Coupe verticale du gf le de AJonlchanin

kho'l» TïVô

Fig. 3. Coupe horizontale du gxte de Montchanin, suivant A D.

Éch<,|lc TïVo

termine assez brusquement en s’enchevêtrant dans les roches du oit et du mur ; à un étage inférieur d'environ 30 mètres au pre-

micr, la direction se réduit à 400 mi tres (tig. 4). Cette diminution

Fig. 4. Coupe horizontale du gtie de Montchanin, suivant C D.

graduelle, qui donnerait à la coupe faite suivant l’axe et dans le sens de la direction une forme d'éventail, a été constatée à des niveaux plus bas, de telle sorte qu’il est prolmble qu’à la profondeur d'environ 150 mètres le gîte se termine en sac ou culot. Ce gîte si puissant forme donc, dans le bassin principal, un bassin des plus limités. Aussi, malgré ces exemples de grande puissance, l'épaisseur totale des couches connues dans ce bassin est-elle en moyenne au-dessous de 10 mètres.

Le bassin de la Loire ne contient dans la partie de Rive-de- Gicr que trois couches , dont les épaisseurs moyennes réunies ne dépassent pas 10 mètres; mais dans la partie de Saint-Étienne, la somme des couches réglées s’élève jusqu'à 35 mètres en 15 à 18 couches. Le point le plus riche du bassin de la Grnnd'Combe a une puissance totale de 25 mètres; on trouve 0 à 12 mètres à Brassac ; 14 mètres à Coinentry et Doyet ; 15 à 20 mètres dans le bassin d'Aubin. Ce qu'il y a de remarquable dans tous ces bassins , c’est que la houille en couches de 5 à 10 mètres se réduisant par des étranglements à 2 ou 3, et d’autres fois se renflant à des épaisseurs de 20 à 30, est un fait ordinaire et normal.

Dans le Nord, au contraire, 10 mètres de puissance totale sont divisés en 14 couches exploitées à Fresnc et Vieux-Condé. Les 1 2 couches d’ Aniche ne forment que 7 mètres ; 4 couches suivies à Douchyn’ont que m. 3,50; 4, àDenain, m. 2,80 seulement ; et 12 mètres ne forment pas moins de 18 couches à Anzin. Il s’en trouve plus encore (pii ne sont pas exploitées et dont l’épaisseur est au-dessous de m. 0.30. Mais ces couches sont régulières, conti-

COMBUSTIBLES FOSSILES

nues, et on n’y rencontre pas de ces renflements et de ces étranglements si fréquents dans les couches des bassins méridionaux.

Cette différence de puissance et d’allure dans les couches de houille concorde d’ailleurs avec des différences assez importantes indiquées par les études géologiques.

Les bassins méridionaux paraissent avoir été déposés pendant la période houillère dans des lacs d’eau douce isolés, circonscrits, et fortement dominés par des sommités voisines d'où les matériaux ont été souvent charriés avec violence en formant des brèches et des conglomérats. En étudiant ces débris, surtout dans les parties inférieures du dépôt , on peut souvent y reconnaître les roches de transition des contrées environnantes. Le bassin septentrional de France et de Belgique, contenant les calcaires carbonifères à sa base, n’est au contraire composé que de grès et de schistes fins, et il paraît d’après la nature des fossiles avoir été formé dans des eaux marines ; représentant ainsi , avec les bassins houillère de l’Angleterre, les accumulations pélagiques d’une époque dont les bassins du Midi ne sont que les termes lacustres. 11 est donc naturel de trouver dans ces dépôts septentrionaux une allure régulière et continue que ne comportent pas les dépôts du Midi.

Les bassins méridionaux, déposés dans les lacs isolés d'eau douce, forment la richesse principale de la France. La puissance de la houille y est d’ailleurs presque aussi grande que dans les bassins du Nord ; mais en résumé on ne peut poser aucune règle absolue pour le nombre et la puissance des couches de houille , non plus que pour leur continuité. Les indices qui résultent de lu direction de la stratification ont cependant une valeur réelle, même dans les contrées où la continuité présente le plus d'exceptions, en ce qu’ils conduisent toujours à la possibilité de trouver, si ce n'est le prolongement des couches , du moins des gîtes analogues à ceux qui ont été déjà découverts.

Accident» de» couche» de houille.

• .Les couches de houille sont rarement dans la position où elles ont été produites , car cette position devait se rapprocher sensiblement de l'horizontale; condition nécessitée, sinon par le mode de génération de la houille elle-même, du moins par celui des couches de grès et schistes entre lesquelles elle est enclavée. Le plus souvent, l’ensemble du terrain est accidenté non-seulement par des inclinaisons plus ou moins fortes, mais par des plis qui changent ces inclinaisons , contournent les couches de manière qu'un puits vertical peut les couper plusieurs fois. Souvent même il existe un ou plusieurs systèmes de failles qui changent les niveaux, et isolent les unes des autres les diverses parties d'une couche.

Cette accidentation postérieure à la production des couches, et qui résulte de perturbations dynamiques ordinairement régies par des conditions déterminables de direction ; doit être distinguée des accidents inhérents à la production même de la houille , te’s que les ondulations du toit ou du mur qui renflent ou rétrécissent une couche , et les intercalations de bancs ou d'amygdales rocheuses qui interrompent le régime régulier de la stratification. Néanmoins il y a une liaison évidente entre deux origines d'irrégularités, en ce que les perturbations dynamiques semblent avoir agi quelquefois sur des couches de houille non solidifiées ; ou du moins dans un état tel , qu’elles ont pu être comprimées , étranglées et même complètement supprimées par une compression entre les roches du toit et du mur , et par suite renflées en d’autres points.

La structure contournée, souvent lisse et polie des schistes qui accompagnent la houille ainsi troublée , l'état de la houille ellemême, qui est non-seulement plus brisée que partout ailleurs , mais quelquefois contournée et pour ainsi dire pétrie , semblent confirmer l'existence de ces perturbations presque contemporaines.

( OMIiUSlIlil.KS F05MI.KS.

ün peut d'ailleurs , par des observations de cette nature , distinguer assez ordinairement les perturbations dynamiques et \ iolentes de celles qui résultent des circonstances mêmes du dépôt . Les nerfs réguliers de schistes et les couches ou barres d'argile , presque toujours interposées dans les couches de houille suivant le sens de la stratification, peuvent fournir beaucoup d'indices à cet égard. Ainsi , dans un renflement naturel , non-seulement les nerfs et barres qui existent n'éprouvent pas de perturbations, mais il s’en ajoute d'autres parallèles dans l’épaisseur croissante de la houille. Un étranglement naturel est souvent déterminé par la dilatation des barres , et d'autres fois les barres subissent graduellement comme la houille elle -même les influences de diminution. Dans les accidents dynamiques, les nerfs et les barres sont au contraire brisés subitement et leurs fragments brouillés avec la houille annoncent d'avance au mineur l'accident qui va modifier l'allure de la couche.

L' inclinaison , les plis , les crains, les brouillages et les failles : tels sont les accidents auxquels sont sujettes les couches de houille.

U inclinaison est l’accident le plus général : il est rare en effet que les couches se présentent dans une position horizontale ; presque toujours, dans un bassin houiller, elles ont des pendages déterminés et par suite une direction fixe. Cette inclinaison des couches

Fig. 5. Coupe verticale perpendiculaire à la direction de la grande couche du Creusol

Échcl,c roVo

1>U GISEMENT DES MINÉRAUX UTILES

n’est soumise à nucune règle; il y u des couches presque verticales, il y en a d’inelinécs au-dessus et au-dessous de 15°, et ces inclinaisons résultent évidemment de perturbations , de soulèvements ou affaissements du sol postérieurs au dépôt du terrain. Dans l’exemple fourni par la vallée du Creuzot, tig. 5, les couches ont un pendage de 70°; et les deux pendages opposés se heurtent sur une faille intermédiaire qui paraît avoir brisé tout le terrain et formé l’axe du vallon. Les couches de grès, de conglomérats et schistes qui partagent toujours ces allures inclinées ont dû nécessairement, comme tous les terrains sédimentaires , être déposées dans une situation à peu près horizontale : le terrain a donc été soulevé à une ou plusieurs époques, et ces soulèvements ont donné aux couches une direction et des inclinaisons coordonnées avec la disposition générale du lxissin ; fait qui de tout temps a guidé les mineurs dans leurs recherches.

La direction des couches est assez généralement la même dans un bassin houiller, mais les inclinaisons varient. Ainsi l’on a remarqué que le plus souvent , sur les lisières opposées d’un bassin, les pendages étaient en sens opposé , et l'on a constaté qu'il y avait quelquefois réunion de ces deux pendages dans le milieu du bassin par une partie plane ou comité qu’on a appelée fond de bateau , parce qu’en effet la coupe des deux pendages ainsi réunis rappelait assez bien la coupe d'un bateau. Cette disposition, qui a été trop généralisée pour le terrain , en ce sens qu'elle a été trèsfréquemment dérangée par des accidents d’une autre nature , et pour les couches de houille, en ce que la continuité n’est pas toujours établie entre les gîtes dont les pendages tendent aussi théoriquement l’un vers l'autre, est cependant, sauf ces restrictions, un fait assez oi-dinaire. Ce fait indique que les bassins houillers ont généralement été comprimés par des soulèvements latéraux ; la coupe ci-jointe, fig. 6, prise au-dessus de Rive-de-Gier, perpendiculairement à l’axe du bassin , indique cette disposition.

Le changement des inclinaisons entraîne souvent l’existence de courbes de raccordement, qui ne sont autres que les plis des couches. Dans la plupart des bassins circonscrits les plis sont à

COMBUSTIBLES FOSSILES

Fig. 6. Coupe transversale du bassin de Rivc-de-G'cr.

grands rayons ; mais dans les couches du grand bassin septentrional . les plis sont quelquefois tellement subits et prononces qu'ils changent l’inclinaison de 10 et 15°, à 75 et 80° dans le même sens.

il l>L GISEMENT UES MINÉRAUX UTILES,

tent tout l'ensemble des couches houillères du bassin septentrional . Le plus souvent il y a renflement de la puissance dans l'angle ou nrochon d'un pli, et l’épaisseur d’une couche d'un mètre peut y être portée à 1 mètre 50 cent, ou 2 mètres. Les couches dont l'inclinaison au-dessous de 20 degrés permet l’établissement de galeries d'exploitation suivant ce sens, portent le nom de plais , et l'on appelle droits celles qui affectent une forte inclinaison. Les mêmes couches , ainsi qu'on le voit dans cette coupe de Mons , affectent alternativement la disposition de plais et de droits.

Les plis ont à la fois une direction et une inclinaison , et forment une sorte de gouttière plongeante qu'on appelle ennoyage. Dans le bassin d' Anzin , on a remarqué une grande concordance entre la direction et l'inclinaison des ennoyages et on a pu en conclure la forme du faisceau des couches carbonifères. Les plis du terrain sont évidemment l'effet des causes dynamiques qui ont produit les inclinaisons; ils résultent de soulèvements qui ont ondulé la superficie du terrain et de pressions latérales qui ont forcé les faisceaux ainsi ondulés à occuper un espace beaucoup moindre.

Tous les plis n'ont pas les caractères nets et réguliers des couches du Nord et dans les couches puissantes des bassins méridionaux ces ploiements sont accompagnés tantôt de renflements , tantôt d'étranglements , et même de suppression de la couche.

Les étranglements et les renflements sont des accidents fréquents dans nos couches de houille ; ils sont le plus souvent solidaires , et dans quelques bassins les mineurs ont l’habitude de dire, lorsque le toit et le mur s’écartent brusquement ; La couche se renfle, elle va se perdre. Un étranglement graduel et prolongé et une division de la couche , qui s’enchevêtre dans les plans de stratification des roches du toit et du mur , constituent un appauvrissement , précurseur ordinaire d’une suppression totale.

Lorsque le toit et le mur, se rapprochant, viennent enfin à se toucher et à supprimer momentanément la couche, l'accident prend le nom de crain ou coufflée.

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Los crains sont dos accidents plus fréquents dans les couches puissantes que dans les couches qui ne dépassent j>a.s un mètre. Le plus souvent , en suivant le filet charbonneux qui subsiste presque toujours comme une trace laissée par la houille elle-même ou , à son défaut, en suivant les roches du toit et du mur dont la nature fournit des indices suffisants pour se maintenir dans le plan de stratification , on arrive à retrouver la couche après une interruption plus ou moins longue. Dans les mines de Rive-de-Gier , des lignes de schiste blanc servent ainsi de guide, à défaut de charbon, pour franchir les crains. Dans les mines des environs de Nantes où la suppression est également complète, il faut consulter attentivement les roches du toit et du mur si on veut franchir sans s’égarer les espaces souvent très-considérables qui séparent les prolongements d’une même couche.

Les crains sont quelquefois tellement multipliés , qu'ils modifient l’allure des couches de houille d'une manière qui en complique beaucoup l’exploitation. Ainsi dans les couches de la Loire- Inférieure il y en a une telle quantité , qu’elles ne sont plus qu’une suite d’amygdales séparées par des interruptions aussi longues que les portions de couches elles-mêmes. Cette allure n’est nulle part aussi prononcée que dans les mines de Languin près de Nort : les travaux de ces mines ont constaté l’existence de trois plans de stratification des grès et schistes, inclinés de 75 à 80°, dans lesquels se trouvent des masses ainygdalines non continues. Ces masses ont 4 et 6 mètres dans leur plus grand renflement , mais cette puissance se soutient à peine sur des longueurs de 1 0 et 20 mètres et el'e s’étrangle ensuite pour être interrompue par un crain; de telle sorte que la coupe de chaque partie de la couche est réellement lenticulaire et a rarement au delà de 40 à 50 mètres de direction.

On a remarqué, en comparant la position de ces amas amvgdalins dans les divers plans de stratification , que le maximum de puissance d’une amygdale corrcspondaitas.se/. sensiblement à une interruption dans un autre plan, et réciproquement. Or, les crains ayant souvent 40 mètres de continuité et au delà, tandis que les

DU GISEMENT DES MINÉRAUX UTILES

plans do stratification ne sont pas séparés par plus de 10 à 15 nôtres de roches, on trouve plus avantageux, lorsqu'on est arrivé à l’extrémité d une amygdale, de pousser des galeries de traverse, c’est-à-dire des galeries perpendiculaires au plan des couches, afin d’aller trouver un autre amas dans un des autres plans de stratification.

Les couches de Languin sont placées à l'extrémité ouest de la bande houillère qui commence à Saint-Georges-Châtelaison , et dont les couches ont partout une allure analogue quoique moins interrompue. lui plupart des charbons de cette bande sont maigres et assez solides ; ceux de Languin sont gras, collants, propres à la fabrication du coke et à la forge, mais ternes et d’une ténuité telle qu’on peut les considérer comme réduits en poudre et que l'on s'en est servi dans le pays pour fulsifier le noir animal. On appelle ces charbons charbons sourds , parce que , lorsqu'on les almt , ils rendent un son sourd qui résulte de cette structure presque pulvérulente ; par opposition , les charbons solides et maigres ont reçu la dénomination de charbons clairs.

Les couches puissantes et d’une allure ondulée ne sont pas les seules affectées par ces accidents ; ils se manifestent aussi dans les couches bien réglées et y sont également précédés et suivis de renflements. Dans les couches si régulières de la Belgique, par exemple celles du Bois-Saint-Ghislain près Mons , il existe un assez grand nombre d’interruptions par des crains.

Les exploitants sont quelquefois très-embarrassés lorsqu'ils ont poursuivi la trace d'un crain pendant un long espace; car, ne retrouvant aucun indice de reprise, ils ne savent si l’interruption doit être attribuée à la présence d’un crain ou à la cessation définitive du charbon. Aucune règle ne peut en effet être établie à cet égard ; mais cependant l'observation de la structure de l’ensemble peut fournir quelques données déjà indiquées précédai i ment. Ainsi , dans le cas d’une cessation définitive , cette ««sali on n’est pas accompagnée, comme dans le crain , de perturliations dans l'allure et dans la texture du charbon, non plus que dans la stratification du toit et du mur. La couche maigrit sans aucun signe

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précurseur, elle se divise et s’appauvrit : le charbon devient aussi moins pur, mais sans être brisé ; il acquiert au contraire plus de solidité en se chargeant de parties terreuses.

Les failles sont des accidents très-communs dans le plus grand nombre des bassins. Ce sont des cassures qui affectent tout l'ensemble du terrain et y causent des dénivellations plus ou moins considérables. Ces failles ont une direction déterminée, et le plus souvent un bassin est affecté par un système de failles parallèles entre elles ; d'autres fois par plusieurs systèmes suivant des directions différentes , mais composés chacun de failles liées entre elles par ce parallélisme de direction.

L’intensité des failles est très-variable : tantôt elles interrompent à peine le terrain et apparaissent comme des fissures qui ont changé le niveau des deux parties rompues, mais pas assez pour qu’il y ait interruption totale de la houille qui est toujours facile à suivre lorsque le rejet n’est pas de l’épaisseur de la couche. (La couche de Lucy, dans le bassin de Saône-et-Loire, présente fréquemment de ces failles ; l’ensemble de la couche a 10 à 12 mètres de puissance, et les failles occasionnent rarement des rejets

Fig. 8. Coupe minant h direction de la couche de Lucy,

de plus de moitié, de telle sorte que, la couche étant exploitée par deux étages , l’étage du dessus se trouve , par l'effet d’une faille, au niveau de l'étage du dessous de chaque côté du plan de rupture. î D’autres fois, au contraire , il y a isolement complet des deux parties rompues , non-seulement par un rejet ou déni-

I>l GISEMENT DKS MINÉRAUX UTILES.

.in

vellation très-considérable , niais par l'interposition do la fento, laquelle est remplie le plus souvent par les roches écroulées et brouillées qui en formaient les parois, et quelquefois aussi par des infiltrations postérieures ou même par des roches ignées.

La couche du Monceau, qui n’est autre que le prolongement de la couche de Luey , dans une autre partie de la concession de Blanzy, présente des failles très-prononcées qui changent à la fois le niveau et l’inclinaison de la couche ; et comme il existe un autre système de failles perpendiculaire il celui qui est indiqué par la coupe en direction, il en résulte que la couche est divisée en parallélipèdes rectangulaires tout à fait isolés les uns des autres , et qui long-temps ont été regardés comme des masses n’ayant aucune relation entre elles.

Fig. V. Coupe suivant la direction de lu couche du Monceau.

Cette coupe de la couche du Monceau fournit encore l’exemple d’un étranglement causé par ces mouvements postérieurs à la formation du terrain houiller , et d'un brouillage qui interrompt totalement la houille. Les brouillages ne sont autre chose que des intervalles compris entre dis plans de fracture; dans ces intervalles toutes les couches sont brisées et réduites en blocs anguleux mélangés ensemble.

Le caractère essentiel qui résulte de cette explication des failles et des brouillages, c'est j] lie ce sont des plans qui, dans les lms-

coMm sTira.Es fossii.es.

sins , ont une direction et une inclinaison fixes et peuvent , par conséquent, être déterminés de même que les plans des couches de houille. Ces plans de dislocation sont de plus assujettis entre eux à des lois de parallélisme. Il peut y avoir plusieurs systèmes ayant des directions et des inclinaisons différentes , mais toutes les failles d’un bassin sont coordonnées relativement à ces divers systèmes; de telle sorte qu’aprèsen avoir rencontré une il suffit de déterminer sa direction et son inclinaison pour savoir ( d’après l’étude de l'ensemble du terrain | quelle peut être son importance relativement au rejet de la couche et dans quel sens ce rejet a pu avoir lieu. Quelques lois , communes aux failles et aux filons , sont d'ailleurs d’un puissant secours pour cette étude ; nous les exposerons en traitant des filons métallifères.

Lorsque les failles font partie de celles qui ont déterminé le relief de la surface du sol , les rejets sont en quelque sorte proportionnés aux inégalités qu'elle présente. Ainsi, il y a des rejets de plus de 100 mètres dans les bassins d'Angleterre et de Rivede-Gier, dont la surface est fortement accidentée. Dans les bassins de Saône-et-Loire elles ont rarement plus de 10 à 30 mètres, et sont encore sous ce rapport en harmonie avec les ondulations de la surface.

On a quelquefois cherché à établir des rapports plus détaillés et plus faciles à saisir entre l’allure des couches de houille et la superficie du sol. Ainsi, par exemple, dans un grand nombre de bassins la direction des couches coïncide avec celle du grand axe du terrain houiller, et ce grand axe est lui-même dirigé dans le même sens que les vallées existantes; de telle sorte que la direction des couches se confond avec celle des lignes de partage des eaux et des vallées principales. Dans quelques autres les plans de stratification du terrain ont non-seulement la même direction, mais encore les mêmes inclinaisons que les versants. Le bassin de Bert offre un exemple frappant de cette disposition : l’inclinaison des couches de houille y change jusqu’à cinq fois en se conformant aux inclinaisons de la surface, et le talweg des

DU GISEMENT DES MINÉRAUX UTILES

vallées correspond aux lignes de ploiement des couches. La plupart des bassins où les couches affectent la disposition en fond de bateau présentent à leur surface une disposition analogue , c’est-à-dire que les eaux y suivent la direction des couches et que les bords latéraux du bassin sont généralement plias élevés que l’axe.

11 ne faut pas d'ailleurs attribuer une grande importance à ces cas particuliers où les ondulations de la surface ont été uniquement déterminées par les ondulations du terrain stratifié. Les dislocations du sol ont été produites plus souvent par des fractures que par des plissements , et les failles ont laissé subsister beaucoup moins d'analogies entre la surface du sol et celle des couches.

L’étude des phénomènes qui ont dû présider à la formation des combustibles fossiles peut encore fournir des indices précieux pour l'appréciation de l’allure des couches dans les liassins. Nous compléterons donc ces premières données sur les conditions générales du gisement de la houille en résumant la théorie de sa formation. Quant aux faits particuliers qui existent dans chaque contrée et dans chaque bassin , nous renvoyons à l'ouvrage remarquable de MM. Pufrénoy et Élie de Beaumont sur la description géologique de ht France.

Origine de la houille.

Nous avons dit que la présence des végétaux fossiles était un des caractères distinctifs des couches de grès et de schistes qui accompagnent la houille. Environ 300 espèces ont été reconnues, dont les \ appartiennent aux cryptogames vasculaires , c'est-àdire aux fougères, calamites, et familles voisines. Ces végétaux forment à peine h de la flore actuelle.

Les fossiles de ce terrain consistent : dans les grès , en impressions de troncs et de grosses branches, lu plupart couchés horizontalement, accidentellement perpendiculaires au plan de stratification ; dans les schistes, en impressions de feuilles et de tiges minces. Les impressions des feuilles analogues à nos fon-

COMBUSTIBLES FOSSILES. 59

gères sont faciles à reconnaître. Celles des troncs couchés et aplatis présentent les surfaces cannelées des calamites et les

Fig. 10 S'yiUaire. ,

Fig. 11. Calamite.

nœuds disposés en quinconces des sigillaires nrlxirescentes. Ces débris abondent surtout vers le toit des couches: et leur accumu-

Fig. 12. Végétaux /cuite s diapr/srs verticalement dans Ira grra de la carrière du Treuil prêt de Stnnt -Etienne

DE GISEMENT DES MINÉRAUX UTIEES

lotion est toile en certains points que les plus petits fragments de la roche en contiennent des empreintes. Dans plusieurs cas on a trouvé des arbres qui semblaient en place, et M. Brongniart a signalé, dans les gros superposés de la couche du Treuil, les restes d'une véritable forêt à l’état fossile, fig. 12. Il est assez fréquent, dans le bassin de la Loire, de trouver au toit des couches de ces arbres fossiles en place; de telle sorte que, leur masse, étant composée de roche et détachée extérieurement par une petite épaisseur de houille , le cône ainsi formé, privé de soutien par l'enlèvement du charbon, tombe subitement dans les galeries et provoque quelquefois des accidents.

La concordance de ce grand développement des fossiles végétaux avec celui des couches de houille a depuis long-temps conduit à penser que ces couches devaient leur origine à des accumulations de végétaux analogues. L’examen de la nature de ces végétaux a d’ailleurs démontré que le développement de la végétation fut singulièrement favorisé à cette époque par une température élevée , une atmosphère humide et très-chargée d'acide carbonique. Les recherches de M. Adolphe Brongniart sur cette végétation, analogue à celle de nos régions équatoriales par l’abondance des prêles, palmiers et fougères arborescentes, ne laisse aucun doute sur cette origine de la houille, et l'on peut encore en trouver la preuve directe dans l'analyse mécanique de certaines variétés.

Les végétaux n’ont pu laisser ordinairement aucune trace de leurs formes dans la houille pure, puisque cette sulstance résulte du fait même de leur décomposition; il ne peut y avoir eu conservation que lorsque les végétaux encore existants ont été saisis, moulés par une pâte indécomposable qui en a conservé l'empreinte. C’est ainsi que les feuillets des schistes sont réellement les pages sur lesquelles est inscrite l'histoire de la végétation de cette époque.

Mais, comme un grand nombre de variétés de houille contiennent beaucoup plus de cendres qu’il n’y en avait dans les végétaux dont elles ont été formées, comme d’ailleurs ces cendres ne

I OMBI STIBLKS KOSSILtS.

sont pas de même nature <jue les cendres végétales , que dans un grand nombre de cas on trouve de très-petites lignes de schistes intercalés, et que les triages intérieurs et extérieure en fournissent toujours une proportion considérable, ces matières additionnelles peuvent avoir conservé quelques faits de l’historique de la fonnation des houilles. L’examen des houilles pures ou friables est très-difficile; mais cet examen ne laisse aucun doute dans la plupart des bassins du centre ou la houille est dure et clivable dans le sens de la stratification.

Lorsqu’on procède à l'analyse mécanique de ces houilles , on reconnaît qu'elles sont formées de lames déliées et superposées, composées tantôt d'une houille pure, spéculaire, donnant à peine 2 p. 100 de cendres, tantôt d’une houille schisteuse, terne, qui en contient de 20 à 25 p. 100. Il résulte de ces alternances de lignes mates et brillantes une structure rayée dans le sens de la stratification, et les clivages présentent des restes fréquents du tissu végétal , manifesté soit par des stries qui sont les empreintes conservées de la surface, soit par de petites tiges transformées en charbon végétal pulvérulent. Cette analyse démontre que la houille est hétérogène et composée d'alternances superposées de parties pures qui sont le résultat de la décomposition des végétaux, et de parties terreuses formées pir l’action des eaux sur ces mêmes végétaux dont les restes accumulés et couchés appartiennent à de petites espèces du genre calamite; différant en cela des grands végétaux, dont les débris se retrouvent dans les schistes et les grès

Interprétant ces données, on peut conclure que ces petites zones alternantes représentent une production et une destruction périodiques, comme celles qui pourraient résulter, par exemple, des saisons de l’année. Les zones spéculaires sont les végétaux décomposés de cette période ; les zones ternes représentent une partie de cette décomposition mélangée d'impuretés telles qu’on

1 Ces faits sont très-détaillés dans mon Mémoire sur le gisement de U houille dans lu bassin de Saône-et-Loire , et dans le rapport de MM. Brongniart, Dufrénoy et Elle de lkaumont, qui raccompagne.

1)1 GISEMENT DES MINÉRAUX LTILKS

pourrait les attribuer à l’invasion par des eaux tenant de l’argile en suspension et dont le retour périodique aurait été peut-être une des causes de décomposition. C’est à l'influence de ces immersions qu’il faut attribuer ces effets de lavage, qui ont rassemblé en certains points tantôt des zones plus épaisses de houille spéculaire, tantôt des zones de schistes charbonneux.

Ainsi donc, les houillères auraient été produites en grande partie par la croissance sur place de petits végétaux, à la manière des tourbières; tandis que les grands végétaux auraient été charriés de points plus éloignés et plus élevés , lorsque 1rs oscillations du sol amenaient l'interruption ou la reprise de cette action génératrice, en pinçant le sol au-dessus ou audessous du niveau des eaux sédimentaires.

Cette hypothèse explique non - seulement la formation des couches minces et multipliées des bassins du nord de l’Europe, mais elle s'accorde encore avec la génération des couches puissantes et bornées des bassins du midi et des grandes accumulations, comme celles de Montchanin. Si l’on étudie en effet les contours de cet amas stratifié (v. fig. 3) on reconnaît par les enchevêtrements et les alternances des extrémités en direction , que le développement dis grès et des schistes était nécessairement simultané nu développement de la houille ; de telle sorte que l'épaisseur totale indique l’action parallèle des deux influences pendant la même période de temps. Les lignes de contact vers l’ouest et vers l’est, qui devraient être verticales si les deux actions parallèles avaient toujours eu exactement la même intensité, sont des courbes très- irrégulières et enchevêtrées. Les dé[)ôts terreux ont tantôt envahi la houille et même pénétré dans l’intérieur du gîte de manière à y former des masses enclavées , tantôt la houille a pénétré et formé des saillies dans les schistes. Ces plans de contact et ces pénétrations sont de véritables alternances qui prouvent l’équivalence géognostique des deux roches.

La netteté des plans de séparation démontre que les deux principes générateurs n'étaient pas susceptibles de se mélanger ; en

COMBUSTIBLES FOSSILES

d'autres termes : que les dépôts de grès et d’argile ont été effectués dans l'eau, tandis que la houille, au contraire, a été produite nudessus de ces eaux. La houille n'est donc pas un dépôt sédinientaire proprement dit, produit par des transports de végétaux ou des radeaux flottants, comme on l’a quelquefois supposé ; quoique cependant sa production ait eu lieu très-près de la surface des eaux, puisqu'il y a eu de fréquentes pénétrations des deux influences génératrices qui entassaient ainsi côte à côte des produits si différents.

Cette génération des couches de houille dut être excessivement lente. Ainsi, en comparant la végétation de cette époque à celle de l'époque actuelle, M. Élie de Beaumont a trouvé qu’une période de cent ans ne pourrait produire que 15 millimètres de houille. Sans doute la végétation, alors favorisée par l’état atmosphérique, dut être plus rapide ; mais ce chiffre doublé, triplé même, assigne encore une période de temps énorme pour la génération d’unee couche de 10 mètres comme il en existe un assez grand nombre. Lors donc qu’il est démontré que des couches de grès et de schistes ont mis autant de temps à se former que la houille elle-même, on reconnaît qu’il en est de nos appréciations, lorsque nous voulons mesurer les temps géologiques , comme de nos mesures de longueur lorsque nous les comparons aux distances astronomiques.

Cette origine de la houille doit évidemment s’étendre à toute la série des combustibles fossiles qui représentent ainsi les accumulations végétales des diverses périodes géognostiques. Les anthracites du terrain de transition ne doivent leur nature sèche et maigre qu'à la différence du mode de décomposition déterminé par les conditions spéciales de la surface du gloire à cette première époque. Ce qui est remarquable , c’est que si nos idées théoriques sur la formation du globe nous portent à attribuer cette différence aux phénomènes de température et dépréssion qui paraissent avoir affecté les roches de l'époque anthraxilère, cette opinion se trouve confirmée d'une manière complète par l'état anthracitcux des combustibles postérieurs à la période houillère qui se rencontrent dans les terrains métamorphiques. On ne peut en

1)1 (ilSKMK.Vr l)KS Ml.XKUAl X ITILK.S.

effet douter que dans ce second cas, des phénomènes de chaleur et de pression ne soient les causes modificatrices de couches primitivement houillères ou ligniteuses.

Les lignifes tertiaires ont généralement conservé le tissu ligneux à un degré tel qu'on peut reconnaître sur beaucoup de fragments la nature des bois constituants. Le sapin , l'aune , le hêtre, le chêne forment les débris les plus ordinaires des lignites des Alpes, et dénotent ainsi un changement complet dans la végétation depuis la période houillère. Ce sont de véritables forêts fossiles qui diffèrent des gîtes houillers par une accumulation plus circonscrite et moins bien stratifiée.

Les tourlies forment des couches le plus souvent superficielles, quelquefois recouvertes par quelques dépôts alluviens , et représentent le dernier degré de ces transformations. Elles se rencontrent surtout dans les vallées qui ont peu d’inclinaison , sur des plateaux et dans les embouchures où les eaux séjournent. I<es sources du Rhin, de la Somme, l emlKiuchure de la Loire, le delta du Rhin sont des gisements qu’on peut appeler classiques. Dans certaines contrées montagneuses, les Vosges, par exemple, on rencontre la tourbe dans quelques bas-fonds où la stagnation des eaux entretient une végétation brillante et vivace qui caractérise les tourbières en général.

Condition» de la production des combustibles minéraux en France.

La position des bassins houillers en France est évidemment subordonnée à la forme géographique des cinq districts montagneux formés par les terrains de transition : on les voit (fig. 1) disposés principalement vers le périmètre du grand plateau central , et formant un triangle irrégulier dont la base est, à l’est, une ligne menée d'Alais à Autun, et dont le sommet est à la jonction des départements du Cantal , de la Corrèze et du Lot. Les bassins situés sur la ligne de l’est, tels que ceux de la Grand'Combe, de la Loire et de Saône-et-Loire, sont les plus

COMBl STIBI.KS FOSSILES.

vastes et ont surtout l’avantage d’être à portée des voies navigables. Les autres, placés dans des contrées montueuses et d'un accès difficile , ne peuvent que subvenir à des consommations locales.

L'extraction de la houille est donc subordonnée à l'existence des voies de communication ; elle a depuis vingt-cinq ans suivi leurs progrès, et l'on ne sera pas étonné de voir, d’après le tableau ci-après, que dix bassins mieux situés que les autres produisent les } de l'extraction totale. Notre portion du bassin septentrional, bien que l’exploitation y soit plus difficile que dans les bassins méridionaux , fournit le quart de la production, et sur 38,000 usines qui existent en France, 4000, c’està-dire plus du dixième, sont venues se grouper autour de Valenciennes, centre principal de la production.

Les éléments principaux du chiffre total de 32 millions de quintaux métriques produits annuellement sont :

Nombre

Surface

Extraction.

«le* CODOCMiOfl*.

Concédée.

Hectare*.

QaiiUiu uit" trique*.

Dassin de la Loire

Dassin du Nord

le»

Dassin de Saônc-ct- Loire. . .

Dassin d'Alais

Dassin d'Aubin

Dassin de Littry

Dassin d'Êpinac

Dassin de Sarthe et Mayenne.

Dassin de Drnssac

Dassin de la Dusse -Loire. . .

Dans la production des lignites, on remarque surtout les bassins de lignites tertiaires des Bouches-du-Rhône, produisant 550,000 quintaux, et celui de La Tour-du-Pin en produisant 410,000. L’extraction annuelle de la tourbe est de 1,200,000 stères,

pesant 4,500,000 quintaux métriques. Cette extraction a lieu dans 1800 tourbières, réparties principalement dans les départements de la Loire-Inférieure qui produit 75,000 stères, de l'Isère (100,000 stères), du Doubs (60,000 stères), du Pas-de- Calais (170,000) de la Somme (290,000), de l'Aisne (70,000), de l'Oise (81,000), de Scine-ct-Oise (75,000).

En résiimé, la France extrait chaque année environ 37 mil-

en

DU GISEMENT DES MINÉRAUX UTILES

lions de quintaux métriques de combustibles minéraux, anthracite, houille, lignite et tourbe, sans y comprendre environ 3 millions consommés par 25,000 ouvriers mineurs et 10,000 chevaux de force employés au service des mines.

Une importation considérable de houilles étrangères se joint à la production du pays pour subvenir à la consommation. Cette importation n suivi, depuis plusieurs années, une marche toujours croissante; elle est aujourd'hui de 14 millions de quintaux métriques. Le territoire houiller de la France pourrait produire bien au delà du chiffre actuel et se développer, non-seulement aux dépens de l'importation étrangère, mais surtout en compensation de la consommation des bois , qui ne s'élève pas à moins de 4 1 millions de stères.

Ces 44 millions de stères de bois employés au chauffage ou dans les usines métallurgiques, représentent 150 millions de quintaux métriques. En comparant la puissance calorifique des deux combustibles, on trouve que les 280,000 hectares de terrain houiller qui existent en France, produisent le quart de l’effet utile développé par les combustibles végétaux ; et ces combustibles sont le produit principal de 8,500,000 hectares de forêts, c’est-à-dire d'une surface qui est 30 fols celle de la superficie houillère. En admettant que nos bassins soient aujourd'hui dans un état d'exploitation normal, il faudrait donc, en surface houillère, pour arriver à une consommation donnée de calorique, sept ou huit fois moins qu’en surface de bois et forêts. Il ne faut pas d'ailleurs perdre de vue que l’exploitation souterraine n'empêche pas l'exploitation agricole de la superficie.

On a souvent parlé de l’épuisement possible des couches de houille dans un temps donné ; il existe en effet plusieurs exemples de bassins qui ont été sensiblement appauvris par l’exploitation. Mais si l'on considère l'ensemble de notre richesse houillère , on pourra se convaincre que la surface exploitée est tri-s-faible comparativement à la surface totale de 280,000 hectares, et que l’aménagement actuel peut être continué et même développé pendant plusieurs siècles sans augmentation sensible

COMBUSTIBLES FOSSILES

dans les prix de revient. Dans un grand nombre de bassins du centre on néglige les recherches parce qu'on est déjà embarrassé de tirer parti des couches qui sont connues, et si l’on avait quelque assurance de vente , même aux prix actuels , qui sont tri-sbas, beaucoup d’exploitations nouvelles pourraient être créées. Enfin, avec une légère augmentation de dix ou vingt centimes par quintal, on pourrait aborder un grand nombre de couches qui sont aujourd’hui négligées parce que le prix de revient des charbons qui en proviendraient serait supérieur au prix de vente.

Ainsi qu'on l’a vu précédemment , la position trop centrale de nos principaux bassins sur les contrées de transition qui sont les plus élevées, celles où les cours d’eau prennent leur source, et ne permettent par conséquent qu’une navigation artificielle et coûteuse, sont les seules causes qui s’opposent au développement de nos extractions.

Il y a peu de nos bassins houillère qui ne comptent , en réunissant leurs couches, une puissance totale de 10 mètres, et dans beaucoup d’exploitations ce chiffre est même dépassé. Or, le bassin de Newcastle, celui qui exporte le plus au monde, contient 40 couches de houille de m. 0,10 à 2' mètres d’épaisseur, dont les puissances réunies s’élèvent seulement à 13 mètres ; sur cette épaisseur de 13 mètres, 9 mètres seulement appartiennent à des couches exploitables. Les bassins houillère ont donc surtout une valeur de position, et le perfectionnement de nos voies de communication ne peut manquer d’augmenter l'importance de nos houillères comparativement à celles qui jouissent déjà de tous ces avantages.

ni’ GISEMENT DES MINÉRAl’X UTILES.