ODE DE FORHATIOM DE LA HOUILLE

Composition de la houille. — La houUle OU charbon de terre est essentiellement formée par une combinaison de carbone, d'hydrogène et d*oxygène, c'est-àdire des substances constitutives des tissus végétaux, avec ime certaine quantité de matières étrangères dont le total varie entre 2 et 10 %• Suivant la proportion des produits volatils, on a tous les intermédiaires possibles entre Yanthracite, qui contient 84 à 95 7© de carbone et la houille grasse, dont les variétés extrêmes perdent à la distillation jusqu'à 60 7o de leur poids. La houille contient des traces d'azote et perd, à la température de I2i<*, de 3 à 57o d'eau.

Les hydrocarbures, gazeux ou liquides, qui se dégagent quand on distille la houille, ne préexistent pas dans le combustible minéral ; car la houille pulvérisée n'abandonne rien quand on la traite par la benzine ou l'éther, c'est-à-dire par les dissolvants habituels des hydrocarbures. Ces produits se forment donc par l'acte même de la distillation.

Les matières étrangères mélangées à la houille et qui se retrouvent dans ses cendres sont : la silice, un peu de potasse et de soude, quelquefois de l'alumine, souvent du peroxyde de fer et de la pyrite. Ces substances sont précisément celles qu'on retrouve dans les végétaux actuels et notamment dans les cryptogames. De plus, la houille contient rarement moins de 2 7o et plus de 6 7o de cendres. Or si on suppose une matière formée par moitié de lycopodes et de fougères et que l'on calcule les impuretés du produit en raison de la proportion connue des cendres dans ces deux classes de végétaux, on trouve une quantité de cendres au moins e'gale k celle que renferme le combustible minéral. D'après cela, on peut admettre que la totalité des éléments des cendres de la houille provient de végétaux dont la substance organique a donné naissance au charbon de terre ; peut-être même serait-on fondé à supposer que ces végétaux contenaient moins de matières étrangères que leurs congénères actuels (1).

Xode de ffonnaUon. Hypothèse «nclenne. — La houille est donC un produit d'origine végétale; mais pour que ce produit ait pu se conserver, il a fallu que sa transformation s'opérât à l'abri de l'air, de telle sorte que la plus grande partie du carbone y demeurât concentrée, comme il advient dans la formation de la tourbe. D'ailleurs le mode de gisement du combustible minéral permet de soupçonner comment les choses se sont passées et de deviner que les matières végétales s'accumulaient tantôt (fans des bassins lacustres intérieurs, tantôt dans de grandes lagunes, que la mer voisine visitait de temps en temps. Au premier mode de formation appartiennent les bassins houillers du centre de la France et des Vosges, avec lem^ couches, parfois très puissantes, mais irrégulières et généralement très localisées; tandis que le second mode est celui des

(1) Dana, Manual of Geology.

MODE DE FORMATION Ml U BOUILLE. 781

couches peu épaisses, mais remarquablement régulières et étendues, des bassins anglais, belges et i/vestphaliens.

Il reste à savoir de quelle manière se sont produites ces accumulations. On a cru longtemps que les végétaux houillars avaient dû se développer sur place, à la manière de ceux des tourbières actuelles. Se fondant sur les traces de racines qu*on observe en abondance dans les argiles inférieures aux couches de houille, on s*est figuré volontiers que ce combustible devait son origine à la décomposition sur place d'une végétation herbacée, qui s'était développée dans Teau au pied des Sigillaria , Lepidodendron et autres grands arbres de l'époque. De la sorte, en tenant compte de la réduction que des herbes ou des détritus forestiej^ ordinaires doivent subir pour se transformer en houille , on arrivait à assigner à la formation de chaque couche une durée considérable; car la matière de plusieurs forêts vierges, successivement enfouies sur le même lieu, suffirait à peine à donner quelques décimètres de houille compacte.

SlffiiifleatioB d«8 ti^es dressées. — Les recherches les plus récentes et spécialement celles de M. Grand'Eury (1) ont singulièrement modifié celte manière de voir en faisant revivre, sous une forme nouvelle, l'ancienne doctrine de la formation de la houille par voie de transport. Sans doute, des végétaux en place existent dans les terrains houillers; des souches, racines et tiges paraissent s'y trouver fréquemment à l'endroit même où elles ont végété, dans la situation qu'elles occupaient à l'état vivant. Mais si on les rencontre dans les grès et schistes qui encaissent les couches de houille, du moins, ce n'est jamais dans ces couches elles-mêmes ; les troncs debout dont on trouve les racines dans les schistes et grès qui forment le mur des couches sont toujours nettement tranchés par le plan de la sole; inversement, les souches en place dans les couches du toit s'étalent à la surface des veines de charbon sans y pénétrer. A Saint-Étienne, où les dessins d'Alex. Brongniart ont rendu classiques les troncs de Calamités de la carrière du Treuil, c'est dans le grès houiller que ces troncs sont contenus. . Aucun d'eux ne traverse les couches de houille et leurs bases sont disposées à diverses hauteurs dans la masse du grès. La même chose a lieu en Amérique, comme en témoignent les observations de M. Dawson.

Les intéressantes recherches de M. Fayol (2) ont d'ailleurs montré que la verticalité des troncs n'impliquait nullement leur développement in situ. Il existe à Commentry un banc dit Banc des Roseaux, où les tiges de Calamodendron et de Psaronius abondent au point de simuler une forêt fossile ; beaucoup de troncs sont debout, d'autres couchés, à côté des feuilles et des fruits ; ce phénomène, fréquent dans les grès, est très rare dans les schistes et n'a pas été observé dans les couches de houille. De plus, les troncs couchés sont cent fois plus nombreux que les arbres debout : enfin, quand ce dernier cas se présente, les strates de grès

(1) Voir l'ouvrage déjà cité. — Voir aussi Zeiller, Revue scientifique, 1877, p. 1254, et de Saporta, Bull. Soc. géot. de France, 3* série, Y, p. 382.

(2) Comptes rendus, XCm, p. 160.

teusc; h, bouille et schiste bitumineux; g, grés.

sont presque toujours relevées ou courbées autour des tiges qu*elles encaissent.

Il y a longtemps, du rester/que le fait du relèvement des couches encaissantes au voisinage d«s tiges a été observé. La figure 29i, empruntée à VExplication de la Carte géologique de France (1), représente une tige de Calamités , longue de plus de 5», trouvée en 1836 dans Texploi talion de la fosse Bleuse-Bome, à Anzin, et où ce relèvement est très accentué. Or cette circonstance, inexplicable dans rhypothèse d'un dépôt lentement opéré autour d'une tige en place, concorde au contraire fort bien avec Tidée d'un transport.

FormaUoB par llottaf«. — En effet, M. Fayol a montré qu'une fougère encore verte, jetée dans Teau, prend d'abord une position verticale, puis Fig. 2»i. — Tige fossile observée à s'eufonce et ne Commence à se coucher que quel-

Anzin (d'après Duflrénoy et Elie . , ,, . ,

de BeaumoDt). — a. argile schis- ques jours après le moment où elle a touche le

fond. La même chose a lieu si on l'abandonne au milieu d'un courant qui emporte les détritus du lavage des charbons et, dans un tel courant, les sédiments grossiers se courbent, par un effet de remous, au voisinage des tiges ou des piquets qu'on a ménagés sur le parcours.

D'autre part, les arbres houillers, avec leurs troncs mous et cylindriques, couronnés, seulement au sommet, par une ombelle de feuilles, étaient tout à fait propres à conserver, dans le flottage, la verticalité de leurs tiges. Charriés au milieu de sédiments grossiers et arénacés, ils devaient s'enfoncer peu à peu au sein d'une matière assez résistante pour les soutenir; au contraire, si le courant n'emportait que de la boue, destinée à former du schiste, les tiges, une fois enfoncées, devaient tendre à se coucher sur le fond vaseux.

Ce mode de formation, qui rend très bien compte des circonstances observées et notamment du fait que, le plus souvent, on ne trouve, en station verticale, que des portions de tiges, permet de soupçonner le grand rôle que le charriage et le flottage ont dû jouer dans le dépôt des terrains houillers. Or cette conclusion s'applique aussi aux couches de houille elles-mêmes. En effet M. Grand'Eury a constaté que la houille est formée de résidus végétaux posés à plat et se recouvrant mutuellement comme s'ils s'étaient amassés sur un plan horizontal, dans une situation tellement uniforme qu'on y doit reconnaître l'action permanente d'un liquide servant de véhicule. Les résidus sont des fragments de troncs, d'écorces, de tiges et de rameaux, des lambeaux de feuilles, tantôt très variés, tantôt très homogènes ; ainsi la grande couche de Decazeville est formée d'écorces de Calamodendron et plusieurs des couches de Saint-Ëtienne sont presque ex-