CHAPITRE I

Pétrographie et Paléontologie houillère

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PETROGRAPHIE HOUILLERE

Caractères généraux des dépôts

Dans le Massif Central, les formations houillères sont entièrement continentales, constituées à partir de sédiments lacustres, fluviatiles ou torrentiels, quelquefois éoliens ou détritiques.

On se représente le pays carbonifère comme une aire émergée dont les dépressions étaient occupées par les lacs. À ces lacs aboutissaient de nombreux cours d’eau d'importance, de régime et de débit variable, tandis que sur les rives se dressait la végétation dont nous retrouvons trace au toit des veines. Ces rivières étaient les principaux agents de transport des matériaux, empruntés aux massifs avoisinants démantelés peu à peu par l'érosion ; la texture des roches dépend dans une large mesure des actions mécaniques subies durant le transport et la mise en place. Ultérieurement peuvent intervenir des remaniements et des altérations dues à des exondations momentanées, à l'érosion, aux phénomènes chimiques.

Les principales roches

Les roches autres que la houille sont presque exclusivement siliceu- SÉéSE

Les brèches de base sont formées d'éléments parfois énormes de la roche encaissante, mêlés d'éléments plus petits, le tout cimenté par un grès; elles représentent des éboulis immédiatement antérieurs au début de la sédimentation, protégés et agglomérés par elle. Leur répartition est irrégulière, comme l’est celle des éboulis le long d’un relief; épaisses par endroits, elles manquent ailleurs. Leur présence indique que le Carbonifère repose normalement sur son substratum.

Les conglomérats sont fréquents. Les roches hétérogènes, friables, facilement destructibles, ne subsistent dans les galets qu'à proximité de leur origine; si le transport devient plus important, le gneïss et le granite dominent avec le quartz qui, finalement, reste seul visible. x

Les grès et arkoses, souvent pétris de débris végétaux et de particules charbonneuses, forment de nombreux et importants niveaux ; ils sont plus ou moins grossiers selon le degré de dissociation de leurs constituants.

Les schistes ne laissent plus voir à l’œil nu leurs éléments qui deviennent parfois extrêmement fins, en particulier dans les schistes bitumineux, considérés comme dépôts d’eau calme ; ils renferment, en raison de la ténuité de leur grain, des fossiles végétaux souvent bien conservés.

Les argiles sont rares, en général en bancs minces, parfois colorés, que Jeur continuité permet d'utiliser comme repères dans un faisceau de couches. Exceptionnellement, elles constituent une grande partie des assises du bassin de Sainte- Foy-l’'Argentière ; mais l’âge stéphanien de ces dernières n'est pas absolument prouvé.

En plus de cet énorme paquet de roches siliceuses qui forment le fond du terrain houiller, on connaît quelques bancs calcaires, accompagnant souvent des

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schistes bitumineux, et, dans certains bassins (Graissessac), des brèches et conglomérats à galets calcaires empruntés au Paléozoïque du socle.

On distinguera dans les bassins houillers deux types extrêmes de faciès :

a) un faciès de bordure, correspondant à la fois à une agitation relativement grande des eaux, à un faible transport de tout ou partie des éléments : les roches grossières dominent, les conglomérats montrent des galets de micaschiste ou autres constituants peu résistants ; de nombreuses paillettes de mica se voient dans les grès et les schistes, donnant à ceux-ci un aspect satiné caractéristique.

b) un faciès propre aux régions éloignées du littoral ; dans l’ensemble, les eaux sont peu agitées, le transport plus important. Là se rencontrent schistes et grès blancs, et, de temps à autre, des « grattes », conglomérats à galets de quartz arrondis de 10 à 15 mm. Les micas ne sont plus visibles à l’œil nu.

En se dirigeant du bord vers le centre d’une cuvette limnique, ou en examinant les terrains recoupés par une verticale ascendante, on observe tous les types intermédiaires entre le premier et le second de ces faciès, avec, bien entendu, des écarts passagers plus ou moins grands dûs à l'instabilité du régime des eaux dans un cycle continental.

Interstratifiées dans ces formations schisto-gréseuses, les couches de houille ont pris naissance à partir d’amas végétaux ; au mur, on trouve fréquemment des racines ou des radicelles dans leur position naturelle, au milieu d’un sol qui se délitte en mottes irrégulières ; au toit, des bancs schisteux à fossiles végétaux. Il n’est pas rare cependant, de voir des grès surmonter directement la houille, souvent tapissés d'empreintes de sigillaires.

L'apparition de veines de houille au milieu d'assises stériles d’épaisseur très variable est expliquée par des mouvements de subsidence provoquant des oscillations du niveau des eaux; nous prions le lecteur de bien vouloir se reporter, pour cette question, aux travaux de M. Pruvost et de ses collaborateurs, ainsi qu’au chapitre VII de ce travail.

Valeur des repères pétrographiques dans une série houillère

Nous distinguerons :

des repères de faciès : tels, par exemple, les poudingues à micaschiste. Ils sont utilisables pour distinguer localement deux niveaux mis en contact par un accident. Mais on ne doit à aucun prix (comme cela s'est fait souvent) généraliser sans contrôle et considérer un faciès comme caractérisant une assise dans l’ensemble du bassin : car ce faciès se modifie insensiblement lorsqu'on s'éloigne ou se rapproche du bord ou du centre de la cuvette primitive.

des repères de forme : telle la succession de plusieurs veines de distance et d'épaisseur connues. Ils sont essentiellement utilisés par les exploitants et présentent une certaine valeur s'ils sont suffisamment nets ; ils conduisent néanmoins à de fréquentes erreurs.

des singularités pétrographiques : bancs d’argile colorée, schistes bitumineux, etc. Ce sont les plus précis, mais leur étendue est souvent limitée,

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Pétrographie des terrains de couverture