Cotirs élémentaire degéologie, 1. n, p. fiS

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PÉRIODE CARBONIiFÈRE. 107

représenter qae les 5 centièmes de l'épaisseur du radean hypothétique qui aurait produit cette même houille. Une couche de charbon de terre de 5 mètres d'épaisseur, par exemple, aurait exigé d'après cela, un radeau d'une épaisseur de 95 mètres. De tels radeaux ne pourraient flotter ni dans nos rivières, ni dans «ne grande partie de nos mers, par exemple dans là Manche, ni sur la côte orientale de l'Amérique du Sud, etc. D'fûlleurs, ces accumulations de bois n'auraient jamais pu s'arranger assez régulièrement pour fonner ces couches de charbon parfaitement stratifiées et d'une épaisseur égale sur des étendues de plusieurs kilomètres, que l'on voit, dans la plupart des gisements houillers, se succéder par superposition , séparées par des bancs de grès ou d'argile. Et même en admettant une accumulation lente et graduelle de débris végétaux, comme cela peut arriver à l'embouchure des fleuves , ces végétaux n'auraient-ils pas été alors noyés dans une grande quantité de limon et de terre? Or, dans la plupart des couches de houille, la proportion des matières terreuses ne dépasse pas 15 pour lûO. Si nous invoquons enfin le parallélisme remarquable que l'on observe dans les diSerents lits du terrain houil- 1er, et la belle conservation qu'on y admire des empreintes des parties végétale? les plus délicates, il restera démontré que ces formations se sont opérées avec une tranquillité parfaite. Nous sommes donc forcé de conclure que la houille résulte de la fossilation des végétaux opérée sur place, c'est-à-dire dans les lieux mêmes où ces végétaux ont vécu '.

Pour comprendre entièrement le phénomène de la transformation en houille des forêts et des plantes herbacées qui remplissaient les marécages de l'ancien monde, il est une dernière considération à présenter. Pendant la période houillère, l'une des plus anciennes de l'histoire du globe, la croûte terrestre, alors à peine consolidée, ne formait qu'une enveloppe trèsélastique, en raison de son immense étendue, et qui reposait sur la masse liquide intérieure . Cette croûte élastique était agi-

1. Nous ne saurions d'aprSs cela considérer que comme trJs-ÎQeiacle la doDnée d'ilprès laquelle M. t3Dger reprËsente, dans une des plaoches de son Mortiie primitif , un déluge houitler. Une tninquillilé parfaite caractérise, au contraire, cette période, et c'est introduire une vue complétemenl en opposition arec les fails que de. placer h cet|e âpoigue un cataclj^me géologique.

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tée par des mouvenaents alternatifs d'élévation et d'abaissement de la masse liquide interne, qui était soumise encore, comme le sont nos mers actuelles, à l'attraction lunaire et solaire, ce qui donnait naissance à des sortes de marées souterraines, pouvant produire, à des intervalles plus ou moins éloignés, de grands affaissements du sol. C'est peut-être par un de ces affaissements que les forêts et les grandes masses végétales de l'époque houillère se trouvaient submergées, et que les herbes et arbustes, après avoir couvert un certain temps la surface de la terre, finissaient par être noyés sous les eaux. Après cette submersion, de nouvelles forêts se développaient dans le même lieu. Par un nouvel affaissement, ces forêts s'enfonçaient à leur tour sous les eaux. C'est probablement par la succession de ce double phénomène : l'enfouissement des plantes et le développement sur le même terrain de masses nouvelles, que les énormes amas de plantes à demi décomposées qui constituent la houille, se sont accumulés pendant une longue série de siècles.

La houille a-t-elle été produite par des grands végétaux, par exemple par les grands arbres des forêts de cette époque tels que les Lepidodendrons, Sigillarias, Calamités et Sphenophyllums? Cela est peu probable. Plusieurs dépôts houillers ne contiennent aucun vestige des grands arbres de la période houillère, mais seulement des fougères herbacées et autres plantes de petite taille. 11 est donc présumable que la grande végétation a été à peu près étrangère à la formation de la houille, ou, du moins, elle n'a joué dans cette fossilisation qu'un rôle accessoire. Il y avait pendant la période houillère, comme de nos jours, deux végétations simultanées : l'une formée d'arbres de haute futaie; l'autre herbacée, aquatique, se développant sur des plaines marécageuses. C'est cette dernière végétation qui a dû surtout fournir la matière de la houille, de mémo que ce sont les plantes herbacées des marais qui alimentent nos tourbières actuelles, cette sorte de houille contemporaine.

Quel genre de modifications ont dô subir les végétaux de l'ancien monde, pour arriver à cet état de masse charbonneuse et chargée de bitume qui constitue la houille ? Les plantes submergées durent présenter d'abord une masse légère et spongieuse, complètement analogue à la tourbe actuelle de nos

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marécages. En séjournant sous les eaux, ces masses végétales y subirent une pourriture partielle, une fermentation, dont les diverses phases chimiques sont malaisées h définir. Ce qu'on peut affirmer toutefois, c'est que la décomposition, la fermentation des tourbes de l'ancien monde, s'accompagna de la pro- . duction de beaucoup de carbures d'hydrogène, gazeux ou liquides. Telle est l'origine des carbures d'hydrogène qui imprègnent la houille, et celle des huiles goudronneuses dont sont pénétrés les schistes bitumineux. Cette émission de gaz hydrogène bicarboné dut même se continuer aprèsl'enfouisseraent des couches de tourbe sous les terrains qui vinrent les recouvrir.

C'est le poids et la pression de ces terrains qui ont donné à la houille la densité considérable qui la distingue, et son état de forte agrégation. La chaleur émanée du foyer intérieur du globe, et qui se faisait encore sentir à sa surface, dut aussi exercer une grande influence sur le résultat final. C'est à ces deux causes, c'est-à-dire à la pression et au plus ou moins grand échauffement par le foyer terrestre central, que l'on doit attribuer les difTèrences qui existent dans la nature minéralogique des différentes houilles, à mesure que l'on s'élève de la base du terrain houiller vers les dépôts supérieurs. Les couches inférieures sont plus sèches et plus compactes que les supérieures, parce que leur minéralisation a.été complétée sous l'influenced'une température plus élevée, et en mCme tempsd'une pression plus forte.

Une expérience qui a été tentée pourla première fois, en 1833, & Sain-Bel, reprise ensuite par M. Cagniard de la Tour, et qui a été complétée à Saint-Étienne, eni858,mettout à fait en évidence le mode de formation de la houille ; on a réussi à produire artificiellement de la houille très-compacte en exerçant sur du bois et autres matières végétales la double influence de la chaleur et de la pression.

L'appareil qui a été employé pour cette expérience, à Saint- Ëtienne, par M. Baroulier, permet d'exposer des matières végétales, enveloppées d'argile humide et fortement comprimées, à des températures longtemps soutenues, comprises entre 200 et 300', Cet appareil, sans être absolument clos, met obstacle à l'échappement des gaz ou des vapeurs, de sorte que la décomposition des matières organiques s'opère dans un milieu saturé

d'humidité, et sous une pression qui s'oppose à la dissociation des éléments dont elles se composent. En plaçant dans ces conditions de la sciure de bois de diverse nature, on a obtenu des produits dont l'aspect et les propriétés rappellent tantôt les ■ houilles brillantes, tantôt les houilles ternes. Ces différences tiennent d'ailleurs aux conditions de l'expérience, ou à l'essence du bois employé; aussi paraissent-elles expliquer la formation des houilles siriées, ou composées d'une succession des veinules alternativement éclatantes et mates.

Quand on comprime des tiges et des feuilles de fougère entre des lits d'argile ou de pouzzolane, elles se décomposent par cette seule pression, et forment sur ces blocs un enduit charbonneux et des empreintes tout à fait comparables aux empreintes végétales des blocs de houille. Ces dernières expériences, qui ont été faites pour la première fois par un physicien anglais, M. Tyndall, nous font comprendre le mode de formation de la houille aux dépens des végétaux de l'ancien monde. ■

Terrain houiller. — Passons à la description du terrain hooiller actuel.

Ce terrain se compose de couches successives, plus ou moins

Fïg. Ss. Terrain bouiller.

puissantes, composées de grès divers, nommés grès houUlers, d'argiles ou de schistes , parfois bitumineux et inflammables.

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enfin de houille. Ces trois roches forment entre elles des strates, dont l'ensemble peut alterner jusqu'à cent cinquante fois. Le carbonate de fer peut être considéré comme roche constituante de ce terrain; il est tellement répandu, conjointement avec la houille, sur certains points de l'Angleterre, qu'il alimente la plus grande partie des hauts fourneaux de fer de la Grande- Bretagne. Il faut noter pourtant qu'en France ce fer carbonate lithofide ne constitue que des rognons trës-intermiilents, de sorte qu'il a fallu chercher d'autres minerais pour subvenir aux besoins des fonderies qui avaient été établies en prenant pour base les gisements houillers de l'Angleterre.

La figure 86 donne une idée de la disposition habituelle de la houille, qui se trouve enclavée entre deux couches horizontales et parallèles d'argile schisteuse, mêlée de rognons de carbonate de fer. C'est une disposition très-fréquente dans les mines de ' houille d'Angleterre. Le bassin houillerde l'Aveyron, en France, offre une disposition analogue.

La présence fréquente du carbonate de fer dans les gisements de houille est une des circonstances les plus heureuses pour l'industrie métallurgique. Quand on trouve réunis dans le même lieu le minerai de fer et le combustible, on peut établir à peu de frais les usines pour l'extraction et l'exploitation simultanée de la fonte et du fer; c'est ce qui existe dans les bassins houillers de l'Angleterre, et de la France à un moindre degré, c'està-dire seulement à Saint-Étienne et à Alais.

Voici quelle est, dans les divers pays du globe, l'étendue des terrains houillers accessibles à l'exploitation de' l'homme. Cette étendue est :

Pour l'Amérique du Nord, de 500 000

Pour l'Angleterre, de 10 OOO

Pour la France, de 2 500

Pour la Belgique, de 1 275

Pour la Prusse rhénane et Sarrebruck, de 2400

Pour la Westphalie, de 950

Pour la Bohême, de 1000

Pour la Saxe, de 75

Pour les Asturies, en Espagne, de 500

Four la Russie, au plus de 2S0

Etais-Unis.

Le sol américain contient donc beaucoup plus de terrain houiller que l'Europe : il possède 1 kilomètre carré de terrain houiller pour 15 kilomètres carrés de surface. Mais hâtonsnous d'ajouter que les immenses richesses houillères de l'Amérique sont restées jusqu'ici fort peu productives. Voici, en effet, le produit annuel que donne l'exploitation des houillères en Amérique et en Europe. Le tableau qui suit est tiré de l'ouvrage de M. A. Burat sur les Minéraux utiles.