CH. XXV.] BASSINS HOUILLERS DES ÉTATS-UNIS

et par l'ablation de son hydrogène, de son oxygèùe et de ses autres éléments volatUs. L'origine d'une pareille masse de débris végétaux aussi pure d'ingrédients terreux ne peut, selon moi, s'expliquer que par le développement continu, pendant des milliers d'années, d'arbres et de fougères. Ce qui vient sui-tout àrap|)ui de cette théorie, c'est la présence, sous chacune des bandes d'anthracite, des stigmariées encore en place. L'hypothèse rivale, qui consiste à supposer un transport de plantes à la mer ou dans im estuaire, ne rend nullement compte de l'absence de sédiment, ni, dans le cas particulier dont il s'agit, du manque de sable et de cailloux. Comment se fait-il que des couches de houille aussi nombreuses, et qui furent continues sur des kilomètres entiers, se soient rapprochées ensuite, et aient fini par se réunir en une seule, d'épaisseur égale à toutes les autres ? C'est là une question que les mineurs anglais se sont souvent adressée. Feu Bowman leur a fait une réponse satisfaisante. Soit a a' (fig. 506) un amas de matières végétales capable de former par la condensation une couche de 90 centimètres de

Fio. 506.

Fig. 507.

houille. Admettons que cet amas repose sur une argile h V pénétrée de racines d'arbres en place, et qu'il supporte une forôt en voie d'accroissement C D ; supposons ensuite qu'une portion de la même forêt DE vienne à être submergée par un abaissement à luie profondeur de 7 mètres, de telle sorte que les arbres s'enfoncent tout en restant debout dans l'eau,

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et doivent • subir ultérieurement une décomposition lente pendant que les souches et la partie inférieure des troncs seront enveloppés dans les lits de sable et de limon qui rempliront graduellement le lac D F. Loi-sque ce lac aura complètement été comblé et converti en terre sèche, par exemple après le cours d'un siècle, la forêt GD se développera de nouveau sur toute la surface G F (fig. 507), et une auti'e masse de matières végétales g g' pouiTa s'accimiulerdeCàF pour former une autre épaisseur de 90 centimètres de houille. On trom era alors dans la région F deux niveaux de combustible a' g\ chacun de 90 centimètres d'épaisseur, et séparés par 7'», 50 de grès et de schiste, avec des arbres en position verticale reposant sur la houille inférieure, tandis qu'entre D C ces deux niveaux se seront rejoints en un seul, épais de 1",80. iMais , dira-t-on , le développement de la végétation ayant été non interrompu pendant plus d'un siècle, la matière végétale devra être plus épaisse dans la région C D que les deux bandes ensemble a! g' vers F : oui, sans doute, on remarquera entre ces deux épaisseurs une certaine différence due à la génération en plus que compte l'une d'elles, et cette différence poun-a s'élever jusqu'à 12 ou peut-être 25 millimètres, mais elle ne sera point suffisante pour empêcher le mineur d'affirmer que la couche a g^ dans sa section perpendiculaire à C D, est égale aux deux bandes ci g' en F.

Le lecteur a vu, d'après la coupe (fig. 505, p. 110), que les couches du bassin houiller des Appalaches prenaient, à l'Ouest de ces montagnes, ime direction horizontale. Elles sont coupées par trois grandes rivières navigables, le Monongahela , l'AUeghany et l'Ohio ; toutes trois montrent sur leurs bords des affleurements de houille. De la première, à Brownsville, on découvre une vue magnifique de la principale couche de houille bitumineuse, laquelle, épaisse de 3 mètres, est appelée Couche de Pitisbwg^ et se présente dans un escarpement presque à fleur d'eau. J'en ai pris l'esquisse du pont situé au-dessus de la rivière

ce. XXV. J BASSINS HOUILLERS DES ÉTATS-UNIS. JH7

(fig. 508). Le combustible est recouvert d'un schiste cliar-

bonneux ô, surmonté à son tour d'un giès micacé c. On

118 GROUPE GARBONIFÈBE. [Ch, XXT.

a creusé, & très peu de frais, des galeries horizontales d*où les eaux s'écoulent d'elles-mêmes, et dans lesquelles les charrettes chargées de houille et attachées l'une à l'autre, glissent naturellement, suivant la pente d'un railway, pour aller décharger leur fardeau dans des barques amarrées au rivage. La môme couche se retrouve sur la rive droite en a^ et Ton peut la suivre sans discontinuité jusqu'à Pittsburg, à plus de 80 kilomètres* Comme elle est presque horizontale, tandis que la rivière descend, son niveau relatif s'élève de plus en plus au-dessus de celui du Monongahela, sans toutefois présenter d'inconvénients pour l'exploitation. Au-dessous de la grande couche de houille de Brownsville, est une argile de 45 centimètres d'épaisseur, superposée à plusieurs couches de calcaire qui couvrent de nouvelles assises de houille. J'ai indiqué aussi dans mon esquisse, en dd^ une autre petite couche exploitable qui se montre sur la pente des collines, à une hauteur plus considérable. Là, chaque propriétaire peut ouvrir un puits de houille sur son domaine, et la stratification est si régulière, qu'il lui est toujours facile de calculer avec précision la profondeur à laquelle il rencontrera le combustible.

Le bassin houiller des Appalaches, dont ces couches font partie (de C à E, coupe, fig, 505, p. 110), est remarquable par sa vaste surface ; suivant M. H. D, Rogers, il se prolongerait sans discontinuité du N.-E. au S.-O,, sur une longueur de plus de 1100 kilomètres, pour une largeur maximum de 280 kilomètres. Ce n'est pas exagérer que de porter cette étendue en surface à 170,000 kilomètres cairés.

Avant que ses limites premières fussent restreintes par la dénudation, cette formation houillère a mesuré plus de 1500 kilomètres de long, et, sur quelques points, plus de 320 kilomètres de large. La coupe (fig. 505) fait voir que les couches de houille sont horizontales vers l'Ouest des montagnes de la région D£, tandis qu'elles inclment de plus en plus et se plissent en avançant vers l'Est. Or, on remarque invariablement que la houille devient de moins en

CB. XXV.] BASSmS HOUILLERS DES ÉTATS-UNIS. 110

moins bitumineuse à mesure qu'elle s'avance, par le S.-E., vers les roches les plus contournées et les plus disloquées. Par exemple, sur l'Ohio, la proportion d'hydrogène, d'oxygène et autres matières volatiles, s'élève à 40 et 50 pour 100 ; à l'Est de cette ligne, sur le Monongahela, et particulièrement sur les points où apparaissent quelques légères flexions, on trouve encore à peu près 40 pour 100 de ces mêmes matières. Lorsqu'on pénètre dans les monts AUeghanys, où des axes anticlinaux distincts commencent à se montrer, avant toutefois que les dislocations soient considérables, la proportion en matières volatiles est généralement de 16 à 20 pour 100. Enfin, quand on arrive à certains bassins houillers isolés (5', fig. 505) associés aux flexions les plus accentuées de la chaîne des Appalaches, et où les couches sont aujourd'hui renversées, aux environs de Pottsville par exemple, la houille ne contient plus que 6 à 12 pour 100 de bitume; elle devient un véritable anthracite (1).

D'après Liebîg et autres éminents chimistes, lorsque le bois et la matière végétale sont enfouis dans la terre, exposés à l'humidité, et soustraits en partie ou en totalité à l'action de l'air, ils se décomposent lentement, et dégagent de l'acide carbonique qui se forme aux dépens d'une portion de leur oxygène. Ils se convertissent ainsi graduellementen lignite (houille de bois) , empreint d'une plus forte proportion d'hydrogène que le bois même. La décomposition continuant, le lignite passe à l'état de houille ordinaire ou bitumineuse, principalement par le dégagement de l'hydrogène carboné. Suivant Bischofî, les gaz inflammables qui s'échappent de la houille, et occasionnent souvent dans les mines de fatals accidents, contiennent toujours de l'acide carbonique, de l'hydrogène carboné, de l'azote et de l'acide hypo-azotique. Par le dégagement de tous ces gaz , la houille commune ou bitumineuse se transforme graduellement en anthracite ; elle reçoit alors les différents noms

(i) Trans, ofAssoc, of Amer, Geol.y p. 470.

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de houille esquilleuse, houille éclatante, houille dure, fmisil , etc. Le rapport intime qui existe ,| dans le bassin houiller des Appalaches, entre le dégagement du contenu gazeux de la houille et les dislocations que les couches ont subies, peut être attribué en partie à la facilité plus grande qu'ont rencontrée les matières volatiles pour s'échapper dès que le fractionnement des roches eut produit un nombre infini de fissures et de crevasses, et en partie à la chaleur des gaz et de l'eau qui pénétrèrent ces crevasses lors des grands mouvements par lesq-aels furent courbées ou plissées les couches des Appalaches. Dans la période actuelle, des eaux theimales et des vapeurs chaudes s'échappent de la terre pendant les tremblements; des agitations analogues ont du déterminer le dégagement de la matière volatile des roches carbonifères.

dontlniiilé des couches de honUle. — Une COUChe de houille

pouvant être continue sur une très large étendue, on s'est demandé comment des forêts avaient pu s'accroître sans interruption sensible sur une aussi grande surface. Je répondrai qu'une forêt peut souvent se développer dans un delta smun espace de 50,100 et même 200 kilomètres, tandis que, dans un delta contigu, sur les bords du golfe du Mexique par exemple, s'élève une autre forêt offrant précisément les mêmes caractères ; par suite des âges, ces deux forêts paraîtront peut-être aux géologues avoir été continues, bien qu'en réalité elles aient été simplement contemporaines. Rien n'empêche qu'on attribue dans ce cas à la dénudation, des interruptions qui, en réalité, ont existé dès l'origine. Maié, comme dans tous les bassins houillers d'Amérique, on observe de nombreux lits à racines dont la portion supérieure ne présente pas de houille, on peut présumer que des bandes entières de matières végétales ont été enlevées par les flots. L'intervention d'une action dénudante partielle devient plus manifeste quand on voit les argiles à Stigmariées recouvertes de houille sur certains points, et, sur d'autres points, dépourvues de cette enveloppe.

Cb. XXV.] CLIMAT DE LA PÉRIODE HOUILLÈRE. 121

Dans la forêt de Dean, on observe d'anciens lits de rivières traversant les couches de houille, et contenant des galets arrondis de ce combustible. Ils sont plus anciens quelles couches houillères non disloquées qui les surmontent. Buddle affirme que des phénomènes semblables se présentent dans le bassin houiller de Newcastle. Néanmoins, ces exemples d'anciens lits de rivières sont beaucoup plus rares qu'on pourrait le penser, spécialement si l'on se rappelle l'existence fréquente des racines d'arbres [Stigmaria) transportées en fragments brisés dans les grès et les graviers". Un mouvement d'abaissement a été sans aucun doute la cause principale qui a soustrait des couches de houille aussi étendues à l'action des eaux fluviales.

ciiBMit de la i^riode ■oniuère. — Tant que les botanistes ont considéré la flore Carbonifère comme impliquant nécessairement un climat tropical, les géologues ont été bien embarrassés pour concilier la conservation de la matière végétale avec l'existence d'une température aussi élevée ; en efl^et, la chaleur hâte la décomposition des feuilles tombées et des troncs d'arbres exposés à l'air ou submergés. C'est ainsi que la tourbe, si abondante dans les étangs des latitudes élevées, disparait dans les marais des régions chaudes. Une opinion paraît s'accréditer de plus en plus, c'est que les plantes de la bouille n'indiquent pas toutes un climat semblable à celui de la zone équatoriale actuelle. Les fougères arborescentes se rencontrent au Sud jusque dans la partie méridionale de la Nouvelle-Zélande, et des Araucarias croissent à l'île Norfolk et encore plus loin au Sud dans le Chili. La prédominance des Fougères et des Lycopodes dans une contrée indique moins une chaleur intense qu'un climat humide, une température égale, et l'absence de gelées. Nous connaissons trop peu les SigiUariées, les Calamités, les Astérophyllites et autres formes spéciales à la période Carbonifère, pour raisonner sans crainte d'erreur sur la nature du climat qui leur a été propre.

On peut en dire autant des coraux et des céphalopodes du Calcaire de Montagne : ils appartiennent à des familles dont

122 GROUPE GARBOmrÈBE. [Cb. XXY.

les habitudes climatériques nous sont totalement inconnues ; et même, en supposant qu'une température chaude eût caractérisé les mers septentrionales pendant FÈre Carbonifère, l'absence de froid aurait sufrr( comme cela se voit encore aujourd'hui dans les mers des Bermudes, sous l'influence du Gulf-Stream) pour permettre aux polypiers calcaires de se développer sur une très large étendue géographique.