I . Voir de Lapparent, Traité de géologie

gravier, du sable, de l'argile et des débris végétaux, ayant macéré quelque temps de façon à leur faire perdre leur trop grande légèreté, on observe le phénomène suivant : le cours d'eau, à son embouchure, perd rapidement de sa vitesse, il laisse déposer d'abord le gravier, plus loin le sable de plus en plus fin, plus loin 'encore l'argile; enfin, là où la vitesse est devenue à peu près nulle, les débris végétaux se déposent à leur tour.

'Si l'apport des matériaux que nous avons cités continue, il est clair que la couche plus ou moins épaisse de matière végétale, tout en continuant de s'étendre du côté opposé à l'embouchure du cours d'eau, sera recouverte de ce côté-là, au contraire, par les argiles et les sables fins qui ne cessent d'arriver. On aura donc, au bout d'un certain temps, un lit de matières végétales, accusant tous les accidents de surface du fond du bassin et recouvert par des argiles, des sables fins, eux-mêmes supportant vers l'entrée du cours d'eau les graviers de plus en plus volumineux.

En France, presque tous les bassins houillers disposés autour du plateau central ont la forme de cuvettes, et on peut imaginer facilement que ces cuvettes aient été occupées à l'époque de la houille par des lacs qui se sont comblés en partie par l'apport prolongé des matériaux arrachés aux contrées voisines.

Les torrents, les rivières, chargés de graviers, de

vase et de débris végétaux débouchant de divers côtés dans l'eau tranquille et profonde de ces lacs, abandonnaient, dans Tordre que nous avons indiqué, les galets, les graviers en couches très inclinées près des bords, tandis que, plus loin, les grès fins, les argiles et les végétaux se déposaient en couches moins inclinées, souvent presque horizontales. La couche de combustible plus ou moins régulière recouverte en premier lieu sur les bords s'étendait en s'épaississant vers le centre, par des apports successifs. Cet accroissement étant dû à des crues consécutives, la houille des bords du bassin était plus anciennement formée que celle du centre.

L'arrivée des matières minérales et végétales étant simultanée, on comprend que la formation d'un bassin houiller ait pu être relativement assez rapide; M. Fayol a calculé, qu'en évaluant à 200 hectares la surface du bassin de Commenfry et à 7 milliards de mètres cubes le volume du lac houiller, 7,000 'ans auraient suffi aux cours d'eau qui y débouchaient, pour le combler en grande partie, en supposant que ces cours d'eau eussent déversé par an un million de mètres cubes de troubles par an, soit onze fois moins que n'en charrie aujourd'hui la Durance.

En admettant que la houille ne forme dans ce même bassin que la 1/200 partie des matériaux, il suffirait, pour produire un demi-miUimètre d'épais-

seur de ce combustible par an, une superficie de 5,000 hectares de forêts, c'est-à-dire 25 fois plus grande.

Or, ces chiffres sont des minima, si Ton tient compte, d'une part, de la puissance des torrents plus grande à l'époque houillère que de nos jours, et de la vigueur de la végétation qui dépassait certainement celle des régions tropicales actuelles. ' La formation de chacun des petits bassins, en particulier, a donc pu s'effectuer dans un temps beaucoup plus court.

La sélection dont nous avons parlé plus haut, et qui séparait les matières minérales et végétales par ordre de densité, pouvait intervenir également dans le dépôt des matières organiques; les portions les f)lus volumineuses, telles que troncs, branches, frondes, etc., entraînées moins loin que les petits débris et la poussière organique, n'arrivaient pas jusqu'à la couche formée par eux, mais se déposaient en même temps que les grès fins et que les argiles ; ce sont eux que nous retrouvons à l'état d'empreintes.

La présence de certains troncs debout dans les couches de grès ou de schistes, formées en même temps que la couche de combustible, ne prouve donc pas qu'ils sont à la place où ils ont poussé, mais seulement qu'ils se sont déposés dans cette position lors de leur charriage par les eaux ; ils sont, du reste, très souvent accompagnés à Com-

mentry d'autres troncs, les uns inclinés, les autres complètement couchés.

Ce n'est pas à dire pour cela qu'il n'existe pas de forêts houillères dont le sol renferme encore en place des portions de troncs enracinés, mais ces troncs ne pénètrent jamais dans la couche de combustible, et ils n'ont pas concouru à la former. Par un phénomène d' affaissement, assez fréquent, du reste, le terrain où ils ont vécu a été recouvert par les eaux, et le lac dont ce terrain était devenu le fond a été le siège de dépôts analogues à ceux que nous avons cités.

M. Fayol a cherché à appliquer sa théorie du charriage aux grands gisements houillers marins du nord de l'Europe.

Dans ces gisements, les couches de houille sont généralement moins épaisses, plus régulières ; étendues sur un espace beaucoup plus considérable, la structure organique y est beaucoup moins reconnaissable, les lits à fossiles marins sont subordonnés aux roches qui encaissent la houille, les schistes qui accompagnent la houille renferment de nombreuses empreintes de plantes terrestres.

Ces différentes particularités s'expliquent facilement, d'après M. Fayol, si l'on admet que de grands cours d'eau aient débouché dans de profonds estuaires, en y apportant des alluvions mélangées de débris végétaux. Ceux-ci, charriés à

une distance plus grande de leur lieu d'origine que les débris des bassins moins étendus et lacustres de l'intérieur, devaient arriver en général à T^état de fragments plus petits, dès lors d'autant plus difficiles à reconnaître après la houillification.

Le balancement de la vague les obligeait à s'étaler davantage et à former des couches plus régulières. Les déplacements du courant principal amenant les détritus organiques, en faisant varier la position des alluvions superposées, devaient avoir pour résultat le retour momentané, en certains points, du régime marin avec dépôt de calcaire ou d'ampélites fossilifères.

Si les débris organiques enfouis sous des couches épaisses d'argiles et de sables, à l'abri de l'action de l'air, ne subissent plus, quand ils sont suffisamment comprimés, d'altération ultérieure sensible, comme nous l'avons conclu de l'examen des galets de houille, et de l'état de houillification plus ou moins avancé que présentent les fossiles végétaux contenus dans certaines couches de schistes des bassins de Commentry, de Blanzy, d'Autun, etc., l'hypothèse de M. Fayol a besoin, pour se compléter, de celle de M. Grand'Eury, hypothèse que nous admettons et qui consiste à supposer que les différents débris organiques ont dû subir une altération préalable plus ou moins complète avant leur enfouissement.

Dans l'hypothèse du transport des plantes par

les cours d'eau dans des lacs ou dans des estuaires, et de leur enfouissement presque immédiat audessous de couches épaisses de sédiments, il est impossible que ces végétaux aient eu le tçmps de se modifier et de s'altérer de façon à présenter la composition chimique de la houille.

L'étendue des lacs houillers et celui des estuaires ne permettent pas, du reste, d'admettre que, quand même il se serait écoulé quelque temps entre l'arrivée des matières organiques et leur enfouissement, les conditions d'altération provoquées par la macération, et surtout par les organismes inférieurs, eussent pu être réunies dans des masses d'eau aussi considérables.

De plus., la boue organique houillifiée qui constitue la plus grande partie du combustible prouve que les végétaux ou leurs fragments ont été soumis à des, froissements répétés.

Si l'on admet que la plupart des cours d'eau de l'époque houillère formaient des delta à leur embouchure dans les lacs ou dans les mers, ces delta devaient être parsemés, comme ceux de nos jours, de nombreux étangs et de marécages; les terres qui les précédaient étaient elles-mêmes basses et humides; la température aidant, une végétation spéciale extrêmement puissante en couvrait toute l'étendue.

Non seulement les terres émergées étaient occupées par des buissons de Sphenophyllun, par des

l6o FORMATION DE LA HOUILLE

fougères arborescentes, des Calamodendrées, des Cordaïtes, etc., mais les eaux assez peu profondes étaient envahies de tout côté par les rht:(omes des Lépidodendrons et des Sigillaires, par ceux des Astérophillites, des Annularia et des Calamités, etc.

La végétation aquatique, aussi bien que la végétation aérienne, concourait à accumuler des débris de plantes dans ces étangs et dans ces lagunes.

Soumis dans des masses d'eau relativement peu considérables à une macération prolongée, les débris des plantes mortes se transformaient peu à peu et atteignaient assez rapidement la composition chimique des diverses espèces de houille. Les organes végétaux gardaient leur forme, presque leurs dimensions, tout en perdant une proportion notable d'oxygène et d'hydrogène; leur consistance, leur solidité étaient diminuées, mais ils conservaient une certaine flexibiUté et une certaine souplesse.

Dans ces conditions, les delta qui éprouvaient des affaissements et des soulèvements lents, successifs, ont pu se recouvrir de couches de houille et d'argiles superposés, et conserver en place un certain nombre de végétaux enracinés plus ou moins complets.

Dans d'autres cas, les delta, restant immobiles, ont été plus ou moins dégradés par les crues des cours d'eau auxquels ils devaient leur origine, et les étangs, les lagunes, les marécages débarrassés

DÉPÔr DES MATÉRIAUX l6l

en partie, à chaque inondation, des végétaux alté-

rés qui s'y étaient accumulés.

Ces débris encore flexibles, mais présentant une certaine fragilité, ont été entraînés par les eaux, en même temps que les menus fragments qui s'y trouvaient. On conçoit facilement que le frottement de ces plantes, qui présentaient alors assez peu de ténacité contre les graviers et les sables, ait donné naissance à une sorte de boue végétale d'autant plus abondante que le contact a été plus prolongé.

Charriés dans les lacs ou les estuaires, le phénomène de séparation mécanique dont nous avons parlé plus haut s'est effectué et, sous une déshydratation lente et une compression prolongée, les propriétés physiques de la houille se sont peu à peu développées.

Dans le chapitre suivant nous aborderons l'étude de quelques plantes qui ont concouru à la formation de la houille. Nous commencerons par la Classe des Calamariées, groupant plusieurs Familles, telles que les Equisétacées, les Annulariées, Astérophyllitées, etc.

La famille des Equisétacées renferme, entre autres, un genre remarquable, le genre Equisetum qui se montre dès la période houillère et se continue jusqu'à notre époque; les Prèles, si communes dans les lieux humides, dans les terrains sans culture, sont les représentants actuels de cette famille.