BROWN OILSHALE DE LA RÉGION DE BROXBURN

SOMMAIRE

• § I. — Ce quVst le Brown Oilshale. Origine des échantillons étudiés. — Régions où on rencontre le Brown Oilshale. — Sa composition chimique.

§ II. — Caractères macroscopiques du Brown (oilshale d'après la roche en morceaux et d'après des coupes minces vues par transparence a un faible grossissement.

§111. — Description de la gelée londamentale

a. — La gelée fondamentale n'est pas homogène. C'est

une matière qui n'avait pas été amenée au même degré de transformation dans toutes ses parties.

b. — Description spéciale de la gelée fondamentale d'après

ses parties les plus fortement humiliées parvenue à l'état de {lelée rousse. — Localisation de l'argile par la gelée rousse.

c. — Description spéciale de la gelée fondamentale d'après

ses parties les moins humiliées qui sont encore à l'état de gelée jaune.

d. — Contractions, déchirures et glissements qui se sont

produits dans lu gelée fondamentale.

e. — Description des corps bactérioldes .

§ IV. — Les corps accidentels du Brown Oilshale.

a. — Les diverses catégories de corps accidentels ren-

contrés dans le Brown Oilshale.

b. — Poussières végétules amenées par les pluies de soufre.

c. — Menus débris humifiés.

d. — Les fleurs d'eau ou algues flottantes.

e. — Les restes animaux.

§ V. — L'imprégnation bitumineuse.

§ VI. — Les matières minérales accidentelles du Brown Oilshale. § VU. — Conditions gcogéniques de la formation du Brown Oilshale. § VllI. — Caractéristiques du Brown Oilshale.

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§ I. — Ce qu^est te Brown Oilshale. — Origine des échantillons étudiés, — Région où on rencontre le Brown Oilshale, — Sa composition chimique.

Le Brown Oilshale de la région de Broxburn résulte de la fossilisation d'une niasse de gelée bi*une presque pure. Les organismes figurés, poussièi*es végétales et fleurs d*eau, les menus débris humifiés n'y interviennent que d'une façon insignifiante. Le l>itume qui l'imprègne est peu abondant et peu condensé. La roche a le faciès d'un schiste. Malgré son faciès le Brown Oilshale doit être regardé comme un charbon parce que la matière organique prédomine optiquement sur la matière minérale et sur le bitume. Elle donne à la roche ses caractéristiques. Bien que le schiste écossais contienne 6j.i8 pour cent de matièi'es minérales, celles-ci sont toutes tardivement individualisées et subordonnées au substratum organique qui les contient.

J'ai pu étudier deux échantillons de Brown Oilshale. Le premier, qui appartient à la variété curiey or contorted variety, m'a été envoyé en 189Î2 par mon éminent collègue M. le professeur Bower, de Glasgow. Je dois le second échantillon à l'extrême obligeance de M. Cambray, ingénieur [>rincipal de l'exploitation des Télots, près d'Autun. M. C^ambray l'avait recueilli lors de son voyage en Ecosse. L'échantillon de M. Cambray est beaucoup plus régulier que le premier. 11 ressemble étonnamment à certains morceaux du schiste du Bois d'Asson.

Le Brown Oilshale est exploité dans la région de Broxburn, petit village d'Ecosse à l'Est de Bathgate. Les puits à schiste sont à quelque dislance du village, dans le nord-ouest, le long du petit railway, entre Uphall et Hopetoun.

Faute de documents stratigraphiques suffisants je ne puis

indiquer comme je lai fait pour le Kérosène shale et pour le boghead d'Autun la série détaillée des couches dans lesquelles il est intercalé, ni son extension en surface. Cette lacune sera facilement comblée par les géologues d'Edimbourg.

L'analyse du Brown Oilshale faite par M. le professeur A. Buisine, de la Faculté des Sciences de Lille, a donné les résultats suivants :

Perte aa rouge. . . . 3a 8a | eau. matièred organiques, bitume (i).

[ silice soluble o.5i

Portion soluble dans \ alumine S.ia

racide chlorhydrique. 16.49 ) earbonate de chaux . r.39

f autres corps 6 54

Portion soluble dans ( s*'*^^ 35. a8

racide chlorhydrique. 5o 69 j alumine i5.oi

' autres corps. ... 0.40

Ce charbon contient donc une forte proportion d'argile et d'alumine libre.

§ IL — Caractères macroscopiques du Brown Oilshale d'après la roche en morceaux et (taprès les coupes minces inies par transparence à un faible grossissement.

Dans ma description des caractères macroscopiques du Brown Oilshale je prendrai comme type le spécimen de M. Bower. Quelques mots suffiront pour faire connaître par comparaison les caractères particuliers du spécimen de M. Cambray.

Le Brown Oilshale a un faciès bien spécial. Ce sont des morceaux écailleux tordus conmie les plaquettes de ces paquets schisteux laminés qu'on trouve dans les crochons du terrain houiller. Comme ceux-ci il est feuilleté, contourné, avec des surfaces noires luisantes. On dirait quelles ont été friction- Ci) J'ai trouvé : eau, a 89; matières organiques et bitume, 29 93.

nées par un glissement. D'où leur double désignation courante de curie)' or contorted variety et de schiste ciré d'Ecosse, Malgré les nombreuses fissures ondulées qui, partant de la surface, pénètrent profondément dans la masse, on reconnaît que la matière est très solide, résistante et élastique. Ces indices dénotent une roche où les substances organiques ont un rôle prépondérant. Cette variété du Brown Oilshale ne présente pas de fractures verticales étendues (i). Ses fissures obliques ou horizontales se coupent, et la matière se disloque en écailles contournées lorsqu'on la frappe pour obtenir des fractures verticales. 11 faut briser de petites écailles entre les mors d'un étau pour observer des lambeaux de cassures verticales fraîches. Sur ces très petites surfaces la matière est foncée, brun noir, terne, sans filets brillants ni corps fusinifiés.

L'aspect d'une tranche verticale faite à Témeri est non moins particulier. Je l'ai représenté (fig. i, PI. I). On peut le caractériser d'un mot en disant qu'il présente Tiniage d'une stratification disloquée. Sur un fond gris brun très pâle se détachent de minces lits alternativement plus durs et plus tendres. Les plus durs sont roux et plus foncés. Les plus

tendres sont grisâtres et plus clairs. Ces lits sont horizontaux ou ondulés, très souvent intléchis, relevés ou contournés, discontinus, brusquement interrompus comme s'ils butaient contre des fissures invisibles. Un groupe de lits parallèles éprouve ainsi un ressaut en passant d'une partie a l'autre de la tranche verticale, exactement comme un paquet de terrain houiller subit un rejet en traversant une faille. Beaucoup de lits, après s'être doucement infléchis, viennent rencontrer un lit horizontal qui les coupe. Quelques-unes des fissures dont on soupçonne ainsi la présence sont ouvertes dans la masse des morceaux. Ce sont ces fissures qui s'étendent

(i) Sur les prtiis spécimens de la taille ordinaire des. échantillons de Musée.

jusqu'à la surface quand on brise les bords de Téchantillon pour en observer les cassures. Les tranches verticales du Brown Oilshale ne présentent pas le réseau d*infiltration bitumineuse massive si visible sur la tranche de la Torbanite (i).

Les fractures horizontales spontanées sont très nombreuses. Leur surface est noire, vernissée, comme cirée. Je n'y ai pas vu d*enduit pholérétique. Toutes les tentatives pour briser la roche découvr<^nt des surfaces semblables. Une tranche horizontale faite à Témeri est brun salq. Certaines plages plus grises y sont entourées par des bordures incomplètes plus foncées. Quelques points noirs dénotent des fragments végétaux fortement humifiés.

L'échantillon de M. Cambray est moins caractérisé comme schiste contourné ; il se. présente en eflet comme un schiste brun clair, lourd, compact, à cassure verticale esquilleuse sans les traits noirs brillants du schiste tertiaire. Ce petit caractère le distingue du schiste du Bois d'Asson, avec lequel il présente une ressemblance extraordinaire. La tranche verticale est régulièrement et finement stratifiée. On y retrouve pourtant des points où la stratification est disloquée', mais il faut les rechercher tout spécialement. Les fentes horizontales sont plus

étendues. Les surfaces mises à nu, quand elles s'ouvrent, sont bien moins fortement vernissées que dans le spécimen de M. Bower. Le spécimen de M. Cambray a été prélevé dans une partie de la couche qui était moins fracturée.

Vue à la loupe et par transparence sur une section verticale mince (fig. 2, PI. 1), la matière du Brown Oilshale est gris jaune très pâle, picotée de très petits points blancs trans-

(i) La couche de schiste ù protritons placée sous le boghead d'Autun contient un banc que les mineurs du Morvan appellent le banc ciré à cause de l'aspect ciré de ses deux faces. J'ai constaté dans ce banc ciré qui esl placé dans une masse de schiste très régulière une stratification aussi fortement disloquée que celle du schiste ciré d'Ecosse. J ai fait cette constatation au puits de Margenne et au puits des Télots.

Univ. de LiUe. Tome Vi. C. 2.

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parents et isolés. Elle est finement stratifiée, la stratification générale étant fortement soulignée par des zones horizontales orangées plus transparentes. Souvent ces lits transparents sont accompagnés d'un filet gris ou brun plus foncé. Quelques rares points jaune d'or plus transparents correspondent à des thalles d'Epipolaïa Boweri. D'autres points blancs accompagnés de taches rousses sont les sections de très petites écailles ganoïdes. Les lits transparents sont rectilignes ou ondulés, infléchis, discontinus, brusquement- coupés par d'autres lits gris ou orangés. Parfois ils sont plissés, contournés ou tordus. Dans une coupe de deux à trois centimètres carrés, on peut voir la représentation microscopique de tous les accidents d'un système de couches sédimentaires effondrées. Les fractures, les glissements, les plissements sont reproduits avec une fidélité extraordinaire qui s*étend aux moindres détails. Cette structure indique une gelée organique rigide divisée par de nombreuses fissures, au sein de laquelle se sont produits des glissements importants. Quelques traits noirs indiquent de rares fragments fortement humifiés. On voit aussi de petites fusées de pyrite localisées le long des fissures les plus importantes (i).

Au grossissement de 3o diamètres le fond jaune gris des sections minces est lui-même très finement stratifié. Il est chargé de grands cristaux blancs transparents uniformément répartis dans chaque lit. Les cristaux sont isolés, inégaux. Ce sont des cristaux tardifs. On voit de la pyrite uniformément répartie à travers toute la masse en très petites boules sphériqucs. Au voisinage des grandes fissures elle forme des traînées plus importantes.

(i) Sur des échantillons tels que celui de M. Bowcr l'orientation des sections verticales dans le sens transverse ou dans le sens radial est impossible faute de repères. Dans le cas du Brown Oilshalc cette difliculté d'orienter exactement les coupes verticales n'a pas de conséquences fâcheuses. Je me suis assuré que la structure de la roche restait la même dans les divers azimuts.

LES CHARBONS HUMIQUES ET LES CHARBONS DE PURINS ig

Les lits transparents très nombreux sont jaune de cadmium ou orangés. Chacun d'eux est dédoublé en un grand nombre de lits parallèles séparés par des lignes plus grises semblables au fond général. Ou bien les deux faces d'un lit transparent passent insensiblement au fond, Timportance des lignes grises devenant graduellement croissante ; ou bien quand les lits sont très accusés, une face ou même les deux faces du lit transparent tranchent brusquement par rapport aux lits gris qui les touchent. Presque toujours alors en étudiant ces contacts à un grossissement plus fort, on reconnaît des failles horizontales à ia séparation de ces lits. Ces failles sont fréquentes au contact des lits j et ce (fig. 4> PI* I» ^^ fi&* ^» PI. III).

La présence de ces lits transparents met en évidence dans le Brown Oilshale un système de fissures si exactement fermées que, même à des grossissements de *joo à 3oo diamètres, un grand nombre d'entre elles nous échappent complètement, lorsque le glissement des parties a mis dans le prolongement l'un de l'autre des lits de même nature. J'estime, après une longue étude de ce charbon, que malgré la grande habitude que j'ai de l'observation microscopique des roches charbonneuses, un tiers des failles qui coupent les parties gris-brun m* échappe encore, l^ figure a, PI. I, donne une idée des grandes fractures que l'on peut constater à un grossissement faible. Chacun des champs ou faisceaux de lits qui est ainsi limité par de grandes fractures est subdivisé par des failles secondaires très exactement fermées dont l'existence n'est révélée que par des indices didiciles k saisir. On verra, par exemple un thalle coupé en deux dont les deux parties ne sont pas dans le prolongement Tune de l'autre. Ou bien encore ce sera un lit transparent qui passera au fond à ses deux extrémités, ou bien qui s'efiilera en se redressant. Cette observation des failles est extrêmement dillicile. J'insiste sur

cette difliculté parce qu'on ne peut éviter les erreurs qui sont la conséquence de Tomission de certaines failles qu'en étant sans cesse en garde contre cet oubli possible. J'ai été prévenu de l'existence de ces tissures si nombreuses et si exactement fermées en voyant buter des lits transparents contre des lits gris dont les filets n'étaient pas horîzontaux, ou bien en les voyant se plisser et se contourner d'une infinité de manières. Au milieu d'une masse comme celle des fig. 4 ^t 5/Pl. 1, dont les lits sont horizontaux, on voit pointer un angle dans lequel les lits ont une tout autre allure, ils sont verticaux, plissés en V ou en N. Les exemples de plis couchés abondent. Les figures 9 et lo, PI. 111, qui sont pris à un millimètre l'une de l'autre dans une région où les couches paraissent horizontales, en montrent quelques exemples. La figure 5, qui n'est qu'une portion grossie de la figure 4* montre un lambeau doublement plié qui a glissé dans un système de failles. Ordinairement le fond des failles qui sont ainsi demeurées incomplètement' fermées est rempli par du bitume (fig. 6, PI. I). Ces premières notions sur la structure du Brown Oilshale sont indispensables pour comprendre les particularités de ses coupes horizontales.

Vues à la loupe et par transparence les coupes horizontales du Brow^n Oilshale montrent des plages brun clair très peu colorées. C'est un des moins colorés parmi les charbons que j'ai étudiés. Dans ces plages on aperçoit de petits cristaux transparents isolés, quelques fragments noirs foi*tement humifiés et quelques rares points jaune d'or qui sont des thalles d*Epipolaïa, On remarque aussi quelques points brun roux allongés qui sont de petites poches à bitume. Ce sont des fonds de faille demeurés ouverts. Ce qui frappe surtout c'est qu'entre les plages du fond circulent des bandes ondulées plus transparentes et plus jaunes qui figurent des courbes de niveau (fig. 7, PI. II). Un fait parait très singulier la première fois qu'on examine ces préparations, c'est que lesdites bandes trans-

parentes s'arrêtent brusquement et ne se referment pas. Cet aspect est produit par les lits orangés qui sont coupés plus ou moins obliquement par les sections horizontales. Ils s'arrêtent en venant buter contre les fissures obliques qui aflleurent la section.

Au grossissement de 3o diamètres, les coupes horizontales sont très instinictives. Des plages d'un brun sale, uniformément picotées de cristaux transparents tardifs et de très petites boules de pyrite, sont limitées par des bandes ondulées orangées. Ces bandes orangées sont pauvres en cristaux transparents. La pyrite y forme par places des fusées ou des amas. Ces bandes inégalement épaisses sont brusquement interrompues, soit conti*e des plages grises, soit contre d'autres bandes transparentes. Cest dans ces régions que les failles sont le plus facile à reconnaître. La figure 7, PI. II, montre des champs ou laisceaux de lits limités par des fissures dont la plupart n'ont pu être mises en évidence que par une élude très spéciale de cette région de la préparation. Comme on peut s'en convaincre par un examen attentif, cette figure est une sorte de réduction microscopique de la coupe horizontale d'une masse de terrain houiller. Quelques failles demeurées ouvertes entre deux faisceaux voisins sont pleines de bitume. Dans les plages grises les lignes de fracture sont encore beaucoup plus difficiles à reconnaître.

§ III. — Description de la gelée fondamentale,

A. — LA GELÉE FONDAMENTALE DU BROWN OILSHALE n'EST PAS HOMO- GÈNE. C^EST UNE MATIÈRE QUI N*AVA1T PAS ETE AMENÉE AU MÊME DEGRÉ DE TRANSFORMATION DANS TOUTES SES PARTIES.

Ce qui frappe tout d'abord dans la gelée fondamentale du Brown Oilshale c'est qu'elle est hétérogène. On dirait un

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mélange de deux substances de qualités difl'érentes dont Tune on l'autre prédomine tour à tour (fig. 9 et 10, PI. III).

Soit en coupes verticales (fig. 2, PI. I), soit en coupes horizontales (fig. 7, PI. II), la gelée fondamentale est nettement zonée. Sur le fond gris roux très finement stratifié des coupes verticales se détachent des bandes horizontales plus transparentes dont la coloration est jaune de cadmium ou orangée. Ces bandes jaunes sont beaucoup moins chargées que le fond en débris humifiés, en bactérioïdes et en cristaux ; par suite la lumière qui les traverse est moins absorbée et moins diffusée, d'où leur transparence plus grande. Abstraction faite des déplacements et des plis dus à des glissements, ces bandes jaunes sont horizontales.

Il n'y a pas de séparation nette entre le fond gris i*oux et les bandes jaunes. Chaque bande jaune est divisée en lits parallèles par de minces lames gris roux. Sur les limites des bandes jaunes on passe souvent de celles-ci au fond général parce que les lits roux intercalés sont de plus en plus larges^ si bien que les filets jaunes se réduisent à de petites pellicules noyées dans la masse rousse. Enfin, et cette indication est très importante, certains lits du fond contiennent une proportion de plus en plus forte de matière jaune. Ces bancs sont plus jaunes que le reste du fond. Ils sont aussi moins chai*gés en débris humifiés, en bactérioïdes et en cristaux que les autres. Ils se rapprochent donc de Tétat des bancs jaunes par tous leurs caractères. On trouve facilement une série de bancs de pins en plus jaunes qui conduisent insensiblement des lits roux ordinaires aux bancs orangés les mieux caractérîsés. Il n'y a donc pas une séparation absolue des deux matières. C'était tour à tour l'une ou l'autre qui prédominait.

On passe de même des lits gris roux pris comme type moyen de la gelée fondamentale à ses lits les plus colorés par des transitions insensibles. Ces lits plus foncés sont en même

temps plus chargés en débris humifiés, en bactérioïdes et en cristaux. Cest donc la môme modification, plus accentuée, qui a produit les lits les plus colorés. A ce dernier état la gelée fondamentale réunit tous les caractères que nous lui connaissons dans les bogheads et dans les schistes organiques.

De ces premières constatations je conclus que la gelée fondamentale du Brown Oilshale avait, au moment de son dépôt, une composition variable en chaque point de sa masse. A la matière rousse ^ui forme la gelée ordinaire des schistes organiques s'ajoutait une certaine proportion d'une matière plus jaune. Cette matière jaune était capable de se prendre en gelée comme la matière rousse. Lorsque la matière jaune prédominait il s'est déposé des bandes jaunes. Cette matière jaune ne fait jamais complètement défaut même dans les lits les plus fortement colorés en brun.

La présence d'une matière jaune transparente dépendant de la gelée fondamentale est un fait important pour la connaissance des charbons. Elle nous révèle l'existence d'une nouvelle catégorie de corps jaunes très différente de celles que j'ai étudiées jusqu'à présent et qui provenaient d'organismes figurés, soit gélosiques comme les Pilas et les Reinchias, soit cellulosiques comme les spores et le pollen. Xi y aura donc lieu désormais de rechercher spécialement si, parmi les corps jaunes que présente un charbon, il ne s'en trouve pas qui dérivent de la gelée fondamentale.

Il ne s'agit pas là d'«/ié? gelée primitwement homogène qui se serait altérée postérieurement à son dépôt par le fait {Tun travail bactérien. Si un travail de cette nature explique très bien quelques faits, il en est d'autres dont il ne rend pas compte. Ainsi une altération bactérienne explique très bien la charge plus grande des régions rousses en bactérioïdes, elle explique très bien aussi Thumification plus profonde de ces régions et par suite leur aptitude à localiser l'argile en plus

grande quantité. Un travail bactérien n'explique pas, par contre, cette autre coïncidence constante, à savoir qu'aux bancs les plus jaunes correspond toujours une charge minimum en débris humides. Puisque la charge en menus débris varie ainsi régulièrement suivant la nature des lits, c*est qu'au moment où ceux-ci se sont déposés la gelée organique qui se précipitait tombait dans une eau génératrice dont la charge locale, en menus débris, était variable et proportionnelle à celle que nous voyons dans les lits déposés. L'eau génératrice était tour à tour plus ou moins chargée de débris. Aux périodes de charges minima correspond une gelée pauvre en débris. Nous avons constaté incidemment qu'une telle gelée est aussi très pauvre en bactérioïdes. Si la charge de la gelée fondamentale en menus débris doit être lue comme je viens de le faire, si elle correspond bien à la charge de l'eau génératrice en menus débris lors de son dépôt, en l'absence de tout indice contraire il semble bien que la charge des lits en corps bactérioïdes doive être lue de la même manière. C'est-à-dire que la gelée fondamentale est arrivée sur le fond avec la charge en bactérioïdes que nous voyons dans chaque lit. J*aurai occasion de rappeler cette remarque en étudiant plus loin la nature des corps bactérioïdes, car c'est un des plus forts arguments qu'on puisse invoquer en faveur de l'attribution de ces corps à des restes d'organismes figurés et par conséquent à des restes de Bactéries. Les bancs jaunes du Brown Oilshale ne sont pas un exsudât dû à la contraction de la masse comme il arrive dans d'autres charbons et comme on en voit des exemples dans les gelées aqueuses de gélose à o,oo!i et 0,004. ^^ Brown Oilshale ne présente ni réseau ni déchirures entre ses lits, hormis les fissures qui ont coupé sa masse. Les lits se tiennent, les objets qui chargent la gelée sont généralement en position stable. Il n'y a pas eu refoulement d'une partie plus fluide qui serait venue se loger entre les feuillets

plus solides. La matière jaune n'a pas non plus les caractères particuliers que je connais aux exsudats des schistes organiques. Ses bactérioïdes sont isolés. Ses cristaux tardifs sont peu nombreux et couchés à plat. Ils n'offrent pas du tout Tagencement en colonnettes rayonnées qui est si fréquente dans la minéralisation des exsudats (i).

Il faut de même écarter l'idée d'une accumulation bitumi neuse qui se serait solidifiée entre les feuillets d*unc gelée dont les lits auraient été préablement séparés par le reirait. On ne voit pas les fissures qu'admet cette explication. De plus, au voisinage des fentes entrouvertes où le bitume est libre, on peut observer la pénétration massive du bitume entre les feuillets de la gelée fondamentale. Le résultat ne ressemble pas du tout aux bancs jaunes.

Nous restons donc avec ce caractère très particulier de la matière fondamentale du Brown Oilshale de Broxburn que la gelée rousse ordinaire était accompagnée d'une ((uantité variable de matière jaune et que cilte gelée hétérogène tombait avec la charge en menus débris et en bactérioïdes que nous lui voyons dans chaque lit.

La matière jaune faisait prise comme la gelée rousse. Peu à peu on voit la matière jaune prendre tous les caractères de la gelée rousse. Comme la gelée rousse se présente beaucoup plus fréquemment dans les charbons que la gelée jaune, je suis conduit à admettre que la gelée rousse est un état d'altération plus avancé, plus stable, vers lequel tendait la matière jaune. Une humification plus intense se produisait là où la charge locale de Teau génératrice augmentait en menus débris et en bactérioïdes. En d'autres termes, la gelée fondamentale du Brown Oilshale est une matière qui n'avait pas été amenée au même degré de transformation humique dans toutes ses parties.

(i) Voir plus loin le schiste du Bois d'Asson.

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B. — DESCRIPTION SPÉCIALE DE LA GELÉE FONDAMENTALE DIAPRÉS SRS PARTIES LES PLUS FORTEMENT HUMIFIÉES PARVENUES A l'ÉTAT DB GELÉE ROUSSE. LOCALISATION DB l' ARGILE PAR LA GBLÉB ROUSSE.

La gelée rousse est faiblement colorée, amorphe, non réticulée, finement stratifiée (fig. ii, PI. III). Cette stratification est établie par la position des spores, des thalles et des menus débris qui sont placés horizontalement en stabilité.

La gelée est continue sans indication de condensation ou de déchirure en réseau. Sa réfringence est assez faible. Les corps qui y sont enfouis sont donc particulièrement bien visibles. C'est ainsi que les spores, les thalles, les bactérioïdes (fig. i3, PI. III), se détachent très bien sur le fond qui les entoure. On voit de suite que cette gelée conserve parfaitement la structure des corps qui y sont enfouis. De ce côté les conditions sont particulièrement favorables à Tétude des organites qu'elle contient. Malheureusement le bitume qui a imprégné la gelée est extrêmement peu coloré. Les parties qui, comme les protoplastes et les lamelles moyennes des cloisons cellulaires, sont d'habitude soulignées et rendues très visibles parce qu'elles localisent plus fortement le bitume, se trouvent ici ti*ès faiblement colorées. Elles se distinguent très mal des parties voisines ; c'est ainsi que la structure des thalles d'Epipolaïa, par exemple, reste toujours très difficile à lire.

La consistance de la gelée rousse a été rapidement assez forte. Les corps qu'elle contient sont isolés, incomplètement affaissés. Les écailles ne s'y enfonçaient pas. I^ masse ne présente aucune trace d'écrasement par le fait de la chaîne des dépôts supérieurs.

La gelée rousse est faiblement chargée en bactérioïdes (fig. la et i3, PI. III). Cette appréciation est donnée par comparaison avec la charge que présente la gelée rousse dans les autres roches charbonneuses. Môme en cet état de réduction relative,

la charge de la gelée rousse en bactérioïdes est beaucoup plus grande que celle des bancs jaunes (flg. i4 et i5, PI. IV).

La charge de la gelée rousse en corps accidentels est extrêmement faible. Ces corps sont isolés, bien étalés, en stabilité parfaite, et non effondrés.

La gelée rousse nous montre dans le Brown Oilshale une autre de ses propriétés qui est très importante à connaître pour la Géogénie des schistes bitumineux. Je veux parler de la localisation élective de la matière argileuse. Cette propriété est particulièrement facile à observer dans cet exemple.

La gelée rousse est chargée de cristaux tabulaires transparents dont la section est rhombique ou lenticulaire. Ces cristaux sont isolés, simples^ de taille variable (fig. m, PI. III, fig. 14 et i5, PI. IV). Sur la section verticale, les plus gros sont dressés, les plus petits sont couchés à plat et vus par la tranche. Ils n'agissent que très faiblement sur la lumière polarisée. Ils représentent une individualisation tardive de la matière argileuse qui est toujours beaucoup plus abondante dans ces régions. Il ne s'agit donc point d'une recristallisation deléments élastiques. Les plus grands de ces cristaux contiennent toujours quelques corps bactérioïdes.

Les autres matières minérales tardivement individualisées qu'on voit dans la gelée rousse ont un caractère accidentel beaucoup plus accusé. Je les citerai plus loin. Elles n'indiquent pas des faits de localisation élective comme celui dont il vient d'être question pour la matière argileuse.

La gelée brune n'est pas modifiée le long des lignes de fractui*e du Brown Oilshale. En particulier elle ne s'y présente pas plus fortement colorée.

La gelée fondamentale du Brown Oilshale brunit fortement dès qu'on la chauffe légèrement à l'air.

La gelée rousse a été traversée par une matièi*e bitumineuse qu'elle a faiblement retenue. On ne voit pas de canaux

aS C. EG. BERTRAND

OU de petites fissures par lesquelles le bitume aurait pénétré dans la masse à la manière d*une injection fine. Comme d'autre part les cavités des objets huniiflés enfermés dans la gelée contiennent du bitume, il faut admettre que le bitume a traversé la gelée rousse par une sorte de diffusion générale comblant les cavités demeurées inoccupées. Constatons en passant que le bitume enfermé dans les cavités des corps ne contient pas de bactérioïdes. Le bitume a été d'autant plus condensé par la gelée que celle-ci était plus fortement humifiée. La gelée est d'autant plus contractée qu'elle est plus chargée de bitume.

Quand la gelée rousse est plus fortement colorée que le type moyen, sa charge en menus débris humifiés en bactérioïdes et en cristaux argileux augmente beaucoup. Loi*sque la gelée rousse pâlit sans se charger de matière Jaune^ elle est moins chargée en bactéroïdes et en débris humifiés. mais sa chai^ge en cristaux argileux augmente beaucoup. Quand la gelée rousse est plus chargée de matière jaune sa teinte jaunit, sa consistance et sa réfringence augmentent; elle est moins chargée en menus débris et en bactérioïdes, les cristaux tardifs deviennent moins nombreux et plus petits. La condensation du bitume est d'autant plus forte que la gelée est plus colorée. La contraction de la gelée marche de pair avec sa capacité de rétention pour le bitume.

c. — DESCRIPTION SPÉCIALE DE LA GELÉE FONDAMENTALE d'APRÈS SES PARTIES LES MOINS UUMIFIÉES QUI SONT ENCORE A l'ÉTAT DE GELÉE JAUNE.

De même que la gelée rousse, la matière jaune est faiblement colorée, amorphe, d'aspect gorameux (i). Sa stratification

(x) J'ai dû pecherchep loul spécialement si celle gelée jaune ne peppésentepait pas une accumulalinn d'étpes infépieurs à membpanes dilTluenles, pendus ppesque invisibles pap ieup empilement, ])ar le pelpait. et par

est très accusée par les lits roux qui y sont intercalés, ainsi que par les spores et les débris liumifiés qui y sont enfermés (iig. i4» PI. IV). Cette matière n'a aucune tendance à se déchirer en réseau. Près des lentes de rupture on voit quelques feuillets entrouverts entre lesquels le bitume a pénétré massivement.

La réfringence de la matière jaune est plus forte que celle de la gelée rousse. Elle se rapproche de celle de Tenveloppe extérieure des spores, aussi ces organites sont-ils beaucoup plus diflicilement visibles dans la matière jaune que dans la gelée rousse. La matière jaune conserve parfaitement les corps qui y sont enfouis, sa plus grande réfringence les rend difficilement visibles.

La consistance de la matière jaune était plus grande (]ue celle de la gelée rousse. Les corps qu'elle contient sont encore moins affaissés et fréquemment il y a séparation entre les bancs les plus jaunes et les bancs les plus roux dont la consistance était beaucoup plus faible (iig. 9, PI. III).

La charge de la gelée jaune en bactérioïdes est extrêmement faible (fig. i4, PI. IV). Ils y sont isolés, très inégalement répartis, d'autant moins nombreux que la matière parait pins pure sans qu'elle en soit jamais totalement dépourvue. Cette pauvreté de la gelée jaune en bactérioïdes est d'autant plus sensible que les minces filets roux qui coupent les bandes jaunes en contiennent toujours une beaucoup plus grande quantité. J'ai étudié cette matière en y recheix!hant au grossissement de i5oo diamètres des organismes bactériens qui ne seraient pas à l'état de spores. Je n'en ai aperçu aucune indication.

l'absence de coloration de leurs protoplastes, comme il arrive dans certains charbons d'algues. Même après coloration je n'ai observé aucune structure justifiant cette idée. 11 faudrait pouvoir sacriiler à cette recherche un assez grand nombre de très bonnes coupes. Le matériel restreint dont je disposais ne me permettait pas de multiplier mes essais.

3o C. KG. BERTRAND

La charge de la gelée jaune en menus débris huniifiés est extrêmement faible. Les spores y sont as^ez nombreuses. Les cristaux argileux y sont beaucoup moins nombreux que dans la gelée rousse. Ils sont mal conformés, et couchés à plat (fig. 14. PI. IV).

D. — CONTRACTIONS, DECHIRURKS, ET GLISSEMENTS QUI SB SONT PRODUITS DANS LA GELÉE FONDAMENTALE.

La contraction de la gelée du Brown Oilshale est difficile à évaluer en l'absence de repères invariables un peu volumineux. Il n'y a ni parcelles de mica ni parties silicifiées qu'on puisse considérer comme à peu près maintenues à leur volume primitif. Près d'une écaille ganoîde, la contraction verticale a été trouvée de 2,5. Ce nombi*e indique seulement que par rapport à celle de Técaille la contraction de la gelée fondamentale a été 2,5 fois plus forte. Il faudrait multiplier ce nombre q,5 par le coefficient de contraction de Técaille pour avoir la contraction totale de sa gelée. Les corps humifiés, les spores, les thalles d'Epipolaîa Bon^eri ont agi comme corps durs par rapport à la gelée fondamentale. Près d'un groupe de thalles d'Eplpolaïa Boweri la contraction relative de la gelée fondamentale a été trouvée de i,06.

La première phase de la contraction de la gelée fondamentale a présenté dans ce charbon des phénomènes tout spéciaux. La gelée avait fait prise à la manière d'une solution aqueuse de la gélose à o,ooO ou 0,008. Elle s'est contractée massivement sans aucune tendance à se déchirer en réseau. A un certain moment la masse a cédé, elle s'est coupée par des fractures dont beaucoup sont horizontales et suivent la surface des bancs jaunes. Beaucoup d'autres fissures sont limitées entre deux bancs jaunes. Ce n'est donc point une poussée ou un affaissement, qui les a provoquées mais simplement le

LES CHARBONS HUMIQUES ET LES CHARBONS DE PURINS 3l

retrait consécutif à la déshydratation générale de la matière. Les morceaux ont glissé les uns sur les autres et sont venus là où nous les trouvons. Ces déplacements se sont opérés avec une grande douceur, car ils n^ont déterminé ni arrachements ni éraillures. J*en conclus que ce travail s*est fait sous l'eau, ce qui a atténué les frottements et diminué les pressions, les masses pressantes n'agissant que par leur excès de densité par rapport à Teau. Le retrait et la pesanteur relative ont été les seuls agents de ce travail.

Malgré son hétérogénéité la gelée fondamentale et les corps qu'elle contient se sont comportés comme une masse solide lors de la production des premières fractures. J'ai cité l'exemple des thalles coupés par une fissure dont les fragments sont éloignés les uns des autres. Nulle part les thalles et les spores ne se sont séparés de la matière entourante; que celle-ci fût coupée ou pliée« ils faisaient corps avec elle. — D'autre part cependant les fragments de la gelée au moment de leur déplacement étaient encore parfaitement plastiques, car une fois posé le lambeau s'infléchissait sous son poids relatif et sous l'action des pressions qu'il subissait. J'ai représenté (fig. 5, PI. I), un de ces fragments doublement plié.

Ija plupart des fissures de la gelée fondamentale sont si exactement fermées que la solution de continuité correspondante n'est pas visible même à de forts grossissements. On ne soupçonne leur présence que par l'arrêt brusque des bancs jaunes venant buter contre le fond gris roux. Là où les fissures sont demeurées ouvertes, elles sont comblées par un bitume brun clair sans bactérioides. Plus tard pendant la consolidation définitive, les plus grandes fissures se sont rouvertes, en se rejoignant elles ont partagé la masse du charbon en plaquettes écailleuses contournées, à surface vernissée.

3a C. EG. BERTRAND