REGIS

traces.

Acide sihcique, fluorure de calcium et perte. . . .

1CÛ,000

non dosé.

J'ai en communication des deux analyses commerciales suivantes, qui se rapportent à des livraisons importantes ;

Coprolithes de Cambridge.

Humidité 8,00

Matières organiques 3,00

Silice 9,00

Phosphate de chaux (l) 77,70

Carbonate de chaux 2,30

(1) Ici l'acide phosphorique a été converti par le calcul en phosphate tribasique ou des ost sans préjuger bien entendu le mode d'association de cet acide avec la chaux, le fer et l'alumine.

•in**

Coprolithes de Su/folk.

Kau combinée

Sable, oxyde de fer.

Carbonate de chaux, Phosphate de chaux

Fluorure de calcium, sulfates et chlorures alcalins.

Ces matières, peu chargées de carbonate, sont très-convenables pour la préparation des superphosphates.

Ai-je besoin d'ajouter que ces coprolithes constituent une matière utilisable en agriculture ? C'est presque une superfétation. Nous les voyons, en effet, convertis chaque jour, par nos voisins en superphosphate et concourant à apporter dans les cultures du dix-neuvième siècle de véritables poudrettes empruntées aux animaux qui existaient avant l'apparition de l'homme sur la terre. 11 v a toute une révélation de la haute portée des études géologiques dans la simple relation de ces faits intéressants.

Admettez pour un instant que des détritus animaux accumulés sous les influences des perturbations géologiques, aient été soumis à des actions décomposantes ; admettez aussi que l'acide carbonique et des véhicules analogues ayant réagi sur les phosphates enfouis, ceux-ci aient cheminé dans les couches du sol en obéissant à l'action de courants divers, il pourra arriver qu'en présence de cette dissolution de phosphates acides, des masses calcaires interviennent avec leurs affinités spéciales. La chaux de ces calcaires se combinant avec une portion d'acide phosphorique, une véritable précipitation de phosphate basique pourra avoir lieu. Le groupement alternatif de la chaux, sous forme de carbonate et de phosphate basique, motivera une conversion pseudo-morphique, de telle sorte que la constitution des nodules phosphatés deviendra facile à interpréter. Telle est du moins l'hypothèse admise par Buckland au sujet des pseudo-coprolithes, qui, déplacés après leur formation, ont pu, selon cet auteur, être accumulés par myriades au fond des mers basses, où se trouve actuellement la côte de Suffolk. Là, dit ce savant géologue, ils furent longtemps roulés et confondus avec les os de grands mammifères et de poissons et avec

les coquillages de mollusques. Du fond de ces mers, ils furent enfin soulevés et formèrent les terres sèches qui bordent les côtes de Sufïblk. Si les pseudo-coprolithes ont un aspect qui rappelle celui des matières roulées, vous voyez que tout s'unit pour l'expliquer parfaitement.

Si j'ajoute, Messieurs, qu'en présence de l'oxyde de fer, le phosphate calcaire dissous dans l'acide carbonique, passe facilement à l'état de phosphate de fer, l'association des phosphates de chaux et de fer dans les terrains tertiaires n'aura pas lieu de vous surprendre. Cette association a été constatée la première fois, sur une grande échelle, près de Wissant dans le Pas-de- Calais, par MM. Longchamp et Berthier.

Examinant avec attention les rognons noirâtres qui abondent près du cap La Hève, on reconnut bientôt leur identité avec les nodules de la côte de Surrey. Des observations dues à MM. Fitton, Dufrcsnoy, Meugy, Delanoue, Nesbit (I), contribuèrent à mettre ce fait en évidence. Le docteur Fitton, en particulier,

(1) Un chimiste anglais, M. Nesbit, dans une note adressée à l'Académie des sciences en 1855, annonce qu'il avait, dès 1855, signalé quatorze gisements de phosphate de chaux exploitables dans la formation crétacée du bas Boulonnais. A cette note MM. Demolon et Thurneyssen ont répondu dans les termes suivants :

« Il y a deux ans, M. Neslnt nous fit proposer, par l'intermédiaire de M. Foucauld, de nous indiquer en France, moyennant une très-forte prime, des gisements de chaux phosphatée susceptibles d'une exploitation considérable.

« Nous acceptâmes la proposition de MM. Nesbit et Foucauld, et nous nous empressâmes de faire vérifier leurs dires. M. Rousseau, géologue et ingénieur ci vil, fut chargé par nous de l'examen de cette importante question; mais après avoir procédé en notre présence à la reconnaissance des prétendus gisements nouvellement découverts par M. Nesbit, M. Rousseau constata qu'ils n'étaient autres que les indices qui avaient été antérieurement signalés par les ingénieurs des mines dans le département du Pas-de-Calais, notamment à Wissant, et il conclut de ce que nous monîra et nous dit le chimiste anglais que non seulement il ne connaissait aucun gisement susceptible d'exploitation, mais encore qu'il ne soupçonnait pas le moins du monde qu'il pût exister des relations entre les trois indices découverts avant lui et qu'il nous signalait comme un fait nouveau.

m Cependant, de plus en plus pénétrés du haut intérêt qu'aurait, pour l'agriculture française, la découverte de gisements de phosphate de chaux pouvant répondre à ses besoins, et des conséquences de cette découverte pour l'augmentation de la production des céréales, nous résolûmes d'étudier à fond celte question et nous donnâmes dès lors à M. Rousseau la mission spéciale de faire toutes les recherches, fouilles et sondages qu'il jugerait utiles pour arriver à un résultat. »

dans son travail sur les couches inférieures de craie, ne laissa aucun doute sur l'existence des nodules phosphatés dans les terrains formant sur ce point les deux rives de la Manche.

Bien que différentes des coprolithes, les masses phosphatées, dont il est ici question, ont cependant des caractères qui les rapprochent des excréments pétrifiés, et qui servent à accuser, d'une manière bien vraisemblable, leur origine organique. Comme les coprolithes, elles sont sensiblement azotées ; comme eux, elles exhalent une odeur mi generis par le frottement ou le contact des réactifs alcalins; enfin, leur richesse en phosphates les classe, au point de vue de l'industrie agricole, à côté de ces curieux excréments qui , sous le nom de fossil-fœces, furent l'objet des savantes recherches de Buckland.

A la pointe sud-est de l'Angleterre, dit M. Élie de Beaumont (i), à l'extrémité occidentale des roches de craie blanchâtre auxquelles la Grande-Bretagne doit son antique nom d'Albion, les couches argileuses du gault affleurent à Folkstone, sur la rive septentrionale du Pas-de-Calais, et se prolongent vers le nord-ouest dans la direction du comté de Kent. Dans toutes les couches qui sont de la même nature que celles du Havre et de Wissant, dans toute la bande, enfin, de terrain crétacé inférieur qui commence à Wissant, sur le bord du Pas-de- Calais, et qui va se terminer à la côte de la Manche, un peu au raidi de Boulogne, les remarques de MM. Fitton, Berthier, Sens, etc., permirent de reconnaître la présence des nodules de phosphate et la similitude de leurs caractères. A la vérité, ces constatations n'avaient alors qu'un intérêt scientifique, et, sur la puissance des gisements de nodules, les convictions étaient, loin d'être faites en France.

En mars 1848, M . Austen (2) établit d'une manière générale qu'aux environs de Guildford, les nodules de phosphate de chaux sont répandus en grand nombre dans le grès vert supérieur, mais qu'ils sont généralement petits dans les couches les plus élevées.

(1) Élude sur t utilité agricole et sur les gisements géologiques du phosphore, page 25.

•2) Quarterly journal of the Geologicat Society, t. IV, \rm partie, p 258.

En résumé, les recherches scientifiques eifectuées sur le mode de gisement des nodules conduisent à admettre que ces matières précieuses appartiennent à trois assises différentes du terrain crétacé inférieur.

C'est un point sur lequel j'appelle, Messieurs, votre sérieuse attention.

« Dans ces trois assises du terrain crétacé inférieur, — et je rapporte ici les paroles de M. Élie de Beaumont, — les nodules de phosphate de chaux sont les compagnons fidèles des grains verts de silicate de protoxyde de fer désignés vulgairement par les géologues sous le nom de (Monte ou de glauconie . Si on admet, ce qui n'a rien d'improbable, que les nodules de phosphate de chaux doivent continuer à accompagner ailleurs encore les grains verts glauconiens, on sera fondé à les rechercher en France dans une zone fort étendue, c'est-à-dire dans la plus grande partie de la zone du terrain crétacé inférieur, colorée en vert sur la carte géologique de la France et désignée par la lettre accentuée C. »

En se bornant à la France septentrionale, la zone signalée par M. Élie de Beaumont s'étend du département du Nord, à travers ceux de l'Aisne, des Ardennes et de la Marne, où elle se recourbe vers le sud-ouest, pour traverser ensuite les départements de l'Aube, de l'Yonne, du Cher, de Loir-et-Cher, de l'Indre et de la Vienne, et atteindre celui d'Indre-et-Loire. Dans ce dernier, elle se dilate et se recourbe de nouveau pour se diriger vers le nord, à travers les départements de Maine-et- Loire, de la Sarthe, de l'Orne et du Calvados, où elle se termine sur la côte de la Manche, en face du cap la Hève.

11 vous suffira, Messieurs, de suivre cet itinéraire sur les portions foncées de la carte que je mets sous vos yeux, pour comprendre tout à la fois et la direction topographique à donner aux recherches des nodules de phosphate et l'explication de certains faits inhérents au succès ou à l'inutilité relative des engrais riches en acide phosphorique.

M. Élie de Beaumont fait observer enfin — et il vous est facile de vous convaincre de la réalité de ses assertions en suivant avec moi les contours de la carte — que le terrain crétacé inférieur se montre encore formant des espèces d'îlots dans les

départements de la Seine-Inférieure et de l'Oise, savoir : à Rouen même et dans le pays de Bray, qui s'étend de Neufchàtel à Beauvais. « Je ne doute pas, dit cet éminent géologue, tant l'analogie des couches est frappante, qu'on ne trouve du phosphate de chaux en un grand nombre de points de la zone dont le contour vient d'être indiqué. » La pratique devait donner raison à ces vues théoriques inspirées par une connaissance approfondie des terrains.

M. Demolon, en vue de fournir économiquement à l'agriculture de l'acide phosphorique assimilable, entreprit de réaliser l'application industrielle des observations générales de géologues. Il s'attacha avec une rare persévérance à explorer la zone du grès vert et décrivit en 1856, dans un mémoire adressé à l'Académie des sciences des gîtes de phosphates régulièrement exploitables.

Ces gîtes appartiennent tous à la formation crétacée, ils font partie du bassin anglo-parisien, dont le centre est à Paris et les bords à Honneur, Argentan, Alençon, le Mans, la Flèche, Angers, Loudun, Ghâtellerault, Mélun, Sancerre, Auxerre, Barsur-Seine, Saint-Dizier, Clermont-en-Argonne, Vouziers, Rethel, Rosoy et Aubenton (i). Vous pouvez facilement en suivre les contours sur la carte placée sous vos yeux,

Selon M. Demolon, lorsque la roche encaissante est solide, la chaux phosphatée s'y présente en nodules disséminés et empâtés dans la masse. La grosseur de ces nodules varie entre celle d'une noisette et celle d'un œuf d'autruche (terrain néocomien, craie chloritéc, craie marneuse, craie blanche).

Lorsque la roche encaissante est meuble, la chaux phosphatée s'y présente en nodules indépendants, et constitue sous cette forme des lits réguliers, dont l'épaisseur varie entre 10 et 35 centimètres (sables verts inférieurs, sables verts supérieurs)*

Le lit régulier du sable vert inférieur se montre au jour sur une très-grande étendue. En suivant de l'est à l'ouest le bord septentrional du bassin" crétacé anglo-parisien, on vdit ce lit affleurer, d'abord sur le pourtour de l'îlot jurassique du Boulonnais, dans les communes de Wissant, de Leubringhem.

(I) Comptes rendus de V Académie des sciences.

d'Hardinghem, de Golumbert, de Brunembert, de Lottinghem, de Vieil-Moutier, de Desvres, de Longuefosse, de Vierrc-au- Bois, de Tingry, de Verlinctun, de Nesles, de Neufchàtel et jusqu'aux bords de la mer.

Des fouilles nombreuses, pratiquées sur toute l'étendue de cette ligne, ont démontré que le lit existe à une petite profondeur au-dessous du banc de l'argile du gault et lui est constamment subordonné.

En quittant l'îlot du Boulonnais pour reprendre le bord principal du bassin, on voit reparaître le lit de nodules phosphatés avec le gault, d'abord vers la limite orientale du département de l'Aisne, à Vassigny ; puis de là on le suit presque sans interruption, à travers les départements des Ardennes, de la Meuse, de la Marne, de la Haute- Marne, de l'Aube et de l'Yonne, jusqu'à 12 kilomètres environ au sud d'Auxerre. Au delà, et sur tout le bord méridional et occidental du bassin, on ne trouve plus que la craie tufTeau et chloritée.

La ligne d'affleurement ci-dessus indiquée n'a pas moins de 300 kilomètres de longueur, avec des largeurs variables entre 500 et 300 mètres. Le lit de nodules phosphatés y est exploitable, sans beaucoup de frais, sur un très-grand nombre de points, notamment dans toute la traversée du Boulonnais, depuis Wissant jusqu'à Neufchàtel; dans la majeure partie de la traversée des Ardennes, de Novion-Porcien à Marcq et au delà dans les cantons de Yarennes, de Clermont, de Triancourt et de Vaubecourt (Meuse), dans le canton de Sermaize (Marne), dans le canton de Saint-Dizier (Haute-Marne).

Le lit du sable vert supérieur, parallèle au premier, ne se montre au jour que sur un petit nombre de points : dans le Boulonnais, on le voit aux environs de Wissant; dans les Ardennes, on le retrouve dans les minières du canton de Grand- Pré, notamment dans celle de la Grande-Déeombre, près Marcq.

Les nodules disséminés dans la craie chloritée occupent de très-grandes étendues dans la falaise de la Seine-Inférieure, dans le Bray, dans le Boulonnais, dans l'Aisne, dans les Ardennes, la Meuse, la Marne, etc.; mais ces nodules ne pouvant s'isoler économiquement de la roche qui les empâte, leur exploitation, dans leurs conditions normales de gisement, ne saurait être

fructueuse, la roche ne contenant, en moyenne, que 5 à 7 pour \0O de phosphate de chaux.

Mais lorsque cette roche forme la surface du sol, et que, par une longue exposition à l'action des agents atmosphériques, elle se trouve désagrégée et réduite à l'état de sable, les nodules rendus libres s'accumulent alors à la surface et deviennent, en cet état, très -facilement exploitables. C'est dans ces conditions qu'on les trouve dans une partie des cantons de Novion-Porcien, d'Attigny, de Vouziers, de Monthoise, de Grand-Pré (Ardennes); de Varennes, de Clermont-en-Argonne, de Triancourt et de Vaubecourt (Meuse); de Viennele -Château et de Sermaize (Marne), où l'on n'a que la peine de les ramasser.

Dans la Meuse, l'épaisseur de la couche de terre qui recouvre les gisements de coprolithes varie de 40 centimètres à 2 mètres et même davantage, suivant les ondulations du terrain. L'épaisseur de la couche de nodules varie de 3 à 12 centimètres. Cette couche est horizontale, et repose sur un lit de sable vert dont l'épaisseur varie, suivant les localités, de 80 centimètres à 2 mètres; presque partout on retrouve en dessous de ce lit de sable vert une petite couche de nodules d'environ 3 centimètres d'épaisseur, mais presque entièrement passés à l'état d'oxyde de fer (1).

Dans sa déposition devant la commission d'enquête sur les engrais industriels, en 1865, M. Demolon, revenant sur la question des gisements de phosphate de chaux, faisait remarquer que, si l'on rencontre des nodules dans tous les étages de la formation crétacée, savoir dans le néocomien, dans le sable vert inférieur, dans le gault, dans le sable vert supérieur, dans la craie chloritée, dans la craie marneuse, et dans un banc qui quelquefois sépare ces deux étages, il reste néanmoins acquis que les gisements susceptibles d'exploitation n'ont jusqu'à présent été découverts que dans les grès verts inférieurs, à leur point de contact avec l'argile du gault, c'est-à-dire à la base de la formation crétacée, immédiatement au-dessus du terrain jurassique, dans

(1) Documents adressés en 1861 au Jury de l'Exposition universelle de Nantes, par MM. Maupas et Schlaisse.

toutes les circonstances ou le gault sépare ces deux formations (I).

Vous voyez, messieurs, qu'à l'aide d'une carte géologique on trouvera de suite dans quelles directions topographiques des recherches de phosphates (2) pourront être effectuées d'une manière méthodique; chaque jour du reste de nouvelles investigations se poursuivent , on exploite depuis quelque temps les nodules des environs de Boulogne, on commence à en extraire de l'Ain, mais c'est particulièrement dans les Ardennes et la Meuse que cette industrie s'est largement développée.

Les nodules se présentent sous des aspects différents, selon les localités ; dans le plus grand nombre de cas, leur grosseur varie de 2 à 8 centimètres de diamètre, la couleur est tantôt grise verdàtre et tantôt brune verdàtre ; l'intérieur offre une teinte foncée. Du bois pétrifié, des coquilles diverses, dans lesquelles abondent les ammonites, des dents, des vertèbres, etc., s'y rencontrent communément.

En général, les aspects varient selon les gisements ; ainsi on peut à première vue distinguer les nodules des environs de Boulogne de ceux des Ardennes et de la Meuse. Dans ceux que

j'ai récemment reçus de l'Ain, le nombre des coquilles était énorme, et la densité très-faible.

Certains gisements se présentent sous forme de carrières de moellons ; les nodules sont alors encaissés dans une sorte de roche et réunis entre eux par un ciment calcaire. Dans ce cas, on extrait des agglomérations qui contiennent quelquefois des centaines

Ammonite. * * *

de nodules, et pèsent jusqu'à 20 kilog. Ce phénomène se présente surtout sur le territoire des communes de Froidos, ftarecourt et Clermont en Argonne. Pour l'extraction des nodules, on a essayé divers engins,

(1) Enquête sur les Engrais induslricls, page 383.

(2) On pourra consulter l'excellente Carte géologique de France, de MM. Dufrenoy et Élie de Beaumont, Paris, Andriveau-Goujon, et celle que M. Demolon a publiée en 1870 sons les auspices du ministère de l'agriculture. Cette dernière comprend les gisements de phosphates observés, puis ceux qui sont exploités.

tels que les pelles à clairvoie, la charrue, les claies, etc., mais on a reconnu que le meilleur de tous les procédés consiste à enlever complètement la terre végétale qui recouvre les nodules, et à les piocher avec un pic en enlevant à la main chaque rognon isolé pour le déposer dans un panier, procédant exacte, ment comme pour l'arrachage des pommes de terre; cette manière d'agir rend l'opération du lavage beaucoup moins difficile.

Pour débarrasser les nodules des corps étrangers qui y adhèrent, tels que sable, terre argileuse, etc., et les rendre aussi purs que possible, il faut procéder au lavage. Cette opération demande beaucoup de soins, car la richesse en phosphate dépend beaucoup de ceux qu'on y a apportés. Ce lavage s'opère le plus souvent dans le lit d'un cours d'eau à l'aide d'une caisse de 2 mètres de longueur sur 1 mètre de largeur et 80 centimètres de profondeur. Aux deux tiers de la profondeur sont établis des supports sur lesquels s'appuie une grille en fonte.

L'eau est retenue au-dessus du niveau de la grille par une vanne disposée en aval, et les nodules sont agités dans l'eau par des hommes au moyen de crocs recourbés; celle-ci est changée chaque fois qu'elle est devenue épaisse, et l'opération n'est terminée que lorsque le liquide s'écoule à la sortie du lavoir aussi propre qu'à son entrée. La pratique du lavage est très-importante et ne doit être confiée qu'à des hommes sur lesquels on peut compter. Deux bons ouvriers lavent 1 mètre, soit environ 1,500 kilog. dans une journée.

A la sortie du lavoir, les nodules sont déposés sur un plancher disposé à cet effet afin que les impuretés du sol ne puissent plus s'y mélanger.

La dessiccation de la matière étant obtenue, on s'occupe de la pulvérisation : on l'exécute à l'aide d'un concasseur en fonte de la forme d'un moulin à café ; en sortant de cette machine, les nodules sont en fragments d'environ un centimètre cube ; c'est dans cet état qu'ils sont portés sous les meules où s'achève l'opération de la mouture. Une paire de meules peut fabriquer environ 2 ,500 kilog. par vingt-quatre heures, mais il faut qu'elles soient rhabillées chaque jour.

Selon M. Demolon, les nodules rencontrés dans la craie mar-