E. — LES RESTES ANIMAUX

Comme restes animaux je n'ai i^ncontré que quelques écailles ganoïdes. Ce sont des écailles courtes, épaisses, portant d'un côté une plaque d'émail et de l'autre une masse osseuse toujours assez fortement colorée par le bitume qu'elle a localisé. Dans l'échantillon de M. Bower les lames d'émail n'oflrent aucun taraudage. Dans le spécimen de M. Cambray, les lames d'émail des grosses écailles ont des cavités sphériques, indices d'un travail de destruction. Je n'ai pas vu l'organisme qui a exé-

LES CHARBONS HUMIQUR. ET LES CHARBONS DE PURINS ^l

enté ces perforations. Les canalicules clos cellules osseuses montrent une région centrale brun clair entourée d'une enveloppe jaune pâle. Les diverses parties de Téléinent cellulaire suivant leur nature localisent donc diversement le bit* me. Je n'ai pas vu de bactéries dans les canalicules osseux.

§ V. — L'imprégnation biUimineufte.

La masse du Brown Oilshale a été soumise à une imprégnation bitumineuse tardive. On voit ce bitume libre dans les fractures de la gelée qui sont demeurées entrouvertes. Ce bitume est brun clair, transparent, sans corps bactérioïdes. Il est extrêmement peu condensé. Le bitume a traversé la masse par une sorte de diffusion générale. Il emplit en effet les cavités cellulaires des corps végétaux humifiés et des écailles aussi bien dans la gelée jaune que dans la gelée rousse. Le bitume a été retenu faiblement par la gelée fondamentale, les parties foncées le retenant plus fortement que les parties claires. Il n a été condensé un peu fortement que dans les menus débris végétaux rouge brun et un peu moins dans la partie osseuse des écailles. La masse du Brovsrn Oilshale a donc subi un enrichissement en matière hydrocarbonée par une imprégnation bitumineuse tardive. Cet enrichissement a été faible, le bitume étant par lui-môme très peu condensé et la matière rétentrice principale étant ici une gelée fondamentale encore très riche en matière jaune.

Dans ce milieu de gelée brune soumise à l'imprégnation bitumineuse, la gélose des thalles est passée à l'état de corps jaunes semblables à ceux des bogheads. 11 s'y produisait donc normalement une localisation des hydrocarbures semblable à celle que j'ai signalée dans les algues des bogheads. De môuie les poussières végétales cellulosiques enfouies sans humification

préalable ou ayant subi divers degrés d'humification présentent des localisations d'hydrocarbures et de bitume qui sont exactement celles que présentent les mêmes corps dans les bogheads. Il y a donc là un processus normal et très général de transformation des corps végétaux soumis à la fossilisation, dans ces conditions. Nous voyons ainsi se produii*e, d'une manière régulière et simultanément, les diverses variétés de charbons qu'on trouve associées dans les houilles.

§ VI. — Les matières minérales accidentelles du Brown Oilshale,

J'ai fait connaître la localisation de Taille par la gelée fondamentale.

Les matières minérales accidentelles du Brown Oilshale sont la calcite, la glauconie, des microcristaux incolores biréfringents que je n'ai pu déterminer. Il y a de la pyrite et une matière jaune d'or qui se présente concrétée ou en gouttelettes.

La calcite est représentée par quelques rares cristaux.

La glaueonie ne se montre que de loin en loin en cristaux verts transparents.

Les petits cristaux indéterminés biréfringents consistent en bâtonnets incolores, rectilignes, minces, en forme de bacilloïdes. Ils sont, soit isolés, soit placés dans l'intérieur des bacilloïdes. Les plus longs de ces cristaux paraissent parfois segmentés comme s'ils étaient formés de deux cristaux plus petits placés bout à bout. Us ne sont visibles qu'à un grossissement supérieur à 5oo diamètres. Ils sont un peu plus fréquents que les bacilloïdes.

La pyrite est répartie en amas arrondis à travers toute la masse. Elle est un peu plus abondante dans les zones rousses que dans les zones orangées. Elle forme des fusées plus abondantes le long des fentes où le bitume s'est accumulé. La

taille des ciistaiix de pyrite peut s* abaisser à celle des niîcrococcoîdes.

J'ai rencontré dans les deux échantillons que j*ai étudiés d'assez nombreuses granulations d'une matière jaune, concrctée, semblable à celle de Targile réfractaire supérieure du boghead d'Hartley. Ce sont de petites sphères pleines, jaune d'or ou orangées, très réfrangibles , isolées ou ramassées par petits groupes irrégulièrement dispersés.

§ VII. — Conditions géogéniques de la formation

du Brown Oilshale.

L'analyse que je viens de donner du Brown Oilshale permet de fixer les principales conditions géogéniques de la formation du charbon humique de Broxburn.

1. — L'absence de toute parcelle claslique implique une eau génératrice parfaitement calme.

2. — Le dépôt de gelée fondamentale impose que cette eau soit chargée de matières humiques solubles qu'elle laisse facilement précipiter. Il s'agit donc d'eaux brunes. La gelée fondamentale n'ayant pas atteint le même degré d'humification dans toutes ses parties, c'est que la matière brune dissoute était à un état d'humification relativement faible. Cet état s'accentuait là où la charge locale de Teau en menus débris humifiés était plus grande. En ces points aussi la gelée fondamentale acquérait sa charge maxima en corps bactérioïdes.

3. — L'eau génératrice du Brown Oilshale recevait, mais en très faible quantité, un apport de menus débris végétaux humifiés, et les pluies de soufre d'une région où la végétation était riche en Cryptogames vasculaires variées. Menus débris, spores et grains de pollen sont à l'état sporadique par rapport à la gelée fondamentale.

4. — La vie des algues flottantes était possible dans ces mares anthracigènes, comme le montre la présence des thalles d*Epipolaïa, mais ces fleurs d'eau n'avaient pas envahi la surface de Teau génératrice de manière à y produire une nappe vivante superficielle. Tout en subissant ici la même évolution que dans les charbons d'algues, la matière gélosique est en quantité trop minime pour donner au charbon des caractères spéciaux. Le rôle de cette gélose est aussi eflicace ici que celui du pollen ou que celui des menus débris humifiés.

5. — En se déposant, peut-être même en se précipitant, la gelée fondamentale a fait prise. Elle a donné une masse continue de consistance suffisamment forte pour se contracter ensuite massivement. Plus lard, cette gelée s'est coupée et le déplacement de ses fragments a produit ces figui*es de stratification disloquée si caractéristiques des schistes cirés.

6. — Sur cette gelée brune il s*est produit une abondante localisation de matière argileuse par action élective.

7. — La gelée brune a été soumise à la fossilisation en présence du bitume. Elle a subi une imprégnation bitumineuse taixlive qui Ta faiblement enrichie en matières hydrocarbonées. Le bitume imprégnant était extrêmement peu condensé. La gelée fondamentale a un état d'humification très peu accentué avait ici une capacité rétentrice particulièrement faible.

§ Vin. — Caractéristiques du Brown Oilshale de la région

de Broxburn.

Comme conclusion particulière de cette première monographie, je résumerai comme il suit les caractéristiques du Brown Oilshale ou charbon humique de la région de Broxburn.

I. — Malgré son aspect schisteux, le Brown Oilshale doit être regardé comme un charbon parce que la matière organique

LES CHARBONS HUMIQUES l£T LKS CHARBONS DIS PURINS 4^)

y prédomine optiquement sar la matière minérale et qu*elle donne à la roche ses caractéristiques principales.

a. — Le Brown Oilshale est de la gelée brune solidifiée, fossilisée en présence d'un bitume. La gelée fondamentale n a retenu ce bitume qu*en faible quantité. Le Brown Oilshale est donc un charbon huinique. Nous verrons, par les comparaisons que nous serons amené à faire, en exposant les caractéristiques spéciales d'autres charbons humiques, que le Brown Oilshale peut servir de type à cette classe de charbons.

3. — La gelée fondamentale qui forme le Brown Oilshale n'était pas parvenue au même degré d'huinification dans toutes ses parties. De là son aspect hétérogène, zone et Hnement stratifié. L'humification était peu avancée. Les parties les plus fortement humifiées sont les plus rousses et les plus foncées. La gelée fondamentale est par suite faiblement colorée et sa réfringence reste voisine de celle des parois cellulaires végétales.

4. — Au moment de son dépôt la gelée fondamentale a fait prise en une masse de consistance forte. En se contractant lors du premier retrait elle n'a pris nulle part une structure réticulaire. Par contre, elle s'est coupée par de grandes fentes. Les fragments ont glissé les uns sur les autres: de là, sur les tranches vei*ticales, une structure dite en stratification disloquée propre aux schistes cirés. La matière était encore parfaitement plastique quand ces glissements se sont produits. Les objets accidentels conmie les spores, le pollen et les menus débris humifiés enfermés dans la gelée faisaient déjà corps avec cette gelée.

5. — La contraction verticale de la gelée est 2,5 fois plus forte que celle des écailles ganoïdes qu'elle contient. Elle est 1,60 fois plus forte que celles des thalles à'Epipolaïa, Tous les corps humifiés enfermés dans la gelée ont agi comme des corps durs par rapport à celle-ci. Les corps humifiés sont donc entiers et non fracturés par des fissures tardives loca-

lisées dans ces corps. La contraction de la gelée fondamentale a été plus intense, là où elle est le plus colorée, c'est-à-dire là où elle est le plus fortement huniifiée et où, par suite, elle a le plus fortement retenu le bitume.

6. — La prise de la gelée fondamentale lors du dépôt est établie par Tétat incomplètement affaissé des corps accidentels qu elle contient et par les écailles ganoïdes qu'elle tient en suspension.

7. — La gelée fondamentale a localisé l'argile par action élective. Cette action a eu son intensité maxima dans ses parties les plus fortement huniifiées. La quantité d'argile ainsi localisée est assez élevée.

8. — Les corps bactérioïdes sont relativement peu nombreux dans la gelée fondamentale du Brown Oîlshale. Ce sont surtout des micrococcoïdcs très petits, de o u. 5 à o fx 8. Ils sont simples ou couplés en diplocoques. Il y a quelques bacilloïdes mesurant de a ;i. 5 à 4 (^ 6 sur o (i 8. Diplocoques et bacilloïdes sont en générai posés à plat. Les grands bacilloïdes contiennent des cristaux. Ces corps bactérioïdes ont l'aspect de spores bactériennes. Ils ne sont pas nettement buUaires dans ce charbon, je les crois plutôt pleins. Ils sont parfois juxtaposés à des bulles. Les bactérioïdes sont beaucoup plus nombreux dans les parties i*ousses de la gelée fondamentale que dans ses parties orangées.

9. — Les corps jaunes du Brown Uilshale sont d'une part certaines zones moins humifiées de la gelée fondamentale et d'autre part des corps figurés. Ces derniers sont peu abondants. Parmi eux certains sont d'origine cellulosique comme les spores et les grains de pollen, d'autres sont de nature gélosique, comme les thuUes à'Epipolaïa Boweri, les troisièmes sont de nature osseuse ou cartilagineuse comme les plaques osseuses des écailles ganoïdes et les fragments squelettiques. Ce sont les corps jaunes provenant de la gelée fondamentale

et des écailles animales qu'on remarque tout d'abord, les premiers parce qu'ils forment de grandes zones et qu'ils sont beaucoup plus abondants, les seconds parce qu'ils se détachent nettement et que leur présence est soulignée par une plus forte localisation du bitume.

10. — Les corps accidentels ajoutés à la gelée fondamentale du Brown Oilshale lors de sa précipitation sont en très faible quantité. Ils n'interviennent pas pour 0,00 1 dans ce charbon. Les poussières végétales non humifiées y sont représentées par des spores de Cryptogames vasculaires et des grains de pollen. Les menus débris humifiés sont très fragmentaires, peu abondants. Ce sont les corps moyennement humifiés qui dominent. Les vrais fusains sont rares ou manquent complètement. Il y a quelques lames cuticulaires isolées. Les fleurs d'eau sont indiquées par quelques thalles d^Epipolaïa Boweri, les débris animaux par des écailles ganoïdes. Tous ces corps sont très bien conservés; chacun d'eux a localisé le bitume et les matières hydrocarbonées comme il le fait dans les masses organiques qui ont donné les charbons d'algues. Les diverses variétés de charbon qu*on voit associées dans une houille se produisaient ici simultanément. Les débris végétaux rouge brun et les plaques osseuses ont localisé le bitume plus fortement que les autres parties.

11. — Les fossiles caractéristiques du Brown Oilshale sont: des spores de Cryptogames vasculaires variées, des grains de pollen, des thalles d'Epipolaïa Boweri, qui deviennent par endroits très rares, comme dans l'échantillon de M. Cambray, des écailles ganoïdes. Il n'y a ni Diatomées, ni spicules de Spongiaires, ni coquilles d'Ustracodes, ni coprolithes. Je n'ai pas trouvé de bactéries dans les canalicules osseux des écailles ganoïdes que j'ai observées. J'ai trouvé les plaques d'émail taraudées dans le spécimen de M. Cambray, alors qu'elles ne le sont pas dans les écailles du spécimen de M. Bower.

4B G. KU. BKKTRAND

la. — Le Brown Oilshale ne con tient aucune parcelle minérale élastique.

i3. — La niasse organique du charbon de Broxburn a été enrichie en matières hydrocarbonées par addition de bitume.

La pénétration du bitume a été tardive. On voit le bitume libre dans le fond des grandes fissures demeurées entrouvertes, il s'agit d*un bitume très peu, condensé. Ce corps a traversé la masse de la gelée fondamentale par une sorte de diQusion générale. On ne voit pas de canalicules d*injection ou de poches, et cependant le bitume comble les cavités des corps humifiés, qu^ils soient enfermés dans la gelée jaune ou dans la gelée rousse. — La rétention de ce bitume a été faible, la gelée fondamentale, qui était ici son principal agent de localisation, étant à un degré d'humification peu avancé.

14. — Outre la forte proportion d'argile localisée par sa gelée fondamentale, le Brown Oilshale contient encore comme matières minérales accidentelles de la calcite, quelques cristaux de glauconie, de petits cristaux bacillaires, de la pyrite en masses arrondies uniformément réparties, sauf au voisinage de quelques fissures où cette pyrite forme des traînées. La charge du Brown Oilshale en matières minérales s'élève à 67,18 pour cent. C'est à cette forte minéralisation que la roche doit son aspect schisteux.