches de grès ou de schistes ; elle préssE^c comme ces derniers, tous les caractères d'un àifi effectué au sein des eaux. Comme les grès, elle ^ formée de débris, de fragments, mais qui, aulieu d'étf des détritus de roches minérales, proviennent de rupture du déchirement d'organes végétaux ; d'un dii comme de l'autre, ce sont des parties plus ou ténues ou plus ou moins volumineuses qui se sont if glomérées et ont formé des lits de puissance variit: dont les éléments ont conservé, les uns les caractère chimiques et minéralogiques des roches dont ils «i été détfichés, les autres les caractères anatomîques parfois cliimiquos des organes des plantes dont ils issus.

Cet état fragrmentaire des ovganes végétaux trouvés dans la houille, leur proportion restreinte au milieu de la masse , qui, au microscope, parait uae sorte de poussière végétale leur servant de gangue, indique que les plantes ont été soumises à des frottements répétés assez énergiques avant leur enfouissement dans les grès ou les schistes.

On ne peut donc admettre que les couches de houille soient uniquement formées par l'accumulation sur plaça des débris d'une végétation exceptionnelle s' étendant dans les lagunes, les marécages, sur les terres basses, etc., voisins des lacs ou de la mer, que le sol, soumis à des abaissements et des .relèvements successifs, aurait vu s'arrêter ou reprendre cette puissante végétation dont les générations innombrables, ensevelies, seraient maintenant représentées par les lits épais de houille superposés.

hsti fragments de bois et d'écorces de plantes trouvés dans la houille sont de très petites dimensions, et si ces dernières avaient été houillifiées et recouvertes là où Ton trouve leurs débris, il est certain que, au lieu de ces fragments réduits, ce serait des troncs entiers, des branches avec leurs ramifications, des feuilles complètes, etc., qui en constitueraient la masse.

De plus, en tenant compte de la diminution de volume que les tissus végétaux ont éprouvée en passant à l'état de houille, plusieurs forêts de haute futaie enfouies successivement dans le même lieu, même en supposant qu'à leur pied ait poussé une masse de plantes herbacées, formeraient à peine une couche de houille compacte de quelques centimètres d'épaisseur. Les bancs puissants de charbon soint souvent séparés par des couches épaisses de grès ou de schistes ; comme tous ces dépôts ont dû se lormer avec la lenteur habituelle des sédiments, on arrive à assignor, si on admet

cette succession, une durée tout h fait extr»or&i cette période.

C'est donc à une autre explication que M- Fr eu recours ; par des expériences directes, le st Directeur desHouUlèreB deCoramontry a monté un cours d'eau, plus ou moins importaof, li^^ dans une masse d'eau relativement considéraUt matériaux qu'il tient en suspension se séparent le: des autres et se déposent en couches parfaitei tinctes.

Ainsi, en faisant charrier à un cours d'eBu^>' vier, du sable, de l'argile et des débris végéttiiK^ macéré quelque temps, de façon à leur foire p0 leur trop grande légèreté, on observe le phénct suivant : le cours d'eau, à son embouchure, perin dément de sa vitesse ; il laisse déposer d'abord kf vier; plus loin, le sable, de plus en plus fin;pliul<^' core l'argile; enfin, là où la vitesse est deveoueiF près nulle, les débris végétaux se déposent à tour.

Si l'apport des matériaux que nous avons citilà:^ tinue, il est clair que la couche plus ou moins «p*^ dû matière végétale, tout en continuant de s'étendR' côté opposéà l'embouchure du cours d'eau, serarwa verte dececôté-là, au contraire, par les argiles et les j> blés iins qui ne cessent d'arriver. On aura donc, i bout d'un certain temps, un lit de matières végéta accusant tous les accidents de surface du fond bassin et recouvert par des argiles, des sables i^ eux-mêmes supportant vers l'entrée du cours les graviers de plus en plus volumineux.

En France, presque tous les biissins bouillers disj»sés autour du plateau central ont la forme de cuvetl<^ et on peut imaginer facilement que ces cuvettes aiwi été occupées à l'époque de la bouille par des lacs ip^

se sont comblés on partie par l'apport prolongé des matériaux arrachés au plateau lui-même.

Les torrents, les rivières, chargés de graviers, de vase et de débris végétaux, débouchant de divers côtés dans Teau tranquille et profonde de ces lacs, abandonnaient dans Tordre que nous avons indiqué, les galets, les graviers, en couches très inclinées près des bords, tandis que plus loin, les grès fins, les argiles et les végétaux se déposaient en couches moins inclinées, souvent presque horizontales.

La couche de combustible, plus ou moins régulière, recouverte en premier lieu sur les bords, s'étendait en s* épaississant vers le centre par des apports successifs. Cet accroissement étant dû à des crues consécutives, la houille des bords du bassin était plus anciennement formée que celle du centre.

L'arrivée des matières minérales et végétales étant simultanée, on comprend que la formation d'un bassin houiller ait pu être relativement assez rapide ; M. Fayol a calculé qu'en évaluant à 200 hectares la surface du bassin de Coftimentry et à 7 milliards de mètres cubes la valeur du lac houiller, 7.000 ans auraient suffi apx cours d'eau qui y débouchaient pour le combler en grande partie, en supposant que ces cours d'eau eussent déversé 1 million de mètres cubes de troubles par an, soit 11 fois moins que n'en charrie aujourd'hui la Durance.

A l'époque de la formation de la houille, la quantité d'eau suspendue dans Tatmosphère était certainement plus grande que celle de nos jours, puisque les glaces polaires n'existaient pas ; les pluies, extrêmement fréquentes et abondantes, devaient amener encore plus rapidement le remplissage des dépressions occupées par ces lacs.

En admettant que la houille ne forme, dans ce même

bassin, que -jjg- partie des matériaux, il sufEn.^' produire un demi-millimètre d'épaisseur de » ■. bustible par an, une superficie de 5.000 htctc forêts, c'est-à-dire 25 fois plus grande.

Or, ces chiffres sont dos minima, si l'ontietscs d'une part, de la puissance des torrents, plus !tc lepoque houillère, et de la \igueur de U ïéçt^ qui dépassait certainement celle des régions tuja actuelles. La formation de chacun des petits basa particulier a donc pu s'effectuer dans un tempî» coup plus court.

La sélection, dont nous avons parlé plus haut'i séparait les matières minérales et vég-étale.s;«r*» densité, pouvait intervenir également dans lesd^-raatières organiques ; les portions les plus volutni*^ ou les plus lourdes, telles que troncs, brancha^ des, graines, etc., entraînées moins loin quele^r débris et la poussière organique, n'arrivaie])(/»'-^[! qu'à la cOuche formée par eux, mais se déposai; même temps que les grès fins et que les afg*'' i sont eux que nous retrouvons à l'état d'empreio'-* |

La présence do certains troncs debout, comme i> montré M. Fayol, ne prouve pas qu'ils sontals^ où ils ont poussé, mais seulement qu'ils se sonto^ | dans cette position lors de leur charriage parJ«f ^ ils sont très souvent accompagnés, à Commentrî.*' très troncs, les uns inclinés, les autres coaipl^^'^ couchés. ,'

Ce n'est pas à dire, pour rela, qu'il n'exisW 1*^*1, forêts houillères dont le sol renferme encore e^iM des portions do troncs enracinés, mais ces troûW | pénètrent jamais dans la couche de combustil'iï^'i n'ont pas concouru à la former. Par un phénol»'*'! d'affaissement, assez fréquent du reste, le (errti'i'''|

iÏB ont véou a été recouvert par les eaux, et le lac, dont ce terrain était devenu le fond, a pu devenir le siège de dépôts analogues à ceux que nous avons cités, dépôts qui ont recouvert peu à peu les souches enracinées, mieux protégées et par cela mémo d'une plus grande durée que le reste de la plante.

M. Fayol a cherché à appliquer sa théorie du charriage aux grands gisements houillers marins du nord de l'Europe.

Dans ces gisements, les couches de houille sont généralement moins épaisses, plus régulières, étendues sur un espace beaucoup plus considérable ; la structure organique y est moins reconnaissable , les lits à fossiles marins sont subordonnés aux roches qui encaissent la houille, les schistes qui accompagnent la houille renferment de nombreuses empreintes terrestres.

Ces différentes particularités s'expliquent facilement, d'après M. Fayol, si l'on admet que de grands cours d'eau aient débouché dans de profonds estuaires, en y apportant des alluvions mélangés de débris végétaux. Ceux-ci, charriés à une distance plus grande de leur lieu d'origine que les débris des bassins moins étendus et lacustres de l'intérieur, devaient arriver, en général, à l'état de fragments plus petits, dès lors, d'autant plus difficiles à reconnaître après la houillification.

Le balancement des vagues les obligeait à s'étaler davantage et à former des couches plus régulières. Les déplacements du courant principal^ amenant les détritus organiques, en faisant varier la position des alluvions superposées, devaient avoir pour résultat le retour momentané, en certains points, du régime marin avec dépôt de calcaire ou d'ampélites fossilifères.

Si les débris organiques enfouis sous des couches épaisses d'argiles et de sables, à l'abri de l'action de l'air, ne subissent plus, quand ils sont su£Ssamment

comprimés, d'altération ultérieure stmsAUt, : nous l'avons conclu de l'examen des gslelsit' et de l'état de houillifîcation plus ou moins aiia:: préseotent les fosailes contenus dans carttiiuxi de schistes des bassins de Commeatry, d'Autial'hypothèse de M. Payol aurait besoio, panne' ptétftr, de ceUe de M. Orand'Eury, qui cwà supposer que les difTérents débris oiçaniqiinic subir une altération préalable avant leur enfOEWî

Dans l'hypothèse du transport des plantes, f^ cours d'eau, dans des lacs ou des estuaires, et '^'■ recouvrement presque immédiat par dos coucbss ses de sédiments se déposant souvent dans in' chargées de sel marin, par conséquent tuitisepli^ est difficile de comprendre, si on ne fait inW^*^' la faible affinité chimique des éléments en j**" comment ces végétaux ont eu le temps de se i^a et de s'altérer, de façon à présenter la compow"^^ mique de la houille pendant la période reW* courte de la formation.

L'étendue des lacs houillers et celui des «*■* ne permettent pas d'admettre que, s'il s'était «" quelque temps entra l'arrivéa des matières oiïT»"'? et leur recouvrement, les conditions d'altéMlioi^ voquée par la macération et surtout par les osp'<^ inférieurs eussent pu être réunies dans des o»^ d'eau aussi considérables.

De plus.la boue organique houiUilîée qui cons'if'j plus grande partie du combustible prouve (p6 lu "^ taux ou leurs fragments ont été soumis à des iw*) ments multipliés.

La plupart des cours d'eau de l'époque houille maient des deltas à leur embouchure dans les lK> dans les mers ; ces deltas devaient être p2u-eeinés' ceux de nos jours de nombreux étangs et maréciS<l

les terres qui les précédaient étaient elles-mêmes basses et humides, l'atmosphère chaude et chargée de vapeur aidant, une végétation spéciale extrêmement puissante composée de plantes à croissance rapide en couvrait toute rétendue.

Non seulement les terres émergées étaient occupées par des buissons de Sphenophyllum^^ar des Fougères arborescentes, des Calamités, des Calamodendrées^ etc., mais les eaux assez peu profondes étaient envahies de tous côtés par les rhizomes des Lepidodendrons et des Sigillaires, par ceux des Âsterophyllites, des Annularia, des Calamités, etc. La végétation aquatique,aussi bien que la végétation aérienne,concourait à accumuler les débris de plantes dans ces étangs et dans ces lagunes ,

Soumis dans des masses d*eau relativement peu considérables à une macération prolongée, les débris des plantes mortes se transformaient peu à peu et atteignaient assez rapidement la composition chimique des difîérentes espèces de houille. Les organes végétaux gardaient leur forme, presque leurs dimensions, tout en perdant une proportion notable d'oxygène et d'hydrogène sous forme d'acide carbonique et d'hydrogène protocarboné ; leur consistance, leur solidité, leur poids étaient diminués, mais ils conservaient une certaine flexibilité et une certaine souplesse.

Dans ces conditions, les deltas qui éprouvaient des affaissements et des soulèvements lents, successifs, ont pu se couvrir de couches de houille et d'argiles superposées et conserver en place un certain nombre de végétaux plus ou moins complets enracinés.

Dans d'autres cas plus nombreux, les deltas, restant immobiles, ont été plus ou moins dégradés, balayés parles crues des cours d'eau auxquels ils devaient leur origine, et les étangs, les lagunes, les marécages dé-

barrasses en paz>tie A chaque inondation ikt ne altérés ou non qui s'y étaient accumulés. Uvén envahissait de nouveau avec rapidité les ten gées gr&ce aux nombreux rhizomes oaa f^ et aux gaines munies d'aigrettes ou de Ss apportées des contrées voisines par l'air oui»' d'eau.

Les débris arrachés aux deltas par les crue! flexibles, mais présentant une assez grande fas . étaient entraînés par les eaux en même tempe ip graviers et les sables ; on conçoit facilemeot <ja»tement répété de ces parties dures avec lu i^ plantes, qui présentaient alors assez peu de téni ait donné naissance à une sorte de boue végétât i^ tant plus abondante que la houillification avaitété? complète. i

Charriés dans les lacs ou le» estuaires, le jt^ mène de séparation mécanique dont nous 8i0«i*| s'est effectué et, après une dessiccation lente dwi^ compression prolongée dans des terrains pennà»! les propriétés physiques de la houille se sont ; développées.