FORMATION HOUILLÈRE

Formation houillère.

nation houillère termine la période de transition.

représentée par les dépôts les plus disséminés et les

nscrits de toute la série.

)rmation si intéressante se présente dans deux condi-

isedTlent très-différentes.

y]eteTre, dans le nord de la France , en Belgique, en

ie, dans l'Amérique du nord, elle succède au cal-

t>oni(ère , sur lequel elle repose en stratification

te et sans qu'il y ait eu en quelque sorte aucune in-

de l'action sédimentaire , de telle sorte qu'il y a )gnostique complète entre les deux formations. ! centre, le midi, l'est et l'ouest de la France, dans le Deux-Ponts, en Saxe, en Bohême, etc., la formation e présente sous forme de bassins clairsemés, immédiaperposés aux terrains schisteux ou granitiques avec » roches contrastent de la manière la plus tranchée, miers de ces bassins houillers ont été appelés marins, la concordance et quelquefois même l'alternance de aières couches avec des couches appartenant à la

du calcaire carbonifère qui contiennent des coirines et des débris de polypiers , ont fait supposer ipôts avaient dû s'effectuer dans des eaux marines, res bassins houillers sont appelés lacustres , parce position intérieure et isolée sur les terrains de alors émergés , leur dispersion et leurs dimensions es tendent à les faire considérer comme déposés IC8 d'eau douce , analogues à ceux qui existent sur s accidentées des continents, lation houillère peut-être considérée comme unique- >osée de deux roches ; les grès houillers et les argiles ï, dont les caractères minéralogiques se modifient de donner naissance à une assez grande série de variétés.

Le grès hoiiiller, dont les alternances forment généralemei la plus grande partie de l'épaisseur de la formation , est or roche d'agrégation composée de quartz, de feldspath et de mi« en grains plus ou moins gros , agrégés par un ciment silicec et quelquefois ferrugineux. Le quartz est l'élément dominant le feldspath et le mica, qui lui sont associés , donnent lieu quelques variétés distinctes. Le feldspath est tantôt rosé * lamelleux, tantôt blanchâtre et kaolineux, c'est-à-dire ayai subi un commencement de décomposition. Lorsqu'il est se'i avec le quartz, il constitue de véritables arkoses recherchée comme pierres de construction. Le mica est en petites lamellei grisâtre ou noirâtre ; lorsqu'il est abondant , il est rassembl suivant les plans de la stratification et donne à la roche un structure schisteuse.

Mais ce qui fait varier principalement les caractères du grfe houiller, c'est la grosseur des grains constituants.

Dans les grands bassins marins de l'Angleterre, du nord d la France , de la Belgique , de la Ruhr et de l'Amérique di nord, le grès dominant et normal est très-quartzeux , à grain fins et serrés , un peu micacé , souvent ferrugineux. Ce n'es que vers la base qu'on trouve despoudingues à cailloux ovoïde de quartz, plus ou moins agrégés, et constituant ce que l'oi appelle en Angleterre le millstone grit ou grès à meules. Le variétés à grains fins , dures , stratifiées en petits bancs son ce que les mineurs du nord appellent les querelles.

Dans les bassins du centre et du midi de la France . de Sar* rebruck, de la Silésie, etc., les grès houillers commencent pa des conglomérats formés de gros blocs appartenant aux roche anciennes. Ces conglomérats sont surmontés de brèches et d« poudingues à cailloux roulés , parmi lesquels on retrouva les granités , feldspath , gneiss , micaschistes et quartz du ter rain préexistant; puis enfin du grès normal, à grains plus oi moins grossiers , mais généralement plus feldspathique qm ceux des bassins marins.

Les argiles schisteuses sont des argiles grises ou noirâtres ,

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ÎDdélayables, souvent micacées , et assez résistantes lorsqu'on les met à découvert dans les travaux des mines, mais délitablés par une exposition plus ou moins prolongée aux agents atmosphériques et surtout à l'humidité. Elles sont quelquefois surchargées de quartz disséminé en grains indiscernables et passent ainsi aux psammites ; d'autres fois , elles sont à pâte très-fine, très-tendres, foliacées et présentent des surfaces lisses et miroitantes , suivant lesquelles elles se divisent faci« lement, ce sont les variétés qui accompagnent souvent les couches de houille ; les mineurs du nord les appellent escailles , et ceux du centre et du midi gore.

Les argiles schisteuses sont plus généralement colorées en gris ou noir que les grès houillers. Elles accompagnent de plus près les couches de houille auxquelles elles servent de toit et de mur, et dans lesquelles elles forment souvent de petits lits ou bancs intercalés que l'on appelle nerfs ou barres.

Le fer carbonate lithaide se rencontre fréquemment dans les schistes houillers en rognons stratifiés et disséminés , soit même en couches distinctes. Ces minerais ont une grande importance , moins par leur richesse que par leur position rapprochée de la houille.

La forme habituelle du fer carbonate des houillères est celle de rognons ellipsoïdes, à cassure lithoide, bruns ou grisâtres; c'est un mélange plus ou moins riche d'argile et de carbonate de fer, qui se distingue des schistes par sa plus grande pesanteur spécifique. Ces rognons sont stratifiés dans les couches d'argile; ils se délitent souvent en couches concentriques, et, souvent aussi, ils présentent, à leur centre, un nodule d'argile ou de pyrite , quelquefois même \m débris fossile, noyaux qui parussent avoir provoqué autour d'eux la précipitation chimique du fer dissous dans les eaux sédimentaires.

Le fer carbonate des houillères est le minerai le plus répandu en Angleterre. Dans le pays de Galles on connaît et l'on exploite seize couches de schistes , dans lesquelles il se trouve ^ rognons ou en lits stratifiés. Les bassins de Dudley et de

l'Ecosse contiennent aussi des ressources considérables en minerais de cette nature.

Les couches de schistes a\ ec rognons stratiGés de fer carbonate sont souvent trôs-rapprochées de la houille et l'on penl ainsi exploiter par les mêmes travaux la houille et le minerai de fer. La ligure 20 présente uii de ces cas où deux petites

couches de houille , séparées par un banc de schiste avec fer carbonate, ont pu être compris dans un même abatage.

Les nombreux bassins houillers de la France sont loin de présenter le fer carbonate avec la même abondance que ceux de l'Angleterre. Peu de couches argileuses contiennent ces rognons, et encore n'en ont-elles que dans des rayons circonscrits. Dans le bassin de la Loire, il en existe, notam* ment dans les concessions du Treuil et de Saint-Chamond, qui fournissent des rognons aplatis d'assez bonne qualité et contribuent à alimenter les fourneaux des environs, mais, dans les autres concessions, les rognons ne se retrouvent que dune manière tout à fait accidentelle.

Le bassin houiller de l'Aveyron est, en France, celui qui présente le fer carbonate en plus grande abondance : il y existe, d'abord en rognons disséminés dans les couches d'argile qui avoisinent la houille, et, comme à Saint-Etienne, c'est le minerai le plus pur. En outre, il constitue une couche un peu schisteuse, d'un à quatre mètres de puissance, qui paraît s'étendre sous la plus grande partie de la surface houit-

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1ère. Cette couche est remarquable, en ce qu'elle subit en plusieurs points des séries de renflements et d'étranglements qui déterminent une allure dite en chapelet, allure trës-fréqnente dans toutes les substances qui résultent de précipitations diimiques ; elle partage, d'ailleurs , tous les accidents, plis ou failles, qui affectent l'ensemble du terrain houiller.

Le fer carbonate lithoïde se trouve encore dans les bassins da Gard, de l'Allier, etc. , mais il n'y présente ni la régularité, ni la pureté qui caractérisent ces minerais en Angleterre, et contient souvent des phosphates qui altèrent la qualité de la fonte et qui en restreignent l'emploi.

CaraetAres généraux des dépôt» honlUers. — Les grès rtsartoat les schistes houillers , sont caractérisés par une très- Ifcaiide quantité d'impressions végétales. • Gea fossiles végétaux, le plus souvent imprimés en noir et BBuraDt les plans de stratification des couches , se rencontrent quelquefois dans une position rapprochée de la verticale on platôt de la perpendiculaire au plan des couches , comme a'ila tenssent été enfouis et moulés sur place par les détritus av^oaoés.

La planche III, réduite d'après un dessin de M. Brongniart, indiqué la disposition des impressions verticales de la carrière da Treuil où elles semblent, disait-il, représenter une véritable ferêt fossile ; cette vue d'une ancienne exploitation à ciel ou* .vert exprime assez bien les caractères apparents de chacune deardcfaes. Les grès fins et massifs qui forment la couche supérieure étaient exploités i)0ur les constructions de Saint- ÈEaemiB; ils passent au schiste vers leur partie inférieure et reôittvnsut une première couche de houille d'un mètre et demi de proissance, séparée d'une seconde par un banc de schistes s, qui contient en /des nodules de fer carbonate.

Les végétaux dont on retrouve les débris dans les grès et les «Uates houillers appartiennent aux espèces les plus simples; ils paraissent analogues aux fougères, aux palmiers, aux calamîtCH de l'époque actuelle , et démontrent évidemment que

la houille est le résultat de la décomposition de végétaux ana— logues.

Dans les bassins lacustres , l'origine arénacée de Tensemble des roches est tellement évidente , que 1 on a souvent dit que ces dépôts houillers étaient formés des débris du vase de transition dans lequel ils sont contenus. Les brèches et les poudingues présentent en effet des blocs et des cailloux roulés, empruntés aux roches environnantes. Dans les bassins marins, l'origine des débris constituants n'est pas aussi facilement reconnaissable , parce que, parmi ces débris charriés de provenances lointaines, le quartz seul a conservé ses caractères minéralogiques. Les éléments feldspathiques qui accompagnaient les quartz ont été probablement décomposés et sont passés à l'état d'argiles , et c'est tout au plus si Ton reconnaît la présence du mica dans la plupart des bancs de grès et d'argile. Mais, sauf cette plus grande ténuité et cette altération plus complète des éléments constituants , les dépôts de tous les bassins houillers sont d'une identité, remarquable.

La présence fréquente du carbone disséminé qui colore les roches en gris ou en noirâtre , et l'abondance des débris végétaux, troncs, tiges, feuilles de plantes monocotylédones et acotylédones qui y constituent des fossiles caractéristiques , contribuent encore à compléter l'identité des roches houillères. Cette identité est telle qu'il est difficile de reconnaître la provenance d'échantillons pris dans tel bassin de la France , de la Belgique, de l'Angleterre , de l'Allemagne, ou même de l'Amérique du nord.

Un fait très-remarquable, et presque général dans les bassins houillers, est la décroissance de la grosseur des éléments arénacés, de la base à la partie supérieure des dépôts. Ainsi, les conglomérats des bassins lacustres et le miUstone grit des bassins marins, sont invariablement à la base des dépôts ; puis viennent les brèches et poudingues, puis les grès de diverses grosseurs, alternant avec les argiles qui dominent de plus en plus à mesure qu'on s'élève dans l'échelle géognostique des dépôts.

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Cette succession dans la grosseur des éléments est quelquefois ronblée, en ce sens que, tout à coup, au milieu des dépôts de rès fins et d'argiles, les conglomérats et les poudingues à gros léments se représentent ; mais la loi de décroissance des élélents ne tarde pas à se rétablir.

Une formation houillère peut être considérée comme diviible en plusieurs étages ou sous-formations , successivement déposées et séparées les unes des autres par tous les caractères léognostiques qui séparent ordinairement les formations.

Ainsi, non-seulement on voit, à la base d'un étage, sereproluire, après des alternances de grès fins et d'argiles, des conglomérats ou poudingues à gros éléments ; mais la stratification lu nouvel étage est souvent transgressive, c'est-à-dire que 'axe des dépôts est changé , et que l'on se trouve conduit à econnaître que la configuration géographique du lac dans le- [uel s'effectuaient les dépôts, a subi des modifications plus m moins considérables.

Les alternances arénacées de la formation houillère renferaent ordinairement des couches de houille qui donnent à ce errain un caractère d'importance tout particulier. Ces couches le houille peuvent être examinées sous le point de vue de leur aractère minéralogique , de leur puissance, de l'allure plus »u moins étendue et plus ou moins accidentée de leur plan * .

BlTerses Tariétés de la houille. — Sous le rapport de leur lature minéralogique , les divers combustibles minéraux que on rencontre dans les terrains houillers ne présentent que le faibles différences, mais, sous le rapport de leurs propriétés lU feu, on les divise en trois types très-distincts. 1° les anthraites et les houilles maigres anthraciteuses , les plus riches en arbone, brûlant lentement avec une flamme courte , sans que

1. Uétadedes diverses formations houillères ne peut être exposée ici que 'une manière générale et succincte ; nous avons développé cette étude dans un ovrage spécial (De la HouilU^ traité de* combustibles minéraux)^ où Ton trouvera B besoin toutes les explications et tous les documents qui ne peuvent trouver laee dans ce traité.

les morceaux se collent les uns aux autres ; 2® les houilles grasses, maréchales ou à gaz, brûlant avec une longue flamme, fusibles et se transformant en coke ; 3° les houilles maigres flambantes , qui brûlent avec une flamme lougue et claire , mais sans fondre et sans fournir de coke. Ces variétés ont encore été subdivisées d'après les types suivants :

1" Anthracite. On peut prendre les types des variétés Jea plus anciennes et les plus shches dans les terrains anthraxifères du Forez, à Fragny et Bully; dans les terrains devoniens de la Sarthe et de la Mayenne ; dans le calcaire carbonifère du département du Nord , à Château-l'Abbaye ; enfin , dans les bassins houillers de la Pensylvanie.

2® Houille anthracitevse. C'est la houille maigre exploitée dans le département du Nord , à Fresne , Vieux-Condé , Vicoigne, etc., où elle forme les couches inférieures du bassin, de même qu'à Charleroi et Namur; c'est la houille maigre du bassin de la Ruhr, où elle se trouve également dans la partie inférieure du terrain ; c'est encore la houille sèche des couches inférieures des bassins de Galles et du Staffordshire, qui est directement employée dahs les hauts fourneaux.

3** Houille maréchale. On en trouve les types à Saint- Etienne. La couche Sagnat de Roche-la-Molière, la cinquième couche du Treuil , sont les houilles de forge les mieux caractérisées de ce bassin. Il faut encore y rapporter les houilles grasses ou houilles à coke, dont le type peut être pris, soit dans la couche de Meons . près Saint-Étienne, soit à la Péronnière ou à la Grand'Croix, près Rive-de-Gier. On y comprend également les couches de Mons , diies fines forges , dont le système est immédiatement superposé à celui des houilles maigres anthraciteuses.

^^ Houille demi-gi^asse. Cette variété comprendune partiedes houilles à coke dont le rendement ne dépasse pas 0"',60. La houille du Creuzot , dans le bassin de Saône-et-Loire , les bonnes houilles de Sarrebruck sont dans ce cas. Les charbons de grille dits raforts, à Saint-Etienne et Rive-de-Gier, appar-