TERRAIN CAIIBONIFÎRE, L' ANTHRACITE, LA HOUILLE

I.es soulèvements qui eurent lieu à la fin de l'éponue Devonienne mirent au jour des couches calcaires qui, rongées, minées et entraînées par les eaux donnèrent naissance à des bancs sous-marma d'un carbonate de chaux rendu noirâtre par les particules d'anthracite mêlées avec lui, et que, pour cette raison, l'on &aommè calcaire carbonifère.

Ij' anthracite est une substance minérale d'un noir brillant, composée de carbone presque pur. Elle dilIÊre de la houille en ce .

qu'elle est privée de bi- 1 tume, et n'est probable- j ment que la houille mo-i diflée par le métamor- 1 phisme , une espèce de " coke naturel. Elle brûle difficilement, sans feu, sans flamme et sans odeur; s'éteignant à l'instant Fig-îi. — L'anibraciie. même on on la retire du

foyer. On emploie l'anthracite comme combustible, mais il faut pour l'enflammer, la mêler avec du bois ou de la houille-, une lois qu'elle est embrasée la combustion se continue d'elle-même en produisant

une chaleur intense. Cette Bnbstance est tantôt massive tantôt feuilletée; quelquefois aussi soua forme de fragments détachés ou de poussière terreuse. Les dépôts les plus considérables d'anthracite, en France, se trouvent entre Nantes et Angers, dans la Mayenne et dans la Sarthe; on en rencontre encore dans l'Isère et le Bourbonnais,

Le calcaire antbraxifère, dont la puisEance moyenne est de 4 i 500 mètres, forme la base sur laquelle repose le terrain houiLler proprement dit. II est compacte, quelquefois grenu, et offre la sin-

Griaaidfl da tenalD carbonitèie.

Tig- SI. — Platycrinus. Fig. ». — Kain«au déUohâ du

pfétàdaot.

gulière propriété de donner par le frottement une odeur fétide. Sa couleur grisâtre ou noirâtre est due aux matières charbonneuses et hitumlneuses qu'il renferme.

Sur quelques points, cette roche a été convertie par l'action du métamorphisme en marbres, ' connus dans l'industrie sous les noms de marbre noir de Dinan, marbre de Sainte-Anne, pierre d'EcauEBînea. Quoique fort employés, ces marbres présentent un grand inconvénient, par suite des parties bitumineuses qu'ils renferment : lorsque

^invG0(><^[c

l'on pose dessos un corps chaud, la chaleur réagit sur cee parties bitumlnenEee et forme des tiches qui obligent à le faire repolir.

lloIIaiqaa du temln earboDiTèie.

Fig. U. - SpirUer. Flg.».- SpMrerd«piMUMd«w coquille.

On rencontre interposée aux couches antrasifères

dea litfl de silex noirâtre, du peroxyde de fer et des couches parfois trës-épaissee de calcaire magnésien.

Cet étage est tfès-riche en fossiles : polypiers, mollusques, radiaires, crustacés, poissons ; quelquefois même la roche n'est qu'un amas de coraux et de crinoïdes.

La Qore de cette époque offre une exubérance de -

Poljpisre dn terrain carbonifAre.

^.36. — LlthostioUom bosUti- Ftg.lT. — LondnBlela flotffotme. foimis.

vie extraordinaire ; sans exemple dans le passé, sans analogie dans les âges suivants. La terre a toute la beauw et la vigueur de la jeunesse ; partout le sol

76 LE MONDE AVAHT LE D^LDCE

est paré de verdure; dlmmeoses forêts cooTrent les liée, et la végétation ofEi:« on développement

VigètBui du terrain carbonifère.

Fig.?8. CalBUiits. — Fig. 99. Walchia. — t^ig. 30. Lspidodendtoii. —

Fig.Sl.Cïcadée.

dont la luxuriaDce même des forêts tropicales actuelles pourrait à peine nous donner une idée. Les ^normes calamités, les sigillaires au tronc élancé,

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LE MHDB AVANT LB DÉLtdE 79

les gigantesques lepidodendrons, les cycadées, les 'Walchias, ancêtres des palmiers et des conifères, les fougères arborescentes, forment partout des forêts impénétrables. Tous ces végétaux sont diepams aujourd'hui;queIques-petites plantes aquatiques et marécageuses, telles que les prèles et les lycopodes, rappellent seules de nos jours, et sous nos climats, les plantes bouillères ; mais, comparées avec elles, elles sont comme le plus bumLle brin d'herbe à coté du cbêne superbe de nos forêts.

Cependant, un silencede mort devait régnerdana ces forêts ; nul bruit, si ce n'est celui du vent qui entrechoquait ces roseaux et ces prêles gigantesques, ne devait animer leurs effrayantes solitudes. 11 n'existait encore aucun des insectes qui vivent sur les fleurs, aucun oiseau dans les bois, m sur les bords des lacs et des étangs, aucun mammifère sur les terres émergées, et, par conséquent, aucun chant, aucune voix, interrompant le silence solennel de cette nature si riche et cependant muette.

La vie semble toujours être concentrée dans les eaux ; des zoophytes, des mollusques, des crustacés, des poissons, sont à peu près les seuls êtres vivants. Cependant, avec la flore terrestre, commencent à paraître quelques reptiles amphibies, que faisaient déiâ pressentir ces énormes poissons sauroïdes 'de l'époque précédente : dans les vastes savanes, dans les marais oix végétaient les calamité, les lepidodendrons et les sigiflaires de cette époque vivaient des reptiles labyrinthodontes, c'est-cLdire à dents d'une structure très-compliquée, et dont la forme était celle de salamandres gigantesques ; d'autres, intermédiaires entre les batraciens et les lézarda, l'un d'eux, Vophioderpelon, avec un corps de serpent monté sur «es pattes très-courtes, représentait les cécilies actuelles.

Au dessus de l'étage antbraxifëre, et comme servant d'assise â l'étage houiller, sont des grés feldspathiques et quartzeux, assez abondants pour fournir des meules â toute l'Angleterre ; ces grès sont ' aussi très-répandus dans les Ardeunes.

L'étage houiller présente un intérêt tout particulier à cause de l'abondance du précieux combustible qu'il recèle ; c'est le plus i mportant de toute la série géologique au point de vue économique industriel.

80 LE HONDE AVANr LE DËLtGE

Il est composé de couches successives degrés divers, nommés grès houillers, de schistes souvent bitumineux et inflammables, et enlln de houille. Cette substance n'appartient pas exclusivement à l'étage houiller, mais elle y atteint son maximum d'abondance et en devient par U le caractère le plus constant.

Kg. 3

- Uuuille Rrasse.

Fig. a. — Houïile uiaigTe.

La houille pioprement dile ne forme guère à elle seule même en Angleterre et en Belgi[[ue oïl elle abonde qu une portion insignifiante de la masse totale En Angleterre, la puissance des couches carbonifères 8 élève à plus de 900 mètres, tandisque les lits de combustible, au nombre de trente a quirinte ne dépassent pas 23 mètres dans Jeur eiisemliie

les couches carbonifères ne paraissent pas s être déposées partout dans les mêmes conditions mais dans tous les Fig 35 - Lignite. ca'' 1* liouille doit son

oiigine a des masses de végétaux enfouies au sein des eaux et ayant subi, sous une forte pression, une décomposition parUculière.

D'après Liébig et d'autres chimistes, lorsque le

LE Umm AVANT LE DÉLUGE - 81

boiset lamatière végétale sont enfouis dans la terre, exposés à l'humidité et soustraits en partie ou en totalité â l'action de Vair, ils se décomposent lentement et se convertissent en lignite imprégné d'une forte proportion d'hydrogène. La dp coin position continuant, le lignite'passe â l'état de houille ordinaire ou bitumineuse par le dégagement de l'hydrogène carboné.

Dans certaines circonstances, des masses d'eau considérables, déplacées par les soulèvements et lancées comme uu gigantesque torrent, ont dû raser des îles entières extrêmement boisées. Arrachées du sol qui les avait vues naître, entraînées par cqp inondations ou par des courants plus ou moins violents, les plantes furent jetées en masse dans des lacs, des golfes, des baies. Là, après avoir flotté quelque temps à la surface, ces bois, saturés par 1 eau, durent couler au fond avec les détritus que la répétition du même phénomène accumulait successivement.

C'est ainsi recouverts, et, probablement, sous l'influence d'actions chimiques et de circonstances diverses, que, peu à peu, ces végétaux ont changé de forme et sont passés à l'état de charbon minéral. Le charriage de troncs d'aibres que font encore de nos jours certains fleuves est luen propre à. nous donner une idée de ce qui put se faire d'analogue, alors que toutes les circonstances favorables étaient réunies pour permettre le développement d'une végétation gigantesque, végétation dont nous trouvons en effet les débris dans l'étage houiller.

Dans d'autres cas, la houille paraîtavoir pour origine d'anciennes tourbières; c'est-à dire qu'ttlle résulterait de la décomposition successive et sur place d'une abondante végétation hei'bacée, accumulée dans certaines dépressions, et qui a pu, par la compression et sous l'inQuence de certaines circonstances particulières, passer â l'état de houille. Ainsi, en France et en Allemagne, un phénomène

Shysique particulier aurait fait succéder des dépôts "eau douce à des dépôts marins. Les calcaires précédents auraient été disloqués, puis soulevés, et, dans les dépressions ainsi produites, se feraient accumulés comme dans des marais ou des laca d'eau douce, les vases, les argiles et les végétaul

gui ont eaBuite formé les lits de charbon. C'est ainsi que dans Le basaio du pays de Galles, on ne voit que d'immeuses accumulations de sédiments lacustres ou fluviatiles sur une épaisseur totale de 3,600 mètres, une centaine de lita de cbarljon sont disséminés à divers niveaux. Chaque lit repose sur une couche d'argile ilne, remplie de stigmaria ou racines de sigillaires, l'une des plantes qui, sans doute , ont le plus , contnhué à la forma- . tion de la houille.

Ces singulières plantes y conservent bou- . vent leur forme nat turelle et envoient t dans toutes les directions, à travers le li- Fig.36.-&iigmaria. mon, leurs racines

énormes.

Oanslesscbistes argileux qui recouvrent lahouille comme un toit, on trouve, au contraire, des troncs d'arbres aplatis et comprimés de sigillaires, de fougères, etc.

Il n'est pas rare de rencontrer dans les houillères des troncs d'arbres qui ont conservé leur position verticale, et dont les racines sont entremêlées avec celles d'autres arbres voisins, également dressés. Il en existe un exemple remarquable en France, dans la mine du Treuil, près Sain t-É tienne. Le plus souvent, on les voit inclinés ou couchés parallèlement aux lignes de stratification. On les trouve parfois dans un état de conservation si parfaite, qu'en les soumettant au microscope, on a pu étudier les détails les plus délicats de leur organisation. Dans le dépôt houiller de South Joggins qui borde l'un des golfes de la baie de Fundy, dans la Nouvelle-Ecosse, on reconnaît une succession trèsremarquable de forêts fossiles. Ou observe des troncs d'arbres de 2 m . à 2 m. 50 de hauteur, plantés droils, perpendiculaires au plan des couches ; ils ont de m. 30 â m. 40 de diamètre. Sur une épaisseur de 426 mètres où l'on exploite les nombreux lits de charbon, on a pu constater jusqu'à 68 niveaux diflérents de végétation, offrant des traces

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trës-reconnaissables de sols superficiels, avec des racines de plantes qui, pour la plupart, sont des sigillaires, des lepidodendrons et des calamités ; de sorte qu'on a ici la preuve d'au moins soixante-buit forêts fossiles, situées les unes au dessus des autres I

En considérant que les dépôts bouillere ont dû se former à la manière des deltas de nos jours, l'il-

Fig. 37 — Lu.miue du Treuil, à St ËUenna.

lustre géologue anglais Lyell fait voir, que le Mississipi, qui charrie annuellement tant de matières sédimentaires et de débris à son embouchure, mettrait plus de deux millions d'années, pour accumuler une quantité de sédiments égale ; et, en supposant même l'action des phénomènes anciens dix fois plu» active, il aurait fallu au moins deux mille siècles pour arriver à ce résultat. Si, d'un autre côté, ou

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calcule le temps exigé pour le déTeloppement de chaque végétation qiu a donné lieu à un de ces lits

de ctarbon, on trouve que le nombre d'années précisé est plutfit au dessous de la vérité.

On rencontre quelquefois dans la houille même des débris de toutes les familles de plantes qui caractérisent l'étage houiller. Les feuilles elles-mêmea semblent parfois simplement desséchées, et, alors, elles sont si bien expalmées, que l'on serait tenté de croire qu'un botaniste patient les a étendues avec le plus grand soin dans ces immenses herbiers de la nature. Chose singulière ! dans la flore fossile de la formation carbonifère, la moitié des espèces connues de plantes arborescentes a les feuilles placées exactement les unes au dessous des autres en sérira

SigUlairea.

Fig. 38. — Sigillaria hevigata. Fig. 39. — SlgUlaria pacbydarms

parallèles ; parmi les végétaux actuels, un petit nombre de plantes grasses offrent seules cette disposition. Chose plus remarquable encore, les plantes recueillies dans les houillères d'Europe se retrouveotpartoutles mêmes, en Amérique et dans l'Inde, et BOUS toutes les latitudes, au nord comme au midi. Ceci tend à prouver que, à l'époque où se formait le terrain carbonifère, non-seulemenl la température était plus élevée qu'aujourd'hui, mais encore plus uniforme, plus également répartie sur toute ta surface du globe, encore soumis à l'influence de son foyer central.

Les végétations des terrains houillers appartiennent pour la plupart à des cryçLogames vascolaires.

Les dicotylédones, qui, mainteuaut, forment les

n,C0(V^ic

LE aOITDB ATANT LE DÉLUGE 85

àean tiers des végétaux vivants, y sont à peine repréeentés par quelques rares conitères, c'est-à-dire mr les espèces les moins élevées en organisation de cette classe. Le plus grand nombre de ces plantes n'a plus de reprf^sentants sur la terre. Piusieura même ont cesse d'exister après le dépôt de la 'formation houillère.

Les fougères constituent à elles seules à peu près la moitié qq la flore carbonifère ; elles appartiennent presque toutes à la tribu des polypodiacées, qiii renferme encore aujourd'hui la plupart des espèces arborescentes des régions tropicales.

Les sigiltaires, voisines des fougères arborescentes, forment un groupe de plantes aujourd'hui inconnues. Elles ont pour caractères une texture moUe.unetige profondément cannelée, et, entreies cannelures, des séries linéaires de cicatrices qui indiquent la place occupée par les feuilles, d'oùleur nom sigillum (sceau).

Les sigillaires, dont on trouve les troncs en abondance, ont parfois près de un mètre de diamètre, et leur hauteur pouvait dépasser vingt mètres. Les stigmaria, pris longtemps pour une espèce particulière, ne sont que le= racines des sigillaires. D'autres arbres de cette famille paraissent cuirassés du haut en bas de boucliers hexagonaux qui portent les traces des feuilles. Quant à la nature et à la forme de ces feoilles, on en est réduit à des conjectures.

La flore si luxuriante de l'époque carbonifère était composée d'un très-petit nombre de genres, et si l'on remarque que, durant cette immense période, diverses espèces se sont succédées, on peut admettra que jamais plus d'une centaine d'espèces n'ont végété à. la fois.

Il existe peu de débris animaux dans l'étage houil- 1er. On y rencontre aeuleraenl quelques mollusques, des trilubites, des débris depuissoos, dont quelquesuns d'eau douce.

Les conditions nécessaires à l'existence permanente des eaux douces, c'est-â-dire l'abaissement de la température et la puriiicalion de l'atmosphère paraissent ne s'être réalisées définitivement qu'à cette époque ; ce n'est, en eSet, que dans les terrains carbonifères que l'on observe avec certitude, et sur one grande échelle, des preuves- que les eaux sont

86 LE HONDE AVANT LE DËLUCE

devenues douces, de saumâtres qu'elles étaient ;

les mollusques et les poissons fossiles ne laissant aucun doute à cet égard. Quelques animaux respirant l'air en nature, des reptiles, des mollusques, des insectes terrestres, tous encore en bien petit nombre, il est vrai, prouvent une adaptation des fonctions pbysiolosiques au[)aravant impossible.

Les dépots houiliers affectent en général une disposition en petits bassins isolés. Le nombre dea coucbes de bouille dans le même bassin est trèsvariable ; on en compte quatre-vingt-cinq dans le bassin de Liège. Quant à leur épaisseur, la moyenne na dépasse guère un mètre; cependant, sur quelques points, elles atteignent quatre A cinq mètres de

ng. tO, — Fliitament daa couchea de hauilla.

puissance et même jusqu'à vingt-cinq mètres dans certains renflements.

Par suite dea nombreuses dislocations qu'elles ont éprouvées, les couches de houille présentent souvent des failles, et se montrent contournées, repliées sur elles-mêmes, de manière à former de véritables zigzags ; en sorte qu'un puits vertical peut traverser plusieurs fois la même couche. C'est ce que l'on voit dans les terrains houiliers de Mons et d'Anzinjces failles ou crevasses, remplies plus tard de matériaux étrangers, mterrompent les couches qu'il est parfois très- difficile au mineur de retrouver, non-seulement parce qu'il faut traverser cette espèce de muraille, souvent fort épaisse, mais parcQ

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LE MONDE AVANT LB DËUtGE ' 89

que des afTaissements partiels, des plisBements du terrainsousjaceQt, ont donDéaus couches de bouille dans beaucoup de cas, une direction tout à toitnoavelle. Indépendamment des failles, qui, pour n'avoir pas toujours été bien conipriseB, out miné souvent les exploitations les mieux combinées, le mineur a encore & combattre deux ennemis mortels: le feu et l'eau. Souvent les eaux, rassemblées dans des -réservoirs souterrains dont la sape a crevé les parois, font irruption diœs les galeries et en ruinent les travaux D'autrefois, le gaz hydrogène carboné, le grisou, s'insinuant à travers les assures de la houille, asphyxie les mineurs, ou, venant i. s'enflammer, produit des explosions gui, ébranlant les voûtes de ces demeures souterraines, écrasent sous une grêle de rocbers les malheureux qu'a épargnés la flamme.

L'Angleterre et la Belgique sont les pays les plut ricbes en houillères. Il est môme probable que les gisements de houille de ces deux paya ne formaient gu'un seul et même dép&t, coupé eu deux par les dislocations postérieures qui ont séparé l'Angleterre du continent, et tout porte è, croire que les houillères belses gui, en France, jettent des rameaux vers Anziu et Vaieacieunes , passent sous la Manche pour aller se rattacher aux houillères anglaises.

Il n'y a pas de pays où l'exploitation des mines de houille ait acquis plus d'importance qu'en Angleterrej et c'est a ce précieux combuatihie (fue ce pays doit en grande partie sa prépondérance industrielle. Par une heureuse prodigalité de la nature, le fer y est abondamment mêlé au charbon, et ce minerai est tellement répandu sur certains points, qu'il alimente la plus grande partie des riches et nombreuses usines a fer de la Grande-Bretagne.

•c En fournissant â nos besoins journaliers, dit l'illustre Buckiand, la houille et le fer, par leurs usages importants, donnent é. chacun de nous, presque à cnague instant de notre vie, et en quelque sorte à l'iusu de tous, un intérêt personnel dans les événements géologiques de ces temps reculés. Lee arbres des forêts primitives n'ont pas, comme les arbres-modemes, entièrement péri en rendant

90 LE HONDB ATAKT LE D&LUCE

leurs éléments A l'atmosptière et an sol qui les avaient nourris ; mais, entassés dans des magasina BOuterrainE.ils ont été transformés en coucnes de houille capable de résister A l'action du temps, et sont devenus pour l'homme.dans ces derniers âges, les sources de la chaleur, delà lumière, de la santé et d'une foule d'applications industriel fes. La substance qui bnïte maintenant dans mon foyer, le gaz au moyen duquel ma lampe m'éclaire, proviennent l'un et l'auti-e du charbon qui a été enseveli pendant des espaces de temps incalculables dans les obscures et profondes retraites de la Terre, Nous préparons notre nourriture, nous alimentons nos fo^es et nos fourneaux, nous entretenons la puissauce de nos machines â vapeur avec les débris de ces antiques vé.^étnuji dont les espèces avaient dis-

Saru de la surface du globe, avant que la formation es terrains de transition fût complètement terminée. Nos instruments de coutellerie, les outils do nos mécaniques, les machines sans nombre que nous construisons au moyen des applications si variées du fer, proviennent d'un minerai, pour la plupart du temps du même âge, ou même plus ancien que la matière & l'aide de laquelle nous le réduisons à l'état métallique, et le faisonsservir à des usages si nombreux dans l'économie de la vie humaine. Ainsi, des ruines de ces forêts qui se balançaient à la surface des terres piimitives, du limon ferrugineux qui te déposait au fond des eaux des premiers âjjes, nous tirons aujourd'hui nos principales fournitures de charbon el de fer, ces deux éléments fondamentaux des arts et de l'industrie, gui, bien plus que toute autre production minérale, contribuent à augmenter les richesses, â multiplier les commodités de la vie, el à. rendre meilleure la condition de notre espèce. »

Le territoire de la France, quoique moins bien traité sous ce rapport que celui de l'Angleterre, est cependant assez dcbe en gisements houîllers. Ses bassins les plus remarquables sont ceux de Saint- Etienne et de Rive de Gier (Loire), ceux de l'Aveyron, d'Alais dans le Gard, du Oreuiot et d'Autun (8aône-et-Loire)d'APzin (Nord) etc.

Avec le terrain carbonifère se termine la période dite de trausition.

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