PRÉCÉDÉE

DE NOTIONS SUR LE GISEMENT DU CHARBON DE TERRE. o'uNE NOTICE SUR LES DIFFÉRENS DÉPÔTS HOUILLERS DE LA GRANDE— BRETAGNE , ET d'uN MÉMOIRE SUR l'eXPLOITATION DE LA HOUILLE ET DES MINERAIS DE FER.

INTROBrCTIOBT.

Vers la fin du siècle dernier, la fabrication du fer a éprouvé, en Angleterre , une révolution très importante par la substitution de la houille (i)

(0 D'après les renseignemens que nous avons recueillis 6n Angleterre, il existait encore en 1824, dans le Lancas-

^ûre, trois hauts-fourneaux qui marchaient au charbon de

bois,

au charbon de bois, seul combustible employé précédemment dans cette opération. Cette substitution a eu Tavantage non-seulement de diminuer beaucoup les frais de fabrication ^ mais encore de fournir au commerce une fonte douce et propre à beaucoup d'usages nouveaux à cette époquç. Elle a en même temps donné à ce genre d'industrie un développement immense , qui lui a fait faire de nouveaux progrès, parmi lesquels on doit compter au premier rang l'établissement des machines ingénieuses au moyen desquelles on façonne le fer en barres, de toutes formes, avec autant d'économie que de célérité.

La grande abondance de la houille, et surtout sa réunion avec le minerai de fer des houillères, appelé en anglais iron-stone (fer carbonate terreux ou lithoïde), ont, jusqu'à ce jour, procuré à l'Angleterre une supériorité marquée, dans ce genre de fabrication , sur toutes les autres contrées de l'Europe; mais il est permis d'espérer que la France ne restera pas toujours étrangère à cette nouvelle source de prospérité. Il y a déjà quarante ans qu'on a établi , pour la première fois , près de la mine de houille du Creusot, département de Saône-et-Loire , des hauts-fourneaux , dans les^ quels, depuis lors, on fond, au moyen du coke , des minerais de fer, soit d'alluvion , soit extraits du terrain de calcaire, à Gryphées. Depuis longtemps des hommes^ chargés par l'Etat de veiller au développement de l'industrie minérale de la

France ^ ont pressenti les avantages qu elle pourrait retirer de l'introduction complète ou partielle des procèdes anglais. En 1802 , M. de Bonnard^ maintenant inspecteur général au Corps royal des Mines, fit un voyage en Angleterre, dans le but principal d y étudier les nouveaux pix)cédés de la fabrication du fer. Un Mémoire , qu'il inséra dans le tome XVII, page a^5, du Journal des Mines ^ fit le premier connaître à la France cette industrie presque nouvelle. Depuis la paix , les ingénieurs et les maîtres de forges français ont essayé de la naturaliser en France; et c'est à la persévérance de feu M. de Gallois, l'un des membres les plus distingués du Corps royal des Mines, que nous devons l'établissement de Sainl-Élienne, le premier dans lequel on ait essayé de reproduire complètement la méthode anglaife pour la fabrication du fer. Plus tard , on a établi de vastes usines, du même genre, dans d'autres parties de la France.

Ayant été à portée, dans le voyage que nous avons fait en Angleterre et en Ecosse , d'étudier le travail des métaux avec quelque détail , nous nouS faisons un devoir de publier les données que nous avons recueillies, dans l'espérance que, tout incomplètes qu'elles sont , elles pourront être de quelque utilité aux maîtres de forges français.

Dans la première édition de cet ouvrage , nous avons fait précéder la description du travail du

fer par quelques aperçus sur les difiërens terrains faouillers que possède l'Augleterre ^ et par une description succinle de ceux qui^ contenant i:ine grande abondance de minerai ^ alimeatent un grand nombre d'usines. Nous désirions ^ ayant tout^ donner une idée exacte «de la disposition du minerai de fer des houillères ^ presque le seul employé dans les usines de la Grande-Bretagne ( i ). Conservant dans cette seconde édition les détails que nous ayons publiés sur ce sujet dans la première, nous en ajouterons de nouveaux qui compléteront le tableau que nous avons voulu présenter de la richesse minérale de la Grande- Bretagne; nous y joindrons^ en faveur de ceux de nos lecteurs qui sont peu familiarisés avec l'étude de la Géologie y des notions générales sur la manière d'être des, couches de houille dans le sein de la terre ^ et nous donnerons une description détaillée des difierentes méthodes d'exploitation usitées en Angleterre, ndu Notre travail sera divisé de la manière suivante :

Notions générales sur la manière d'être ( le gi-

(i) On emploie comme auxiliaire , dans quelques usines, du fer hématite rouge du Lancashire ; mais il parait que nulle part, dans la Grande-Bretagne, on ne traite en ce moment les minerais que présentent la formation oolithique | celle da grès ferrugineux et du grès vert , et les dq>ôts d'alluyion.

sèment ) des couches de houille dans le sein de la terre , et sur leur contexture ;

Notice sur les différens bassins houillers de l'Angleterre et de FÉcosse ;

Note historique et statistique ;

Travaux d'exploitation.

Une grande partie des détails que nous donnerons sur les travaux d'exploitation ^ seront empruntés à un excellent Mémoire de M. Bald ^ ingénieur anglais^ sur ce sujet.

nOTIONS GÉNÉRALES SUR LE GISEMENT DES COUCHES DE HOUILLE , SUR LEUR CONTEXTURE j ET SUR LA NATURE DES CHARBONS.

Ç i**. — Gisement,

La houille se trouve toujours dans le sein de Nature de»

la terre en couches : jamais ses gîtes ne présent SîJ^ite tent les caractères de ceux que les géologues apipellent^lons , et qui sont ordinairement composés de substances métallifères.

Les combustibles fossiles ne se rencontrent ja- Nature da mais dans les terrains cristallisés Ceranits, etc.); ,*®'™?*i^

, * . les renferme.

mais ils existent à difierens étages dans les divers terrains de sédiment dont se compose l'écorce du globe. La houille véritable appartient à un terrain particulier nommé ^ par cette raison, terrain houiUer^ et composé principalement de couches de houille, couches de grès, couches de schiste et quelquefois couches de minerai de fer.

Le mineur donne le nom de tott à la couche qui recouvre celle qu'il exploite, et celui de mur à la couche sur laquelle celle-ci repose.

Les couches de houille se montrent rarement isolées. Un même terrain en contient ordinairement un certain nombre, qui sont parallèles et séparées par des bancs de grès on de schiste.

Si Ton ne considère une couche de houille que sur une petite étendue , elle paraîtra comprise entre deux plans parallèles; mais en Fétudiant sur une grande portion de terrain , on ne tardera pas à reconnaître que les surfaces ^ qui d'abord nous avaient paru parfaitement planes , sont courbes et repliées dans tous les sens.

Les bancs de grès de poudingue ou de schiste,

dans lesquels la houille se trouve intercalée,

présentent les mêmes inflexions.

u'onen- Les couches de houille paraissant le plus com-

isB?" munément moulées sur une dépression, on a

uiUer. Jonné aux dépôts carbonifères le nom de bassins

houillers.

(Qurne- Outre le contoumement si fréquent des couches, îdies! ^^ terrain houiller présente encore d'autres acci-^ dens qui apportent souvent des obstacles à l'exploitation ; ils sont fréquemment traversés par des nie», fentes, par suite desquelles une portion des couches supérieures à ce plan aurait glissé parallèlement à elle-même, à une profondeur plus ou moins considérable.

Ou la fente n'a pas d'épaisseur appréciable, et

elle prend le nom de faille (du mot allemand fallen, tomber) ; ou bien elle a une certaine épaisseur, elle est généralement remplie , soit d'une rpche ignée, que Ton peut supposer injectée à l'état liquide ou pâteux de bas en haut, soit de débris des terrains avbisinans, et elle s'appelle djke. Quelquefois aussi Ton donne le nom défaille aux djkes qui ne sont pas d'une grande épaisseur, et qui ne contiennent que des débris des terrains voisins.

Les dykes rejettent une portion des couches Effets de»

• /» •«« • 9 . ji «f . fiiilles et des

comme les tailles , si ce nest quand ils sont per- dykes sur les pendiculaires à leurs plans. Dans ce dernier cas , ^^^^ ^' ils les interrompent simplement comme de grands murs intercalés. Les failles, même lorsqu'elles sont perpendiculaires au plan des couches , les re* jettent.

Si la couche n'était pas rejetée, la fente cesserait de porter le nom de faille; ce serait une simple fissure.

lies fig. I et 2 , pi. I , sont des coupes de portions de terrain houiller, avec des dykes et des failles qui dérangent les couches de terrain , comme nous venons de l'indiquer.

La fig. 3 est une coupe d une partie du terrain houiller de Newcastle , disloquée par de nombreux dykes et failles.

Les fig. 4 ^M bis novL^ présentent une coupe et un plan idéaux de l'ensemble d'un terrain houiller, subdivisé par des dykes ou des failles qui le

8 FABRICATIOK DE LA F02ffTE

trayersênt dans différentes directions ^ et le snbdî-visent ainsi en portions conrbes.

La coupe passe snivant la ligne ponctaée ÂB du plan qui correspond à la ligne d'inclinaison des couches*

Les mêmes objets sont indiqués par les mêmes lettres dans le plan et la coupe.

Nous ayons supposé deux couches de charbon seulement^ afin de rendre le dessin le moins com* pliqué possible ; les dislocations éprouvées par ces couches le sont aussi par les couches pierreuses qui les contiennent.

Le terrain houiller est bordé au nord par des terrains de transition plus élevés.

A^ est un terrain houiller sous forme de bassin courbe f dont les couches a , b plongent vers l'intérieur, comme l'indiquent les flèches. L'indi-^ naîson , dans le voisinage du terrain de transition, participant, à celle de ce terrain est plus forte que vers le milieu du bassin, et bien que les couches se trouvent à égale distance les unes des autres, loi'squ'on mesure cette distance sur la per-pendiculaire commune, leur distance sur la figure est moins grande, parce qu'elle se présente en projection.

Au sud du terrain houiller A , la faille B rejette

les couches de haut en bas , et forme un nouveau

terrain, un nouveau champ d^exploitation {coal

Jield)f qui contient les mêmes couches que le

terrain A, avec la même inclinaison. La faille D,

an- sud du terrain C ^ rejette les couches de haut en bas, et forme un troisième terrain E^ où se trouvent les couches du terrain C. Une troisième faille F forme un quatrième terrain G^ comme les prëcëdens^ au-dessous du troisième^ contenant toujours les couches a, b. Ici Ite couches sont relevées par une proéminence du terrain inférieur^ et se repliant sur cette proéminence sous forme de selle ^ prennent une inclinaison en sens contra^ire de celle qu'elles avaient.

C'est ainsi que les cquches de houille s'étendent par une série de rejets ou de contournemens dans le sens de l'inclinaison , sur une grande portion du terrain qui les renferment , en présentant des accidens qui varient avec la position relative des failles. Les failles, ou les ondulations de terrain, que nous venons d'indiquer silr la figure, produisent cet effet vivant une direction qui se confond généralement avec celle des couches. D'autres failles ou ondulations, qui coupent les premières obliquement, produisent une diffusion analogue des couches dans le sens de leur direction.

Les dykes séparent les couches sans les rejeter ; d'autres les rejettent parallèlement à ellesmêmes. Si ce rejet a lieu de haut en bas, la portion de couche exploitable comprise entre la crête et le dyke, augmente 9 si au contraire le rejet a lieu de bas en haut, elle diminue.

Kc est une faille qui , en rejetant les couches de

haut en bas vers Test^ forme le terrain M. Kd est une faille qui rejette vers le bas, à l'ouest, et forme le terrain N ; Ka une faille qui , tendant à rejeter les couches vers le haut, à l'ouest, les interrompt complètement ; Kfune faille qui , rejetant les couches vers le haut, à l'est, repousse les crêtes en arrière; Kg-, rejetant les couches vers le bas, à Touest, repousse les crêtes en avant ; Kg et Ki, rejetant vers le bas , à l'ouest , produisent le même effet que dans le dernier cas ; Kk , rejetant les couches vers le haut, à l'ouest, repousse en arrière les couches de charbon ; Kt les interrompt.

Les fig. 5 et 5 ôw, pL I , représentent la coupe et le plan, faits d'après nature, d'un terrain houiller dans le Clackmannanshire , en Ecosse. Le bassin est subdivisé en trois portions, par deux grandes failles. *

Les fig. 6 et 6 bis nous indiquent la forme d'un petit bassin elliptique , à Blairengone , dans le comté de Perth , sans aucune dislocation.

Malgré les «dislocations et les contoumemens que présentent les couches de houille, l'exploitant les considère toujours comme étant comprises entre deux plans inclinés. Il se rapproche ainsi beaucoup de la vérité , lorsqu'il ne considère la couche que sur une petite étendue.

Etendue des Le glisscmeut dcs couches près des failles s'o-

rejets opérés ^ i i • • i i

par les dykcs père SUT dcs hautcurs qui varient de quelques

ou les fiiilles. . >« i • . • ji * i t

pouces jusqu a plusieurs centaines de pieds. Lorsque la hauteur du glissement ne dépasse pas l'é-^

ET DU FER EN ANGLETERRE. Il

paissear de la couche , la faille produit un simple ressaut {hitche ou step).

Les rejets opérés par les dyles, varient également entre quelques pouces et des centaines de mètres.

Le plan du djke ou de la faille étant incliné Direction à celui de la couche , Texpérience apprend qu'il ^^l^f^^ faut toujours rechercher la couche rejetée dans ^^^ Tangle obtus formé par ces deux plans ; mais elle ne fournit aucune donnée sur la distance à laquelle les couches ont été rejetées, et qui est variable.

Les failles perpendiculaires aux plans des çou-« ches, les rejettent indifféremment d'un côté ou de l'autre.

Les dykes altèrent quelquefois l'inclinaison des Altération couches, tout en les rejetant. C'est ce que montre *^na?8onf d^JL^ la fig. 7, pi. I, qui représente le djke principal, couches, prodît Tnain-dykef dans le terrain houiller de New- «^y^es. castle , et une couche qu'il rejette.

Là fig. 8, pi. I, qui est une coupe en travers de deux autres dykes, dans le même terrain, nous en offre un nouvel exemple.

Les couches ne conservent pas toujours la même Altération épaisseur des deux côtés d'un dyke. C'est ce que r ^^^^ l'on verra en étudiant la fig. 9, pi I, qui représente une coupe du terrain dans la mine de Batterknowle.

Cette coupe nous présente, en outre , certaines Altération circonstances particulières dans le gisement du ^tw^ charbon ^ que nous allons signaler.

'^épaisseur.

En C, uae couche de charbon a été remplacée, sur une certaine étendue, par une couche de trapp mélangée intimement de charbon décomposé. Cette couche de ti*app forme appendice au dyke , dont elle parait être une branche. Une galerie de recherche, représentée dans la figure, rayant atteint, on Va trouvée tellement dure, qu'on a renoncé à prolonger la galerie au même niveau. On a poussé le percement en montant dans le toit, et on l'a continué ensuite au-dessus de la couche de trapp , jusqu'à ce qu'il rejoignît le dyke qu'il a traversé , ainsi qu'un autre dyke parallèle..

Au contact de la couche du toit et 'du dyke, on a trouvé , comme cela arrive ordinairement , une mince bande decharbon décomposé (a leader)^ accompagnant le dj^ke.

Le percement d'un puits P , à quelque distance des deux djkes signalés, a fourni l'occasion de constater un nouveau phénomène , non moins xurieux que le précédent. Parvenu à la couche n* 3 , dont la puissance, à gauche du dyke , est d'environ 1 fathom, on n'a trouvé qu'une assise d^ houille, épaisse d'environ 8 pouces, puis au-dessous une couche de xo pieds d'épaisseur» composée, de l'un des côtés du puits et sur environ moitié de sa largeur, de trapp, et de lautre côté de charbon carbonisé. Ces deux portions distinctes d'une même couche, étaient séparées par une fente large d'environ 3 pouces, tapissées des deux côtés de cristaux de carbonate de chaux et de pyrites. L'assise

ET DU FER EN ANGLETERRE. l3

de charbon de 8 pouces , était à peine altérée dans Dykes d'mle voisinage du trapp , qu'elle recouvrait. fidre^îd^ni}!

Certaines parties du terrain de Newcastle sont dérangées par des crevasses fort irrégulières , que Fon range dans la classe des dykes, et qui cependant ne rejettent les couches qu'en certains points f et de quelques pouces seulement. On les désigne par le nom particulier de riders. Cet accident a été étudié dans la houillère de Whitehaven , et décrit par M. Wîlliamson Peile, dans les Mémoires de la Société de Newcastle.

Les fig. lo et lo 6/^^ pi. I, présentent deux coupes ou profils de Tune de ces crevasses ^ prises sur les parois , à droite et à gauche d'une galerie d'exploitation qui l'a traversée^ et qui n'avait que 4 yards de largeur.

On remarquera combien cette crevasse est îrrégulière , puisque ces deux coupes voisines nous la montrent sous un aspect si différent.

Elle renferme les substances suivantes :

a. a. a. y grès de couleur grise, plus ou moins compacte y mais généralement très dur et très pesant y mélangé de fragmens de charbon de toutes formes et toutes dimensions , qui ont généralement conservé leur qualité et leur éclat, qui brûlent £aicilement, et ne paraissent en aucune manière diâërer du charbon que l'on exploite dans la couche. Dans d'autres morceaux, le charbon avait subi une altération ; il avait perdu toute sa dureté, était devenu onctueux au toucher, et res-

l4 FABRICATIOir DE LA FORTE

semblait à du bois qui aurait été enterré et décomposé dans une terre hnmide. Au reste ^ ce n'était pas exclusivement auprès ou dans l'intérieur des riderSj que se manifestait cette altération dans la nature du charbon. Elle avait lieu aussi dans d'autres parties de la couche.

b.b.b., argile schisteuse noire , eo petits fragmens qui se sont détachés du toit et ont pénétré dans le grès sur une épaisseur d'environ m pouces. Sa couleur est quelquefois altérée.

c.c.c.f substance particulière, probablement très alumineuse. Elle s'est introduite dans toutes les fissures naturelles ou clivages du charbon, et oflFre une surface polie à son contact avec le combustible minéral. Dans quelques cas, la chaux et même le grès en ont pris la place , et présentent également des surfaces polies.

La masse de grès, au centre du dyke, ne contient pas de charbon mélangé; c'est principalement dans la partie à droite, et près du toit, que le charbon se montre en grande quantité. La substance alumineuse se retrouve dans des fissures que l'on voit à droite du dyke, dans la couche , et qui lui sont parallèles.

Il a été constaté que ces crevasses traversent deux couches de charbon et 9 toises de couches de grès, qui les séparent. M. Peile suppose même qu'elles coupent le terrain houiller dans toute son épaisseur. Elles se rencontrent dans une portion

ET DU FER EN ANGLETERRE. l5

Ue couche comprise entre deux dykes proprement dits 9 et n'en sont peut-être que des branches.

On en a reconnu plusieurs qui suivent toutes la même direction.

Les dykes s'étendent , à travers le bassin houil- DirecUondei ler^ dans toutes les directions : quelques- un& (ailles, etc. prennent une direction rectlligne sur une longueur de plusieurs milles ; d'autres , une direction sinueuse^ mais sans jamais s'infléchir sous des angles aigus. Il est rare que l'on rencontre un grand nombre de dykes de dimensions considérables dans un même district; mais cela arrive souvent avec les dykes plus petits.

. Les dykes de grnnstein ou de trapp résistant plus long-temps 9 par leur excessive dureté , aux causes de décomposition , que les roches encaissanteSy se montrent souvent à la surface sous forme de crêtes saillantes. Les autres ne paraissent ordi-, nairement au jour, qu'au fond des rivières.

Les failles se montrent , comme les dykes , dans toutes les directions.

L'épaisseur des dykes varie entre quelques pou- Épaisseur ces et plusieurs mètres, et ils pénètrent dans les **®^**y^®^couches jusqu'à la plus grande profondeur que le mineur ait pu atteindre.

Les différentes matières qui entrent dans la com^ position des dykes sont :

I*. Des roches ignées, telles que grunstein, Matière» trapp , amygdaJoïdes et argile porphyrique mêlé santesl de spath calcaire ;

l6 FABRICATION DE LA FONTE

2*. Des débris des différentes assises du terraia houiller ;

3*. Des caillous roulés;

4**. Du terrain d'alluvîon.

Les djkes proprement dits ne renferment que la première : ceux qui contiennent les dernières prennent plus particulièrement, en anglais, le nom de gashes.

Les dykes de sable sont fort dangereux , par les amas d'eau qu'ils renferment ; ils sont fréquemment la cause d'inondations , qui exigent des moyens d'épuisement très puissans.

C'est aussi en approchant des failles, que sou* vent on trouve de grands amas d'eau ou de gaz inflammables. Quelquefois, au moment où l'on atteint la faille, des amas d'eau considérables pénètrent dans les travaux , et l'on a des exemples de mines qui n'avaient jamais donné de gaz avant que l'on parvint à un dyke ou à une faille. Altération LoTsquc Ics dykes sont composés de débris du près des'' terrain houiller, de galets, de gravier, de sable **y^®* coulant ou d'argile, il est rare que le charbon qui les avoisine soit notablement altéré : il devient seulement un peu plus tendre ou un peu plus dur dans le voisinage du dyke , parce que les fissures naturelles qui le divisent, quelquefois très larges, se remplissent de sulfate de chaux et de pyrites ou de sable et d'argile.

Les dykes de grunstein , trapp , etc. , produi-^ sent dans la nature du charbon des altérations plus

ET DU FER EN ANGLETERRE. fj

sensibles, dont il sera questioo plus loin, lorsque nous traiterons spécialement des altératious du charbon.

Le voisinage des dykes , surtout lorsqu'ils sont de grandes dimensions, s'annonce ordinairement par de nombreux ressauts et par des ondulations du toit ou du mur.

Us sont fréquemment accompagnés de pyrites , qui remplissent les fissures du charbon , soit en cristaux cubiques brillans , qui ont quelquefois un demi-pouce de c6té , et se subdivisent en lames minces (Jinely laminated) , soit mélangés si intimement avec le charbon , que le combustible minéral se convertit en une masse fort lourde, d'une texture singulière.

D'autres âccidens, qui dérangent les bassins Brouillages. houillers, prennent le nom de brouillages. Ces brouillages non-seulement rendent l'exploitation du charbon plus difficile, mais ils en détériorent la qualité , souvent à un tel point , qu'il cesse de pou* voir se vendre.

Les brouillages ne se présentent ordinairement Différente» que sur une partie limitée des couches» et sont compris sous les dénominations suivantes :

I®. Pierres en bancs irréguliers;

2^. Contact du toit et du mur (nip) }

5®. Charbon tendre {shaken coàl) ;

4®. Charbon pourri {foui coàl) ;

5**. Charbon pyriteux [brussy coal) ;

6®. Charbon spathique {sparry coal) ;

l8 fABRICATIOIf DE LA FONTE

7°. Charbon pierreux {stonejr coal);

8**. Charbon noir (black-coal ) ;

9°. Charbon suyeux [sootjr coal ) ;

10**. Charbon altéré par les ày\e&{bumtcoaly

humphed coal ^ djke coal) ; ji°. Fentes polies (glazed bocks); 12^. Brouillages dans le toit et dans le mur. Nous allons les passer: en revue.

!•. Pierres en bancs irréguliers ^ Ce genre de brouillage se montre d'abord comme une simple division horizontale , dans le charbon, à peine perceptible. Bientôt l'épaisseur de la fissure , remplie de matière pierreuse , croit de manière a rendre la couche presque inexploitable.

Dans une couche épaisse de charbon , nous avons vu l'épaisseur de ces bancs de pierres , qui d'abord n'était que d'une ligne^ atteindre plusieurs mètres; et alors les portions de couches séparées par le banc^ ou sont abandonnées comme étant sans valeur, ou sont exploitées isolément.- Leurs épai&s^urs réunies sont ordinairement égales à l'épaisseur totale de la couche , dans les parties où elle n'est pas interrompue par dés brouillages.

On ne donne pas le nom de brouillages aux bandes régulières de pierre ou d'argile qui souvent subdivisent les couches de charbon.

2^. Contact du toit et du mur (nips). Cette espèce de dérangement fort remarquable , est très rare. Elle a lieu lorsque le toit et le mur se rapprochent graduellement Tun de l'autre, de telle

façon que la couche de houille finit par disparaiti^e entièrement^ et elle s'ëtend sur des surfaces qui varient de quelques mètres carrés à plusieurs hectares. La projection horizontale d'un nip est très irregulière , et Ton ne peut nullement en prévoir rétendue. Il arrive souvent que si le toit et le mur de la couche sont argileux , ils disparaissent avec la couche de charbon, de telle façon que les couches supérieures et inférieures de grès viennent à se toucher suivant un joint que l'on peut à peine distinguer.

La fig. II, pi. I, représente les coupes verticales et horizontale d'un nip.

3'. Charbon tendre. Le charbon perd sa compacité y. et par conséquent sa valeur, dans toute l'épaisseur de la couche. Le toit et le mur restent d^aiileurs parallèles, et les couches avoisinantes ne subissent aucune altération. Ce charbon a l'apparence d'une masse hétérogène de charbon mélangé de «petits morceaux cubiques de bonne houille, telle qu'on en rencontre dans les tas de déblais auprès des mines. U est ordinairement tellement tendre, qu^on peut pénétrer dans la portion de la couche où il se montre avec une pointe de fer.

4'. Charbon pourri. On donne ce nom à toute espèce de charbon, tel , par exemple, que le charboa mélangé de substances hétérogènes , qui est détérioré ^au point de ne pouvoir être d'aucun usage. . ^v

3*. Charbon pjrriteua:. On appelle ainsi le charbon qui contient une telle quantité de pyntes, que l'industrie ne peut l'employer. Cette dénomination ne s applique pas aux charbons qui renferment des pyrites sous forme lenticulaire ^ faciles à séparer par le triage.

6*. Charbon spathique. Le charbon est quelquefois traversé, en difierens' sens^ par des fissures remplies de chaux sulfatée > qui en altèrent la qualité. Il prend alors le nom de charbon, spa^ thique.

7*. Charbon pierreux. Tel est le charbon intimement mélangé de petits bancs de pierre^ dont on ne peut effectuer la séparation qu'en le pul-* vérisant. Ce charbon pierreux se débite ordinairement avec la pierre qu'il renferme ; mais alors il se vend naturellement fort mal.

8°. Charbonnoir. Ce genre daccidentaffecteplurtôt l'aspect du charbon que sa qualité. C^est ordinairement immédiatement après un ressaut souv-cnt très faible^ que le charbon compact et brillant devient tout-à-côup mat , sans perdre toutefois sa compacité et sa dureté. Le charbon noir, quoique aussi bon réellement que le charbon brillant, se vend moins cher, par cette seule raison qu'il porte une livrée moins éclatante.

9**. Charbon suyeux. Lorsqu'on approche d'un dyle ou d'une faille » le charbon devient souvent friable et tendre 9 sans que le mur- ou le toit éprouvent de dérangemens. Il prend alors le nom

IM

de soûty- coaL Cet accident ne se montre jamais que sur des portions de couche peu étendues.

io% 6%^r^/i 6râ/6. Ainsi se nomme ]e charbon altéré au contact des djkes de grunstein^ de trapp ou d'argile porphyrique. L'altération du charbon commence à une certaine disiance du dyke : il perd alors son aspect brillant , en passant à l'état de charbon noir, puis acquiert graduellement l'apparence du charbon brûlé ^ qui^ auprès du dyke , se montre sous forme d'une masse à structure contournée remplie de cavités irrégulières, et présentant plus d'analogie avec une substance pierreuse noire , qu'avec le charbon véritable.

Ce charbon brûlé , placé dans un fourneau^ ne peut jamais s'enflammer; il rougit, et lorsqu'on éteint le feu , il se refroidit comme le feraient des pierres chauffées de la même manière. Il est mélangé quelquefois de morceaux d'anthracite de Fespèce la plus pure, très brillans et tellement durs, qu'on ne peut les rayer avec un canif

Ce charbon est rempli de nombreuses veines d'une matière pierreuse blanche. Ce genre d'accident non-seulement se montre dans le voisinage des dykes ci-dessus désignés; mais il altère quelquefois la nature du charbon sur des portions considérables d'une couche , et quoique aucun changement ne se soit manifesté dans le toit ou dans le mur, le charbon devient tout-«à-fait impropre aux usages industriels , et cesse de pouvoir brûler ;

son aspect n^est pas exactement le même que celui du charbon qui avoisine les dykes : il conserve même sa texture stratifiée ^ et' ne prend pas celle d'une masse contournée criblée de cavités irrégulîères.

Le charbon ordinaire se change aussi ^ dans certaines circonstances^ graduellement en charbon sec (anthracite) y qui brûle avec une flamme bleue et sans fumée. Il ne faut pas confondre ce t:harbon sec avec le charbon brûlé.

II**. Fentes polies. Ce sont de petites fissures enduites d'argile 9 que Ton doit évidemment considérer comme de très petites failles , bien qu'on ne puisse distinguer aucuns dérangemens dans le toit ou dans le mur. Leur direction est généralement oblique au toit ou au mur, rarement perpendiculaire. Le charbon pénétré de ces fissures perd sa consistance , et lorsqu'elles sont nombreuses ^ l'exploitation devient très dangereuse.

12"*. Brouillages dans le toit et le mur de la couche. Ces accidens se présentent ordinairement à l'approche d'une dislocation des couches : toutefois, on les trouve aussi dans d'autres parties des couches. La surface du toit se couvre d'aspérités ou d'ondulations plus ou moins rapprochées ; celle du mur, de protubérances dont la forme rappelle celle des vagues. Tantôt le charbon avoi^ sinant (devient plus dur ; d'autres fois , au contraire^ il perd^sal ténacité.

Un, accident assez singulier dans le toit^ porte

le nom de fond de pot ( pot bottom ) , fond de chaudron ou de cul^de-lampe (cauldron bottom). Le diamètre de ces culs-de-lampe varie de quelques pouces jusqu'à plusieurs pieds.

La fig. 1:1 9 pi. I^ en donne une idée.

Le mineur qui exploite le charbon s'aperçoit ordinairement qu'il en approche^ par la dureté et la compacité qu'acquiert le combustible fossile ; dureté qui se maintient jusqu'à ce qu'on ait dépassé la partie altérée du toit.

a,ûg. 12, est la couche de charbon; b, le culde-lampe ; d est une bandç de «charbon dont l'épaisseur varie généralement entre un demi-pouce et un pouce. Ce charbon diffère , par sa texture et son a^ect^ de la couche dont il fait partie, et se réduit en petits morceaux brillans. Quelquefpis il est tout-à-fait de la nature de l'antbracité. La pierre b , composant le cul-de-lampe , est souvent de même nature que celle qui compose Iç toit; plus souvent encore t c'est de l'argile réfractaire de bonne qualité. Les faces du cul-de« lampe en d, sont généralement aussi unies que du verre , et sillonnées dans la direction verticale , de telle façon que le cul-i-de-lampe adhère très faibler ment au toit: aussi arrive-t-il, surtout lorsque celte masse argileuse ou pierreuse est d^un volume un peu cpusjdérable 9 qu'elle donne lieu , par sa chu té ^ à des accidens graves. Ce qu'il y a de particulièrement remarquable , dans ce cas ,- c'est l'altération (lans la nature du charbon sous le cul-rde-lanipe.

^2. — Contexture et nature des couches de charbon.

La contexture des couches de charbon n^est pas sans influence sur les méthodes d'exploitation ; il est par conséquent essentiel d'en parler. iflférens Lcs couchcs de charbon , ou du moins la pluitês qui^ part de celles qui sont exploitées en Angleterre , a^ Vr ^^ présentent pas une masse entièrement solide Si^^e») et uniforme dans sa texture , de qualité homogène dans toutes ses parties. Elles Sont , comme les assises pierreuses qui les accompagnent , partagées par des fentes régulières (partings)^ qui se montrent dans difierentes directions. Ainsi , la ligne de séparation entre une couche de houille et son toit et son mur^ est quelquefois presque imperceptible ; d'autres fois , le joint est nettement indiqué par une mince couche d'une substance sèche et pulvérulente, ou d'argile, qui peut avoir de un douzième à un huitième de pouce d'épaisseur.

Outre ces fentes, qui se montrent au contact de la couche de charbon avec le toit ou le mur, on en observe d'autres, souvent en grand nombre , plus ou moins rapprochées les unes des autres^ qui leur sont parallèles et subdivisent la couche de charbon elle-même en plusieurs assises , dont l'épaisseur, quelquefois à peine appréciable , s'élève jusqu'à un demi-pouce. Elles sont généralement remplies d'une substance fibreuse brillante , que

Ton aip^We charbon minéral {minerai carbon)^ qui est tendre et noircit «fortement les mains. D'autres systèmes de fissures régulières se mon* trent dans le charbon ^ perpendiculairement à ceux dont nous venons de parler.

Un premier système, dont les plans laissent sur le mur des traces qui se rapprochent de la direction de la couche , ou se confondent avec elle , et que nous- appellerons , par cette raison, le système des jfissures de direction (en anglais, ^acA^). Un second système, dont les plans suivent une autre direc* tion , tout en restant perpendiculairesrau toit] et au mur, et que nous appellerons joints cPincli-naison {cutters).

' Les Anglais comprennent toutes ces fissures sous le nonx général de cUvages (cleavages) , que l'on donne aussi aux. fissures régulières que l'on observe dans les minéraux cristallisés.

La masse d'une couche de charbon est ainsi Subdivisée en solides de différentes dimensions, de forme cubique ou rhomboïdale, selon la direction relative des deux systèmes des joints de direction et d'inclinaison. Le parallélisme des premières fissures avec le plan de séparation au toit et au mur , n'est troublé que \ dans le cas d^accidens ou dislocations de la couche. Les deux derniete systèmes de fisstu*es se coupent plus souvent à angles aigus ou obtus , qu'à angles droits. Le charbon minéral ne se trouve jamais que dans les fissures parallèles au toit ou au mur.

Outre ces fentes habituelles dans les couches de charbon, on en trouve accidentellement d'autres , suivait différentes directions , qui toutefois ee rapprochent beaucoup de celles des fissures de direction. Ces dernières prennent le nom àe fentes polies (glazed bocks) , à cause de la surface polie qu'elles présentent. Elles donnent souyeat lieu à des accidens.

Quand ces deux systèmes de £entes régulières comprises entre le toit et le mur «ont de^ bonne nature, comme disent les mineurs , on les considère comme facilitant beaucoup l'exploitation des couches de charbon , surtout lorsque ces couches sont épaisses et que le charbon est dur; elles sont moins utiles lorsque le charbon est moins dur et collant ^ comme dans le nord de rAngléterre . Le charbon dur se réduisant en fragmens prismatiques de grandes dimensions, dmit les faces eoat bien unies , les déchets ou la proportion de menu, sont très £aibles.

Si les joints réguliers sont de maus^aise nature , le charbon se détériore, et il se produit beaucoup de -menu. Si les joints parallèles au toit sont maus^ais y le mineur dit que la couche n'a jni toit ni mur; si les autres joints sont irréguliers^ le charbon se brise aussi en morceaux fort irréguliers , et le mineur dit qu'il est dentelé {teethf).

On remarque encore , dans certaines oouehes de houille, une foule de fentes irréguliènes qui s'en^ trecroisent, et cela de telle façon, que lorsqu'on

brise le charbon avec force , il se subdivise en petits fragmens cubiques , surtout lorsqu'il appartient à Tespèce des charbons flambans ou collans , désignés y par oette raison^ sous le nom de char^ bons cubiques.

Dans les couches de charbon schisteux (spUnt eoalor slatejr coal ) , les fissures parallèles au toit et au mur sont prédominantes.

On verra plus loin^ par les coupes que nous donnerons de quelques terrains houillers d'Angleterre , qu'une même couche de hoi^lle se subdivise souvent en assises , qui fournissent des charbons de différente nature.

Le toit des couches peut être formé de Tune Nature du

1 j • • • , toît et du

quelconque des assises pierreuses qui composent mur des coule terrain houiller. On dit que le toit est de bonne cUrbon. nature quand il ne rompt pas, pendant l'exploitation du charbon, et même se maintient longtemps encore après l'extraction du combustible. Le mur est ordinairement argileux.

§ 3. — Nature des charbons.

Avant de commencer la description des bassins houillers , il ne sera pas inutile de donner quelques notions sur les différentes espèces de charbons qu'ils produisent.

On distingue , en Angleterre :

1^. hechsirhon cvhique {cubical coal) , dont Nature* on reconnaît deux Variétés, la variété collante {cakihg coal) et la variété flambante {open-

a8 FABRlCâTfOH DE LA FOHTK

bumoËg coalf ou aussi rrmgh coal, cheny-^oal, chadHOoaiy

a^ Le chartxm esqnillenx oa schisteux (slatejr. coal, spUnÊr-coal) j dont les différentes yariétës sont généralement flambantes.

3^ Le charbon-chandelle caFmel-'Coal , en Angleterre, etparrot on bottle-coal , en Ecosse.

4*« Le charbon sec on anthracite , glance coal on anthracite, en Angleterre; bUnd^coal , en Ècoeee; stane-coal, dans le pays de Galles , et Jdlkermjr coal, en Irlande.

5*. Le lignite ( bouej^^oal ).

Le charbon cnbiqne est d'nn beau noir brillant , compacte et médiocrement dur : il se brise en masses quadrangulaîres , et lorsqu'on le réduit en petits morceaux , ses fragmens sont encore en* biques.

La variété collante , semblable à celle qui provient de nos mines de Saint-Étienne , bràle en subissant une demi-fusion. Les â^gmens se collent et s'agglutinent ensemble.

La variété flambante , analogue aux charbons de Mons , brûle plus rapidement que la première , et donne beaucoup de flamme et de chaleur.

Le charbon esquilleux est d'un noir mat , comr pacte y à structure feuilletée , et beaucoup plus dur que le charbon cubique. Quand on l'exploite , il tombe par grandes masses quadrangulaires , qui se divisent en lames comme des ardoises. Il produit en brûlant beaucoup de flamme et de fu^

mee, et laisse plus de cendres que le charbon cubique^

Les qualités inférieures brûlent avec difficulté , , et laissent souvent beaucoup de cendres; ce qui tient à l'interposition du schiste dans le charbon.

Le cbarbon-K:handelle est d'un beau noir, mais a peu d'éclat : il ne tache pas les doigts comme les autres espèces. Quand on le brise , il se réduit en prismes à quatre faces ; sa cassure est conchoïdale dans toutes les directions. U s'enflamme très aisément I et brûle avec une flamme brillante; il décrépite et jette de vives étincelles à de grandes distances.

On donne 9 à une des variétés du cetnnelrcoalj le nom de pitch-coal^ ou charbon poùc.

L'anthracite ou charbon sec , est noir, avec l'éclat métallique; il brûle difficilement avec une flamme bleue , et en dégageant une très grande chaleur. D ne produit pas de fumée , et laisse peu de cendres.

Le lignite ofirant encore la structure du bois , de la décomposition duquel il parait provenir, donne peu de chaleur et brûle avec une odeur désagréable , à cause du soufre qu'il contient habituellement.

Le nom de culni'Coalf ou simplement culm , n'appartient à aucune variété : on le donne aux fragmens de toutes les variétés.

Les charbons flambans , cubiques ou schisteux , usages. sont employés avec avantage pour le chaufiàge

5o FABRICATION DE LA FONTE

des chaudières , et sont également bons pour la fia* brication du coke.

. Les charbons collans sont employés pour la foi^e : ils donnent un coke léger.

On estime beaucoup , pour la fabrication du fer, certains charbons du pays de Galles , parce que y contenant une moins grande quantité de matières volatiles^ que ceux des autres parties de l'Angleterre ou de l'Ecosse , ils réduisent , sons un . poids donné ^ une plus grande quantité de .minerai.

Le carmel^oal ne sert que pour les usines à gaz y qui le préfèrent à toute autre espèce, et pour les usages domestiques.

Le lignite est rarement employé en Angleterre, où l'on trouve en abondance de meilleures espèces de charbon.

notice sur les différens bassins houillers de l'angleterrb et dè l' Ecosse.

MM. Philipps et Conybeare, dans leur exceUent ouvrage sur la Géologie de l'Angleterre (i), divi-sent les dépôts houillers de ce pays en trois groupes. Nous adopterons également cette classification , qui en facilite l'étude, et nous ajouterons un qua*

(i) L'un de nous, M. DufrénQy, a fait depuis plusieurs acnées une traduction de cet ouvrage, que des circonstances n^'nt pas encore permis d'imprimer;

ET DU FER EN ANGLETERRE. 3l

trième groupe , celui des dépôts houillers de rÉcosse.

Le terrain houiller de l'Ecosse comprend trois bassins principaux :

Celui du Clackmannanshire , au nord d'Edimbourg ;

. Celui de Glasgow^ auprès de cette ville ; Et celui de Dalkeith , près d'Edimbourg. Des bassins houillers de moindre importance sont exploités dans le Perthshire et le Stirlingshire, au nord de Glasgow; le Renfinevrshîre^ le Dumfirieshire y TAyrshire^ le Sutherlandshire , etc. Nous nous attacherons principalement à la description des trois bassins principaux , et parmi les bassins d'importance secondaire , nous ne parlerons que des bassins^ du Stiriingshire et du Ren« frewsfaire , qui [nrésentent des circonstances particulières, et sont d'ailleurs les seuls sur lesquels nous possédions des renseignemens assez détaillés. En Angleterre^ les différens terrains formant des bandes assez suivies^ qui courent du nord-est au sud-ouest y et dont les couches plongent au sud-est , et les environs de Londres étant composés de dépôts tertiaires et de dépôts secondaires très récens , on conçoit que les différens dépôts houillers existent à l'ouest et au nord de cette ville;

Des trois groupes que distinguent MM. Philipps et Conybeare , lé premier, qu'on peut appeler celui du nord de l'Angleterre , comprend tous les

i"^ grouper^

54 FABRICATION DE LA FOlfTB

houillères ni avec Téteiidne du bassin dans lequel on le rencontre. Nous appnjons snr cette ciroonstanoe , parce qu'en France , où l'indoslrie dn fer prend de jour en jour pins d'extension , nous voyons souvent des spéculateurs fonder Fespérance d'établissemens importans sur quelques indices de minerai de fer que présentent les bassins honillers, persuadés qu'il doit toujours s'y trouver en abondance. Biais ce minerai est, comme la houille elleHméme, un membre du terrain houiller qui peut manquer dans cer^ tains cas.

imporunee Parmi tous Ics bassiiis honillers que nous vedeDodier» nc^is de citer, il en est deux qui fournissent à eux G«£^et de sculs plus dcs tTois quarts de la fonte que &brique Giâfgow. l'Angleterre. Ce sont ceux de Dudlej et du nord du pajs de Galles. L'extraction du minerai et du charbon auprès de Glasgow a déjà pris une grande importance et s'accroît chaque année. Plusieurs autres dépôts carbonifères alimentent quelques hauts-fourneaux, et la plupart ne paraissent pas donner une quantité de sminerai uffisante pour que l'on puisse y établir des usines de ce genre, ainsi qu'on peut le conclure du tableau des usines à fer.

Buf in du Le bassiu houiller de Clackmannanshire est le ^^iJ^.' plus septentrional des bassins d'Ecosse. On n'a pas trouvé de couches de houille exploitable au nord de la rivière Forth , à une distance de plus d'un mille à l'ouest d'Alloa. Cette limite septentrionale

du terrain houiller d'Ecosse, partant d'un point sî<« tué près de Saint-Andre^r^ dans le comté de Fife , passe à quelques milles au sud de Kinroz, suit le flanc des montagnes Ochill, dans le Clackmannanshire , passe à l'ouest du Craig-Forth , au-delà du château de Stirling , et de là suit les collines de Campsie jusqu'à Dumbarton, sur la riyière Qyde.

Le terrain houiller est recouvert parfdeux ter- Terrains rains, que M. Bald distingue sous le nom de ter* u terrain rain d'alluvion ancien y et terrain ctallusfion mo^ ^^ ^' de me.

Le terrain d'alluyion moderne , formé par les rivières Forth et Devon , remplit le fond des vallées. Le terrain d'alluvion ancien constitue la partie la plus élevée du district.

Le terrain houiller du Clackmannanshire se Compositioi compose de couches de schiste , de grès, houille houSer!' et minerais de fer argileux. Il ne contient ni couches de calcaire ni roches ignées intercalées. Ces différentes assises placées les unes au-dessus des autres à stratification concordante, sont ordinai** rement distinctement séparées par une fente contenant souvent une couche très mince d'argile et de sable désagrégé.

On a constaté dans '^ ce terrain la présence de Nombre et vingt-quatre couches de houille , dont Tépaisseur coucheade totale s'élève à 5g pieds 4 pouces j la couche la ^"'"•* plus mince n'a que 2 pouces; la plus épaisse a 9 pieds.

Mur des couches lit

a La houille est généralement de bonne qualttsj elle appartient à la variété cubique ou à la variété schisteuse j elle brûle aisément et est fort collante : le plus souvent les couches contiennent un mélange de variétés cubique et schisteuse. On n'y rencontre pas de houille sèche.

Les couches de houille reposent généralement sur une assise d'argile réfractaire excellente pour la fabrication des briques. Ce fait se reproduit dans te plus grand nombre des bassins houillers de la Grande-Bretagne. Cette couche d'argile est plus ou moins épaisse. Loi'squ'elle est épaisse^ elle contient une grande quantité de vestiges organiques, et quelques morceaux de minerai de fer en rognons.

Une partie des bancs de grès est colorée en rouge par l'oxide de fer; ce qui a entraîné plusieurs géologues à le confondre avec le vieux grès rouge. Il contient des grains de quartz blanc ; on trouve souvent des blocs d'un grès d'une dureté extraordinaire, empâtés dans les couches de grès moins dur.

Les bancs de grès contiennent un grand nombre d'impressions végétales, mais jamais de coquilles; les débris animaux se sont accumulés dans le minerai de fer, ou, s'ils se trouvent dans le schiste, c'est à l'état de minerai dans lequel ils se sont convertis. Le minerai de fer est quelquefois est tièrement compose de coquilles.

La couche de houille, qui a g pieds d'é

est r^ulièrement recouverte, dans toute Tétendue du terrain, dune couche de schiste bitumineux avec de nombreuses impressions de coquilles comprimées. Ce schiste contient des couches de minerais de fer.

Les couches de minerai de fer ne sont pas très Minenicu nombreuses ; cependant elles alimentient une usine J^J^^ à fer (the Dewn iron Works).

Le bassin houiller du Clackmannanshire (fig. 5 f^oiiot. et 5 bis y pi. I) est elliptique et sépare en trois portions par deux grandes failles.

Les couches qui le composent se relèvent pour xeminida s'appuyer contre le terrain de transition dont sont ^^^ formées les Ochill Mountains.

La première couche de ce terrain de transition, contre laquelle le terrain houiller est adossé , se compose de grunstein. Voici d'ailleurs une coupe du terrain houiller.

yards, pieds. pouc«