CHAPITRE IY

Le terrain houiller, dernière formation de la longue période marquée par les dépôts de transition, est un de ceux qui sont en moindre proportion à la surface de la France : 3500 kilomètres carrés de surface houillère connue sur un total de 5200000; c'est une proposition 1/150. Mais nul terrain n'a plus d'importance et n'est plus apte à constituer des contrées géologiques distinctes. Ces contrées sont caractérisées par une seule de ses roches, la houille, qui est devenue la base de toutes les industries. Bien avant que la houille eût pris le rôle essentiel qu'on lui reconnaît aujourd'hui, l'Angleterre avait prévu son importance et l'individualité qui en résultait pour ses bassins houi 11ers, qu'elle désignait sous la dénomination expressive de ses Indes noires.

Cette individualité des bassins houillers résulte surtout du mouvement industriel qui s'y établit; autour des centres d'exploitation houillère se groupent les usines métallurgiques de toute nature, les verreries et les manufactures qui recherchent les combustibles à bon marché, et ces agglomérations ont bientôt donné à la contrée l'aspect d'une vaste usine. C'est ainsi que se présente le territoire du bassin de Saint-Étienne, où une population de deux cent mille âmes est agglomérée sur 300 kilomètres carrés de terrain houiller.

Au point de vue géologique le terrain houiller n'offre pas un moindre intérêt. 11 représente sur notre globe une période distincte, période de long repos, pendant laquelle une végétation active et vigoureuse s'est développée sur quelques contrées littorales et sur quelques bassins intérieurs. Ces houillères en formation devaient présenter des conditions analogues à celles de nos tourbières; sous l'influence des conditions spéciales du sol et

de l'atmosphère, une longue succession de cette végétation avec des ensablements sédimentaires déterminaient des alternances de grès et schistes avec des couches de houille plus ou moins puissantes.

Les terrains houillers ont été ainsi formés d'alternances sédimentaires de grès ou argiles en couches à peu près horizontales, dans des bassins spéciaux, dispersés sur la surface des terrains émergés dont les saillies semblaient ébaucher déjà les contours des continents actuels.

Mais à cette période devaient succéder les périodes secondaires et tertiaires, pendant lesquelles de puissants dépôts sédimentaires étaient superposés aux terrains de transition . Ces dépôts venaient se superposer aux terrains houillers et les enfouir en partie, ou même en totalité. Pendant les périodes secondaires et tertiaires, des éruptions de masses porphyriques ou volcaniques se faisaient jour des profondeurs du globe à la surface, soûlevant, brisant et bouleversant les terrains sédimentaires déjà formés; les bassins houillers étaient nécessairement soulevés, comprimés et brisés comme tous les autres, plus ou moins soi* vant leur position.

Aujourd'hui la tâche de l'exploitant est de retrouver les dépôt* houillers parmi les masses minérales qui forment l'écorce dn globe. C'est de suivre et de tracer les contours de tous les bassins, d'en ressaisir les diverses parties, les fragments au milieu des masses accidentées et bouleversées où ils se trouvent euxmêmes comprimés, brisés et plus ou moins recouverts par let terrains postérieurs.

Toutes les descriptions relatives à la disposition des bassins houillers, à leur étendue, etc., sont remplacées avantageusement par l'examen des cartes et des coupes géologiques. Chaque cont/ée a fait aujourd'hui sa carte, et il est difficile de croire qu'il puisse exister en Europe un bassin houiller qui ne soit connu.

Les bassins dont on a pu reconnaître les affleurements et qui sont recouverts par des dépôts postérieurs ont été suivis sous ce*

CONTRÉES HOUILLfcRIS. 303

dépôts par les travaux souterrains, et l'on a pu sinon définir leurs limites, du moins en apprécier les lignes probables.

Le terrain houiller ne forme à la surface des terrains préexistants, de transition, schisteux ou granitiques, que des bassins isolés et sporadiques. Le caractère circonscrit et multiple de ces bassins est tel que leur surface totale, qui est en France de 3 500 kilomètres carrés, se subdivise entre soixante bassins distincts.

La distribution géographique des bassins houillers figurés sur la carte géologique et leurs relations avec les voies navigables ou avec les chemins de fer qui en distribuent les produits, permettent de les diviser en trois zones transversales formant trois croupes distincts :

1' Le groupe du Nord, limité par une ligne de démarcation passant par la latitude du Mans et d'Orléans. Il comprend principalement les houillères des départements du Nord et du Pasde-Calais, qui appartiennent à un môme bassin, découvert depuis Aix-la-Chapelle jusqu'à Charleroi, indiqué au couchant de Mons par l'affleurement de la partie méridionale et se prolongeant vers Valenciennes, Douai et Béthune en dessous des morts-terrains secondaires et tertiaires. Ce bassin forme une zone étroite sur le littoral d'un massif de transition; il approvisionne, concurremment avec les charbons belges, toute la région du Nord.

Quelques petits bassins, répartis sur la surface du massif de la Bretagne aux environs de Quimper, ou sur son littoral à Litlry (Calvados), ne peuvent guère être comptés dans la production houillère ; mais réunis aux anthracites dévoniens de la Sarthe et de la Mayenne, également compris dans ce groupe, ils indiquent l'existence et la position des terrains houillers, sur les terrains de transition de l'Ouest ;

2° Le groupe du Centre se compose de la zone comprise entre la latitude précédente et celle qui passerait par Aurillac et Valence; il contient un grand nombre de bassins dispersés dans les vallées qui sillonnent le plateau central ou sur le littoral de ce plateau, vers le contact des terrains de transition et des terr&ins secondaires.

Les plus importants sont : les bassins de Saône-et-Loire (Montceau-les-Mines, le Creusot, Epinac); ceux de l'Allier (Commentry, Bezenet); les bassins de Decize, dans la Nièvre ; de Saint- Eloi, de Brassac, dans le Puy-de-Dôme et la Haute-Loire; d'Ahun, dans la Creuse; le bassin de la Loire (Saint-Etienne et Rivede-Gier), le plus riche de la France sous le double rapport de la pnissance et de la qualité des gîtes.

La région orientale de cette zone présente le bassin de Ronchamps, dans la Haute-Saône, et les terrains à anthracites des Alpes, aujourd'hui reconnus comme appartenant à l'époque houillère; à Lamure, près Grenoble, ces terrains forment un bassin d'une richesse remarquable; vers SaintJean-de-Maurienne et Aiguebelle, des gîtes intéressants d'anthracite sont reconnus jusque dans les contre-forts des Alpes.

La région occidentale de cette zone n'est pas tout à fait dépourvue : on y voit figurés le bassin de Faymoreau, de Vouvant et de Chantonnay, et surtout celui de la basse Loire, longue zone houillère dont la partie la plus riche se trouve dans le val même de la Loire ;

3° Le groupe du Midi renferme, comme bassins principaux : le bassin de l'Aveyron (Decazeville, Aubin); celui du Gard (la Grand-Combe, Portes, Bességes); le bassin de Car m aux, dans le Tarn, et celui de Graissessac, dans l'Hérault.

Quelques petits bassins sporadiques, situés dans la direction de Narbonne vers Roujan, Segure et Durban, semblent indiquer une continuation des influences houillères ; mais ces terrains sont de peu d'importance. Il en est de même de la zone du terrain houiller, dont les affleurements ont été reconnus en plusieurs points sur les flancs du massifdes Maures et de l'Esterel, depuis Toulon jusqu'à Fréjus.

Les divers bassins de ces trois groupes, dans la mesure de leur richesse, des facilités de leur exploitation, des avantages qu'ils peuvent posséder sous le rapport des voies de communication, ont créé des villes industrielles et des établissements de toute nature. Admirable puissance de la houille I elle domine tous les autres

éléments; elle crée, sur tel ou tel point, les suprématies industrielles. Les populations se vanteront d'avoir fondé ces cités exceptionnelles, d'avoir devancé et primé leurs voisins : en réalité, elles n'ont fait qu'obéir aux lois géologiques qui ont distribué les richesses houillères.

La division de nos bassins houillers en trois zones : celle du Nord, celle du Centre et celle du Midi, concorde bien avec les fonctions commerciales que ces bassins sont appelés à remplir.

La zone des houillères du Nord ne dépasse guère, du côté du sud, le marché dit de Paris. Ses extractions alimentent tous les départements compris dans les limites indiquées, concurremment avec les charbons anglais qui dominent les marchés du littoral, soit avec les charbons belges qui occupent la limite orientale et pénètrent même dans l'Ouest, au delà de Paris.

La zone du Centre est alimentée par les bassins du plateau central qui, vers l'est, luttent avec les importations de Sarrebruck, et vers l'ouest avec les charbons anglais.

La zone du Midi est alimentée par lé bassin de l'Aveyron, qui déverse ses produits jusque sur le marché de Bordeaux, en concurrence avec les importations anglaises ; par les bassins du Gard et de Graissessac qui rayonnent vers Avignon, Marseille et Toulon, où ils les rencontrent également.

La facilité avec laquelle un ingénieur reconnaît le terrain honiller démontre d'une manière frappante la sûreté obtenue par les études géologiques.

Voici, en effet, un terrain sur lequel se concentrent aujourd'hui les plus grands intérêts des populations ; ce terrain, placé entre les dépôts de transition proprement dits et les dépôts secondaires, ne présente comme fossiles que des impressions végétales, en nombre très-limité dans les parties qui ne contiennent pas de couches de houille ; il ne peut guère être reconnu que par la nature des roches constituantes et par sa position géologique. Or, malgré les incertitudes qui peuvent résulter de l'instabilité des caractères minéralogiques d'une formation, le terrain houiller a

été immédiatement reconnu et signalé partout où il a été rencontré soit en affleurement, soit par des travaux souterrains.

L'exemple le plus frappant est, sous ce rapport, la découverte du bassin houiller du Pas-de-Calais. Pendant longtemps on avait recherché vainement au delà de Douai la prolongation du bassin houiller souterrain qui traverse le département du Nord; les recherches entreprises dans les morts-terrains superposés avaient toujours été placées directement vers l'ouest, de telle sorte qu'elles étaient tombées dans des terrains négatifs. Un sondage, placé dans la propriété de Dourges, pour la recherche des eaux artésiennes, avait dépassé la profondeur de 80 mètres; la sonde ramenait des magmas boueux dans lesquels se trouvaient de petits fragments de grès micacés qui, examinés avec soin, présentaient les caractères d'un grès houiller. Il n'en fallut pas davantage pour déterminer aussitôt l'entreprise de nombreux sondages qui, en quelques années, permirent de constater la nouvelle direction suivie par la zone houillère au-dessous des morts-terrains, puis ensuite les limites exactes de cette zone située à 80 et 150 mètres de profondeur. La constatation obtenue de la situation du terrain houiller, des calcaires carbonifères et des schistes et poudingues qui les encaissent, est une des plus belles conquêtes de la géologie.

Les recherches qui ont été faites sur le sol de la France, partout où le terrain houiller aurait pu exister, c'est-à-dire vers les contacts des terrains de transition avec les terrains postérieurs, ne laissent guère l'espoir qu'il puisse y exister un bassin houiller inconnu. Les moindres lambeaux d'apparence houillère, dans la position stratigraphique indiquée, ont été explorés. Les bassins qui sont en affleurement, et dont une partie a été enfouie sous les m or te- terrain s, ont été suivis aussi loin qu'il a été possible par des travaux souterrains ou par des sondages ; certaines parties de régions houillères souterraines sont ainsi connues ou probables, sans qu'on ait cru devoir y oonsaorer les oapitaux nécessaires pour les mettre en valeur. Quant aux bassins houillers complètement inconnus qui pourraient exister au-dessous des

terrains tertiaires et secondaires, nous avons démontré dans la Géologie appliquée combien une recherche de ce genre offre peu de chances de réussite.

Le terrain houiller ne présente pas seulement un intérêt industriel : au point de vue de la géologie, c'est le seul dont nous connaissions exactement les stratifications, les allures et les accidents. Les coupes que nous faisons en travers des terrains pour exprimer leurs dispositions relatives et les accidents de leurs stratifications, sont théoriques et n'indiquent qu'approximativement les lignes réelles ; les coupes faites dans les terrains houillers sont, au contraire, précisées par les travaux souterrains ; la plupart résultent des plans des mines, leurs tracés sont certains. Nous y trouverons à la fois l'avantage d'obtenir des faits géologiques précis, et de pouvoir ensuite par comparaison obtenir, dans des terrains dont nous ne voyons que la surface, des coupes probables, parce qu'elles reproduisent des tracés et des hypothèses dont les terrains houillers nous offrent des exemples certains. Ainsi on n'oserait expliquer certaines dispositions des terrains affleurant à la surface, par des failles, des plis, des érosions, etc., si l'étude des terrains houillers ne nous avait démontré la réalité d'accidents aussi complexes.

L'étude des bassins houillers nous révèle en outre des faits intéressants au point de vue de la formation des dépôts sédimentaires.

Nos principaux bassins Jiouillers représentent des dépressions préexistantes, qui varient de 1 à 5, 10, 20 kilomètres de largeur, avec des longueurs doubles, triples, quadruples et au delà. Tantôt, sur le plateau central par exemple, ces bassins devaient être des lacs isolés et circonscrits à la surface des terrains de transition; tantôt, comme dans le Nord ou la basse Loire, c'étaient des vallées longues et étroites.

Dans les bassins de lacs, les premiers dépôts qui nivelèrent les fonds furent, en général, des brèches et des conglomérats formés aux dépens des terrains encaissants; la grosseur des éléments de

ces dépôts décroissant à mesure qu'on s'élève dans la série des stratifications. Dans les longues vallées du Nord et de la basse Loire, les fonds étaient déjà nivelés, et les premiers grès houillère alternent avec les terrains dévoniens supérieurs.

Dans les deux cas, la période houillère est représentée par des alternances de grès et de schistes, dans lesquelles se trouvent des séries plus ou moins nombreuses de couches de houille, plus ou moins puissantes; ces alternances ont pu être empilées sur des hauteurs de 1000 et 2000 mètres.

Ces dépôts superposés couvrent des surfaces décroissantes à mesure qu'on s'élève dans la série, de telle sorte qu'en divisant cette série en deux, trois ou quatre étages, chacun de ces étages est d'autant moins étendu qu'il est plus moderne. Les limites de ces étages se projettent sur un plan horizontal, par des lignes à peu près parallèles et concentriques, de telle sorte que de leur tracé il résulte qu'un bassin plus ou moins elliptique présente deux axes et un centre de dépôts.

Lorsqu'on est parvenu à tracer ainsi les divers étages superposés dans un bassin houiller, on est amené à constater que par suite de mouvements qui ont eu lieu pendant la période houillère, les axes et le centre ont subi des déplacements.

En général, ces déplacements ont eu lieu dans le même sens, de telle sorte que les axes et le centre ont toujours suivi dans leur marche une direction déterminée. D'où il résulte que, pendant la période des dépôts houillers, les soulèvements suivaient un mouvement progressif toujours dans le même sens; c'est ainsi qu'on a observé sur certaines côtes du massif Scandinave un soulèvement lent et progressif. Ce mouvement a contribué sans doute à l'accumulation des dépôts houillers très-puissants sur des espaces circonscrits, alors que la houille interposée en couches ne pouvait cependant se former, comme les tourbes, que sous une lame d'eau de peu d'épaisseur.

Les mouvements qui ont séparé les divers étages houillers ont eu pour effet d'amener des dépôts de conglomérats qui séparent les grès fins et les schistes des périodes tranquilles, et quelque*

fois de déterminer de véritables discordances dans la position du centre et des axes.

Postérieurement à la période houillère, les dépôts sporadiques ainsi formés ont tous éprouvé des compressions plus ou moins violentes qui ont réduit les surfaces, incliné et ployé les couches. Ces mouvements violents ont également sillonné les dépôts de failles ou cassures qui ont divisé les couches, en séparant les fragments par des rejets et des brouillages, à tel point qu'aujourd'hui, les exploitants ont peine à reconnaître et suivre les plans de stratification.

Tous ces accidents ne sont point particuliers aux dépôts houillère ; on les retrouvera dans une couche quelconque de la série sédimentaire, en général d'autant plus fréquents et plus prononcés que la formation en sera plus ancienne. Les dispositions qui ressortiront de l'examen des bassins houillers pourront donc préciser les détails de l'accidentation dont l'étude des pays de montagnes nous a indiqué les mouvements généraux. Les dépôts houillers, nous offrent môme cet avantage, que les couches de houille, ayant dû nécessairement être formées sous une lame d'eau de peu d'épaisseur, ainsi que les couches de tourbe , présentent dans les bassins des repères horizontaux qui feront apprécier le caractère et l'amplitude des soulèvements et des mouvements qui ont accidenté le sol.

L'étude de chaque bassin précisera les questions posées et résolues; nous commencerons cette- étude par les bassins de la zone septentrionale.

Bassin du Nord et du Pas-de-Calais.

La zone que nous appelons septentrionale se compose du prolongement souterrain, en France, des terrains houillers qui traversent la Belgique.

Ces terrains forment une bande étroite, appuyée sur le bord septentrional du massif de transition du Rhin, suivant une direction presque est-ouest. Elle commence par le bassin de Liège,

dont la largeur maximum de 12 000 mètres, s'étrangle progressivement en suivant, à une faible distance , la rive gauche de la Meuse, et se trouve interrompue par la vallée transversale du Samson ; elle reprend à Charleroi une largeur de 8 000 mètres, traverse la région du centre belge et se poursuit au couchant de Mons avec une largeur de 1 1 000 mètres, en partie recouverte par des morts-terrains. A l'ouest de Dour et d'Elouges, vers la frontière française, la largeur de cette zone houillère est entièrement recouverte et disparaît au-dessous des terrains orétacés. A Anzin, où elle a été retrouvée, l'épaisseur moyenne des morts-terraini est de 80 mètres, épaisseur qui augmente vers Denain, Aniche. Douai, Lens et Béthune, où Ton a dû traverser jusqu'à 150 mètres de terrains crétacés avant d'atteindre le terrain houiller.

De nombreux puits et des sondages multipliés ont permis de tracer avec certitude la carte du bassin houiller et souterrain dû Nord et du Pas-de-Calais, d'en constater la richesse et même de reconnaître les positions relatives et les allures des divers faisceaux de couches houillères. Pour se rendre compte de lt structure de ce bassin, il faut nécessairement partir des régions découvertes, c'est-à-dire des houillères de la Belgique.

Malgré sa forme très-allongée, l'ensemble du bassin obéit aux lois générales des dépôts. Ces dépôts, formés dans une longue vallée, se concentraient de plus en plus, de telle sorte que, dans les parties centrales et les plus profondes, les limites des couches supérieures formaient des lignes fermées concentriques et de plus en plus circonscrites.

Une de ces parties centrales, qui reçut les derniers dépôts, e>t précisément celle du couchant de Mons. Les couches les plusivoentes et supérieures du terrain houiller ne se trou vent guère que là ; elles sont caractérisées par une qualité de houille spéciale, les charbons flenus. Ainsi, lorsque le système du flenu s'est déposé, il n'existait plus, au milieu de cette longue vallée, de Namor à Douai, et au delà, qu'un lac étroit, commençant au couchant de Mons et se terminant vers Thulin.

Les charbons flenus qui ont terminé la série des dépôts houillère, sont les plus chargés de gaz ; leur position supérieure confirme la classification géologique des houilles qui, dans la plupart des bassins, suit Tordre précédemment indiqué, des anthracites aux charbons gras, et des charbons gras aux flenus ou charbons à longue flamme.

Le bassin central et supérieur du couchant de Mons étant ainsi défini, on peut se représenter chaque étage inférieur comme stratifié dans toute l'étendue du bassin longitudinal, de telle sorte que les affleurements forment des zones parallèles vers les lisières littorales du nord et du midi.

Les compressions latérales, exercées postérieurement aux dépôts bouillers, ont relevé les couches et rendu les zones encore plus distinctes par leurs inclinaisons. Ainsi les couches qui affleurent sur la lisière méridionale, plongent vers le nord par leurs allures dominantes ; celles qui affleurent vers la lisière septentrionale plongent au midi. Le raccordement des deux pendages inverses se fait par un pli en fond de bateau, dit naye, qui ondule tantôt vers le nord, tantôt vers le sud. De nombreuses coupes transversales mettent en évidence les traits caractéristiques de la structure du bassin et des ploiements qu'il a subis.

Les pendages ou combles du midi sont fortement relevés et comprimés, de manière à présenter une série de plis qui attestent l'effort exercé pour obliger les couches, autrefois à peu près horizontales, à tenir dans un espace beaucoup plus réduit.

Les combles du nord présentent, au contraire, un pendage simple et généralement peu accidenté.

Les couches stratifiées dont la superposition a comblé le bassin, occupent des espaces de plus en plus restreints, de sorte que les couches supérieures ne couvrent que des étendues très-faibles, comparativement à celles des couches inférieures. Au point de vue de l'exploitation, les couches supérieures ont dû être attaquées les premières ; elles seront promptement épuisées, parce qu'elles ont moins d'étendue.

M. Plumât, en comparant et classant toutes les couches connues dans le bassin du couchant de Mons, a évalué le nombre total des veines ou veiniats de houilles à 156.

Les 54 premières, à partir de la surface, appartiennent à l'étage supérieur ou système du flenu; la presque totalité des veines fournissant cette qualité de charbon.

Le deuxième étage comprend les charbons durs, moins chargés de gaz que les précédents, de la cinquante-cinquième veine à la quatre-vingt-deuxième, soit, en totalité, 27.

Le troisième étage comprend les charbons gras , dits fines forges, de 83 à 118. Ces charbons sont, en effet, les plus gras do bassin, les plus aptes à la fabrication du coke et en même temps les plus friables; ils fournissent très-peu de gros à l'abattage.

L'étage inférieur, ou quatrième, comprend les veines de 119 à 156, composées des charbons secs, c'est-à-dire maigres et plus ou moins anthraciteux.

Toutes ces veines ne sont pas d'une épaisseur suffisante pour être exploitées; leur puissance varie de 0",10 à lm,60. Telle veine exploitable sur un çoint, c'est-à-dire ayant plus de 0",30, cesse de l'être un peu plus loin.

Quelle que soit la longitude d'une coupe faite en travers du bassin de Mons, on évalue à 80, au plus, le nombre des couches exploitables. Les allures reproduisent les traits les plus caractéristiques de la compression des couches et des ploiements qu'elles ont subis. Sur la lisière méridionale, ces ploiements ont été tels, que les dernières couches présentent des plis formés par cinq pendages renversés et cinq pendages inverses. Ces ploiements ont réduit à 1 1 000 mètres la largeur du bassin, dont la moitié forme les combles du midi, l'autre moitié étant représenta par les combles du Nord presque entièrement recouverts par les morts-terrains. Le développement horizontal serait de 14000 mètres.

La naye, ou ennoyage du pli de la dernière couche, se ferait à une profondeur dépassant 2 500 mètres.

A Charleroi, les coupes attestent une compression encore

plus considérable. Les couches inférieures occupent une largeur de 6600 mètres, et leur développement horizontal serait de il 500 mètres. Il est résulté de cette énorme compression 22 plis principaux. Les couches supérieures y manquent et l'on ne connaît plus que 82 couches de houille, de 0m,20 à lm,40 de puissance. Ce nombre se réduit progressivement vers Namur, où il ne reste plus que les couches maigres anthraciteuses, c'est-à-dire inférieures.

La zone houillère, en grande partie découverte de Liège à Mons, pénètre sous les morts-terrains de la France, après avoir franchi une saillie souterraine de calcaire carbonifère qui s'avance jusque près de son axe.

Cette saillie du calcaire est aujourd'hui presque contournée par les travaux de Boussu et duGrand-Hornu; elle est en outre parfaitement désignée par une série de sondages qui en ont défini les limites. Résulte-t-elle d'un soulèvement qui aurait déterminé une pénétration du terrain houiller par les terrains sous-jacents? N'est-elle qu'une protubérance du rivage calcaire qui, dès le principe, formait un cap dans les eaux houillères? Cette dernière hypothèse nous semble la plus probable. Une pareille pénétration attribuée au soulèvement postérieur du calcaire sous-jacent aurait, en effet, déterminé des perturbations et des ruptures dont les coupes du terrain ne présentent pas les traces. Les couches paraissent contourner assez régulièrement le calcaire comme un cap préexistant, et si elles sont relevées et même très-accidentées vers le contact, elles ne le sont pas plus que sur certains points du littoral houiller.

Ainsi le faisceau des couches de houille, après avoir traversé les territoires belges de Beaudour, d'Hautrages et de Pommerœul sous des morts-terrains dont l'épaisseur a jusqu'à présent arrêté les exploitations, continue sa marche vers la frontière française, traverse cette frontière et s'avance vers l'ouest.

Les coupes du bassin semblent affirmer un fait qui peut encore être considéré comme douteux. Les couches bien connues qui forment les combles du midi, correspondent-elles aux couches fort peu connues qui forment les combles du nord?

S'il en était ainsi, les couches inférieures auraient complètement changé de nature. Ainsi elles sont maigres au nord, à Siraolt et Bernissart; tandis que du côté du sud, les couches grasses se rapprochent tellement de la lisière du bassin, qu'elles y forment les dernières couches exploitables.

Ce fait n'est pas isolé, et sur beaucoup de coupes faites ainsi en travers de la zone houillère les affleurements du nord sont beaucoup plus maigres que ceux du midi ; les véritables charbon ^ maigres anthraciteux qui existent vers la lisière nord de Char* leroi, no se retrouvent plus sur la lisière du midi, où les dernières couches sont flambantes et même grasses.

En France, les charbons maigres d'Hergnies, de Fresnet et de Vicoigne sont de véritables anthracites qui ne se retrouvent en aucun point de la lisière méridionale.

Nous n'avons qu'une idée bien incomplète des causes qui ont pu déterminer la qualité des houilles. Sans doute, les influence* dites métamorphiques ont été, le plus souvent, la cause principale des variations que présentent les qualités ; dans les terrains houillère métamorphiques des Alpes, aussi bien que dans les terrains de transition, toute couche de combustible minéral est à 1 état d'anthracite. Dans la plupart des bassins, il y a un ordre général de succession géologique de l'anthracite à la bouille grasse, puis à la houille maigre à longue flajnme; mais lorsqu'une même couche passe progressivement, sur un trajet de quelques kilomètres, de la houille grasse à la houille anthraciteuse, sans que les terrains sous-jacents indiquent aucune cause, aucune explication plausible de cette transformation, nous nous trouvons en présence d'un fait inexplicable.

De Valenciennes à Douai, la zone houillère présente seulement trois étages successifs : les charbons maigres anthraciteux «exploités à Vieux-Conàé, Hergnies, Fresnes, Vicoigne ; les charbons demi-gras, exploités à Anzin; les charbons gras, exploités à Denain, Lourches et au sud d'Aniche.

Les charbons maigres occupent une large zone sur toute 1*

BASSIN DU NORD ET DU PAS-DE-CALA1 lisière septentrionale du bassin. Ainsi, depuis 1 zone au sud de Vicoigne, jusqu'à la limite nord ches reconnues sont maigres. La transition est puis. le véritable anthracite qui forme les premi Heures, jusqu'aux maigres un peu flambants. T< brillants, difficiles à allumer, ne brûlent qu'en m fluence d'un fort tirage ; ils sont plu» on moins

A mesure qu'on s'élève dans la série des coucl: deviennent un peu plus flambants et passent la transition étant appréciable d'une couche à Heure. La stratification reste d'ailleurs concc zone des maigres et celle des demi-gras.

Les charbons gras se trouvent sur la lisière bassin, où ils forment une troisième zone, sans maigres inférieures affleurent en dessous, ainsi < symétrie géologique de la stratification.

Cette anomalie est accompagnée d'un accide parallèle à l'axe longitudinal du bassin, depuis Anzin jusqu'à Denain et Abscon, accident indiqu ci-après, sous la dénomination de Faille au pli 01 C'est une faille qui sépare nettement la zone h parties, l'une au nord comprenant les maigres 1 l'autre au sud comprenant les charbons gras.

Ou s'est appuyé sur cet accident pour expliqi anormale des couches, c'est-à-dire la non-symét cation sur les deux lisières littorales du bassin développé cette hypothèse : il a supposé qu'ui brisé la zone en deux, suivant son axe IongUudina une des parties fracturées de manière à former noncée. Des courants d'eau violents auraient eus et détruit par érosion la partie saillante du terr la moitié du bassin houiller; de telle sorte que lei supérieures seraient restées isolées sur la lisière la zone. Cette hypothèse nous paraît mettre en phénomènes bien considérables ; il faudrait admi

ment d'au moins ! 000 mètres sur plus de 30 kilomètres de longueur et le nivellement par les eaux de toute la partie soulevée, c'est-à-dire d'une véritable chaîne de montagnes qui aurait disparu pour faire place aux dépôts crétacés. Dans notre opinion, il n'est pas nécessaire d'invoquer de pareilles perturbations, et la structure du bassin peut être expliquée par des considérations beaucoup plus simples et plus probables.

Les étages successifs qui ont rempli un bassin houiller, présentent ordinairement à leur base des grès stériles dont l'épaisseur plus ou moins grande atteste les mouvements du sol et les débâcles des eaux sédimentaires qui se sont produites pendant la période houillère. Les mouvements subis par le sol des bassins houillers ont, en général, altéré la concentricité des dépôts ; dans beaucoup de cas, l'axe de ces dépôts a été déplacé ; les étages les plus récents, s'éloignant d'un littoral, ont couvert de leurs stratifications transgressées les affleurements des étages qui avaient été précédemment déposés sur le littoral.

Le déplacement de l'axe du bassin suffit dans ce cas pour expliquer la disposition des houilles grasses vers le littoral sud de la zone houillère du Nord. Ce déplacement est un fait constat*' dans d'autres bassins, notamment dans celui de la Loire. Il est d'ailleurs à remarquer que la faille, sur laquelle se base l'hypothèse de la dénudation, n'existe pas à Mons, où les houilles grasses sont également en stratifications transgressées et touchent le littoral méridional de la zone.

La partie de la zone houillère comprise, d'une part, entre le promontoire du calcaire carbonifère de Quiévrain et, d'antre part, l'étranglement avec changement de direction qui se prononce à Douai, constitue en quelque sorte un bassin spécial, qui est notre bassin du Nord. Bans ce bassin, la disposition et la nature de* couches de houille présentent des caractères presque constants.

Sur la lisière septentrionale, les combles nord sont d'abord représentés par une large zone de grès stériles, à laquelle succède la zone des houilles maigres anthraciteuses.

La zone des grès et schistes contenant les houilles maigres anthraciteuses affleure sur plusieurs kilomètres de largeur. La stratification y est assez régulièrement inclinée de 30 degrés vers le sud, et les diverses couches imbriquées se succèdent à la surface, à mesure qu'on s'avance de la lisière nord vers Taxe du bassin.

Le faisceau des houilles maigres suit le littoral du bassin jusqu'en Belgique, où il a été reconnu par les fosses de Beaudour, Sirault et Bernissart ; il est surtout développé dans une sorte de golfe où se trouvent les exploitations de Fresnes et de Vieux- Condé, puis reprend sa marche normale vers Vicoigne, où il est activement exploité. Plus à l'ouest, ce faisceau a été reconnu par quelques travaux ouverts sur les territoires d'Hasnon et de Marchiennes ; il se prolonge probablement dans la partie septentrionale de la concession d'Aniche, où il n'a pas encore été recherché.

Le faisceau des couches maigres exploité à Vicoigne comprend quinze veines principales, dont les épaisseurs réunies représentent 9", 75, répartis dans une zone de terrain de 1 300 mètres de largeur à la surface. En réalité, la richesse du terrain est plus considérable, puisqu'il n'est pas tenu compte des veiniats, dont quelques-uns seront exploitables, et que d'autre part certaines veines recoupées en cran pourront, par des travaux ultérieurs, être retrouvées en allure normale.

L'axe central du bassin du Nord est marqué par le faisceau des houilles demi-grasses, appelées aussi houilles dures.

Le faisceau de ces couches paraît le plus riche, car il comprend au moins vingt-quatre couches distinctes. Il est exploité par les fosses Thiers, Chauffour, Saint-Louis, Réussite, Casimir-Périer, Haveluy. En sortant des concessions d'Anzin et Denain, il pénètre dans celle d'Aniche, où il présente une régularité remarquable, et se prolonge sur le territoire de l'Escarpelle.

De la fosse Thiers jusqu'à la fosse Casimir-Périer, c'est-à-dire sur une longueur de 30 kilomètres, le faisceau des houilles demigrasses est limité, ainsi qu'il a été dit, par la grande faille, dite Faille au pli ou Cran de retour. Au sud de cette faille commence

le faisceau des houilles grasses, de telle sorte que toutes le* coupes transversales faites sur cette longueur présentent une disposition analogue à celle qui est indiquée par une coupe passant dans la région centrale d'Haveluy (fig. 53).

Pour placer les fosses d'Haveluy, on fit exécuter trois sondages, dont les positions sont indiquées. La coupe des terrains fut ensuite établie d'après les travaux exécutés dans les mines situées à l'est et à l'ouest. Ainsi on mit en place la Faille au pli ou Cran de retour, qui sépare le faisceau des houilles grasses du faisceau des houilles demi-grasses. Cette faille a déterminé un rejet considérable, qui amène les combles du nord formés par unpendage régulier des houilles demi-grasses et des houilles maigres, vis-à-vis les allures repliées du faisceau des houilles grasses qui forment les combles du midi.

La faille au pli qui jette cette incertitude sur l'allure générale des couches se perd près de la concession d'Aniche, de telle sorte que les questions posées par la structure du bassin de Quiévraio à Somain, peuvent trouver quelques éléments de solution dans les travaux poursuivis entre Denain et Douai.

Les couches supérieures du bassin d'Aniche sont les pins grasses, et forment, au sud, un faisceau ployé sous forme de V, qui a été exploité par les premiers puits de cette concession. Les couches reconnues au sud, vers le contact du calcaire carbonifère, dans la concession d'Azinoourt, sont encore des houilles grasses à courte flamme .

Les couches de houille sèche et flambante, dans lesquelles les travaux actuels des fosses d'Aniche sont principalement développés, sur une longueur de S kilomètres, paraissent devoir se raccorder en profondeur aux couches grasses à courte flamme, en décrivant une courbe qui semble rejoindre les allures du faisceau des houilles grasses de l'ancien faisceau du sud. Il y aurait donc une modification progressive de la qualité dans les mêmes couches, cette qualité comportant en moyenne 14 pour 100 de matières volatiles pour les couches du nord et 20 pour 100 pour celles du sud.

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Quant aux houilles maigres, on admet qu'elles existent en profondeur, au-dessous des houilles sèches, mais qu'elles viennent butter, sans affleurer, contre le calcaire carbonifère. En d'autres termes, les étages supérieurs des houilles grasses et demi-grasses auraient été déposés plus vers le sud, par un de ces déplacements de l'axe du bassin dont les dépôts houillère nous présentent tant d'exemples ; leur stratification serait transgressive.

Lorsque nous voyons la structure normale du bassin exprimée d'une manière si simple et si précise dans la concession d'Aniche. ne sommes-nous pas en droit de conclure qu'il en était de même à Anzin, à Mons, à Gharleroi, et que ce sont les failles qui nous empêchent d'y reconnaître les mêmes traits ?

La concession d'Aniche, qui occupe, sur 14 kilomètres, la longueur du bassin, présente d'ailleurs un bel exemple des allures régulières des divers faisceaux houillère.

L'épaisseur des morts-terrains superposés au terrain houiller est de 1 25 mètres (minimum) à Tràisnel ; 1 60 à 1 80 mètres aux autres puits foncés dans la concession ; 231 mètres (maximum) au puits Sainte-Marie.

L'existence du faisceau des houilles maigres au nord est à peu près certaine, mais ce faisceau n'est pas exploré et il n'est pas encore possible d'en préciser la richesse et l'allure.

En 1852 furent ouverts à l'ouest de la concession d'Aniche et près de Douai les travaux des fosses Gayant et Notre-Dame, qui exploitent actuellement un faisceau de quinze couches de houille grasse à courte flamme, contenant 20 pour 100 de matières volatiles. Plus au sud, la fossé Dechy a trouvé des houilles encore plus grasses, contenant 22 pour 100 de matières volatiles. Ce faisceau de Douai, actuellement exploré sur 4000 mètres Je direction, peut être considéré comme composé de vingt couches, représentant une puissance totale de 1 1 mètres, compris dans une zone horizontale de 1 100 à 1 200 mètres. C'est en moyenne une couche de 0",55 de puissance par 60 mètres de terrain houiller.

L'ensemble des travaux d'Aniche laisse encore inexplorés eo-

viron 6 kilomètres en direction. Les travaux n'atteignent que des profondeurs de 250 à 300 mètres, profondeurs peu considérables relativement à l'épaisseur du terrain houiller.

Le bassin du Pas-de-Calais, qui forme l'extrémité occidentale de la zone houillère du Nord, n'a été reconnu que vers 1842. Plusieurs recherches avaient été, il est vrai, entreprises pour découvrir le prolongement de la zone houillère au delà de Douai ; mais ces recherches placées sur la direction normale des couches d'Aniche, c'est-à-dire dans la direction d'Arras, n'avaient jamais trouvé au-dessous de la craie et des grès verts que des terrains dévoniens négatifs. Ces insuccès, rapprochés des résultats trèsmédiocres qu'avait donnés jusqu'à la même époque, l'exploitation du premier faisceau de couches de houille reconnu sur le territoire d'Aniche, avaient conduit à cette conclusion, que suivant toute probabilité ce faisceau de couches peu puissantes et accidentées marquait la un du terrain houiller productif.

Les découvertes obtenues depuis au nord d'Aniche et auprès de Douai , auraient évidemment amené des conclusions toutes différentes et déterminé des travaux sur la direction infléchie que prend la zone houillère à l'ouest de Douai. Mais dès l'année 1841 , un sondage entrepris dans la propriété de Mme de Clercq, à Oignies, à l'effet de rechercher des eaux artésiennes, rencontra, vers . 140 mètres de profondeur, des schistes analogues aux schistes houillère. Ce fut un trait de lumière, et le sondage, changeant aussitôt de but, fut poussé jusqu'à la profondeur de 400 mètres, de manière à constater l'existence du terrain houiller contenant une série de couches de houille. Plusieurs autres sondages furent entrepris aux environs, notamment ceux de Nœux en 1845; ils se multiplièrent, amenèrent le fonçage des puits et la constitution successive des concessions.

Pendant que l'on opérait au delà de Dourges, la conséquence du premier sondage était interprétée et mise à profit en deçà, et ce fut à l'Escarpelle, près de Douai, que la première fosse fut établie sur le prolongement de la zone houillère. Les sondages, les puits

se multiplièrent chaque année ; les concessions de Dourgea, de Nœux, de Courrières, de Lens, de Bully, etc., succédèrent à celle de l'Escarpelle, et en dix années, c'est-à-dire vers 1855, le bassin du Pas-de-Calais était entièrement délimité.

Malgré la vive impulsion donnée aux travaux souterrains du Pas-de-Calais, on ne peut pas encore tracer sur la carte l'allure des couches et des accidents, d'autant plus que ces accidents paraissent avoir déterminé des perturbations considérables dans les allures normales. Les exploitations sont trop nouvelles pour qu'on ait pu encore y tracer des coupes définissant les allures des couches de houille dans toute la largeur du bassin.

La puissance des couches exploitées varie de 0",50 à i",20, la moyenne paraissant se rapprocher de 0*,80. Dans la fosse n' 2 de Lens, la veine Beaumont atteint une puissance de 2", 20.

La profondeur moyenne des travaux d'exploitation est de 150 à 250 mètres. Par exception, quelques puits ont atteint déjà une assez grande profondeur; à Ferfay, par exemple, on est descendu jusqu'à près de 500 mètres.

Lorsque le bassin du Pas-de-Calais fut découvert, on exploitait depuis longtemps , dans le Boulonnais, les houillères d'Hardinghen. Ces exploitations, ouvertes sur un soulèvement du terrain houiller et des calcaires carbonifères à travers les terrains jurassiques et crétacés, n'ont pas d'importance notable par leur production, mais les faits géologiques rais en évidence par leurs travaux en ont une fort grande. On en jugera par les deux coapes ci-jointes que nous devons à M. de Milly, qui a dirigé ces mine< pendant longtemps.

La coupe A montre l'affleurement du terrain houiller et les anciennes exploitations d'Hardinghen situées dans un étage compris entre deux étages de calcaires carbonifères : un calcaire carbonifère supérieur teinté en gris clair et un calcaire carbonifère inférieur teinté en gris foncé. L'affleurement du terrain houiller se trouve à l'est, à la naissance des calcaires carbonifères sapérieurs qui, vers l'ouest, se développent en largeur et en puissance,

ainsi que l'indique la coupe B ; l'ennoyage qui plonge ces terrains sous les dépots jurassiques suit en effet la direction est-ouest.

Fig. 54. — COUP! A PU TEftftàlK HOUILLES DU BOULON HAIS, PAR LES ABCIK.NNES

La coupe B met cette disposition en évidence; elle est prise, du côté de l'ouest, à 1 200 mètres environ de la précédente et montre les travaux de Fiennes en voie de développement audessous des calcaires carbonifères supérieurs.

Sur ces deux coupes, les terrains dévoniens existant au-dessous des calcaires carbonifères inférieurs, sont marqués : (i) dolom'ies; (2) grès blancs du Condros ; (3) schistes rouges du Condros ; (4) calcaires dévoniens ; (5) dolomies inférieures ; (6) schistes et calcaires noirs de Blacourt.

La Providence.

Fig. 55. — cours B du terrain bouillir du ioulonnais, par la fome

Les terrains supérieurs aux terrains houillers sont : le terrain jurassique (J'); le terrain crétacé inférieur (C).

La fosse la plus profonde, celle de la Providence, a recoupé trais couches ; sa profondeur est de 420 mètres.

Ces coupes démontrent que le lambeau de terrain houiller soulevé jusqu'au jour a été isolé par deux failles parallèles à la direction et distantes d'environ 1 500 mètres. Ce fragment a donc été détaché d'un terrain houiller plus étendu, qui existe dans les profondeurs du sol. L'amplitude du mouvement vertical mesuré par le rejet de la faille est d'environ 500 mètres, plus l'épaisseur inconnue des calcaires carbonifères inférieurs dont la coupe B indique seulement la partie supérieure. On peut évaluer approximativement ce rejet à 600 mètres.

Il est bien probable que ce lambeau de terrain houiller et carbonifère se relie souterrainement au bassin du Pas-de-Calais ; il se trouve, en effet, sur le prolongement de la direction générale des couches de Douai à Bé thune. Les derniers travaux de cette direction générale ont été arrêtés, non par une terminaison naturelle du bassin, mais par des accidents et, des bouleversements; de telle sorte que l'intervalle inconnu qui sépare Auchy d'Hardinghenf doit contenir les fragments de la continuité probable.

Beaucoup d'exploitations du Pas-de-Calais ont touché en profondeur le calcaire carbonifère. Les fosses de Meurchin et d'Anneulin ont été envahies par les eaux qu'elles y ont rencontrées. Malgré cet obstacle, qui peut être surmonté par de puissantes machines d'exhaure, il est aujourd'hui logique de traverser les calcaires carbonifères supérieurs et de rechercher au-dessous la zone houillère dont les exploitations d'Hardinghen démontrent l'existence.

Houillères de l'Ouest; bassin de la basse Loire.

Les terrains houillers superposés aux terrains granitiques et de transition qui forment le massif de la Bretagne, de la haute Normandie et de la Vendée, sont loin d'être en rapport avec l'étendue de ce support naturel. Aucune autre partie de la France ne parait cependant mieux disposée pour recevoir les dépôts houiller» ; la série des terrains siluriens et dévoniens y est complète, et