Pecopteris lamurensis, une fougère dont le génotype a été défini à La Mure.
Pecopteris lamurensis, une fougère dont le génotype a été défini à La Mure.
L'immense chaîne hercynienne n'est pas sur toute sa longueur dans le même stade de développement :
- Chez nous elle commence son démantèlement du fait de l'épaississement de la croûte, la température et
la pression que subissent les roches à la base les rendent plastiques, et même localement fondues
ce qui formera les massifs granitiques.
- Beaucoup plus loin, au nord-est les continents ne sont pas encore rassemblés, les dernières collisions
interviendront durant (phase Aalienne) et à la fin du Permien (phase Palatine).
Sur le territoire qui sera un jour la France, le début de l'effondrement génère de grandes failles de
décrochement NE-SW et NW-SE, par exemple dans le massif central : le grand sillon houiller avec ses satellites,
la faille d'Argentat, la faille bordière sud du bassin de Saint Etienne, etc. Ces grandes failles de décrochement
génerent de grands bassins qui donneront les bassins houillers.
Il en est de même pour l'accident médian de Belledonne, faille de même origine, qui déplace les massifs cristallins
externes et va créer tout au long de nombreux bassins
de moindre importance que ceux évoqués précédemment, celui de La Mure étant le plus grand.
Tout autour de ces bassins, du fait de leur situation dans la zone tropicale, se développe une végétation
exubérante. Les forêts sont régulièrement détruites par des avalanches, des inondations, des effondrements
suite aux événements compressifs et distensifs qui se succèdent dans le temps et dans l'espace. La matière
organique s'entasse dans les bassins et recouverte ce qui la protège de l'oxydation. De nouvelles forêts
se développent et subiront le même sort et le cycle se reproduit durant quelques millions d'années.
La France, localisée à l'époque au point rouge, se situe au-dessous de l'équateur dans la zone tropicale.
Carte tirée du site web www.scotese.com
Les arbres des forêts du Carbonifère sont différents des arbres actuels, la reproduction se fait par les spores,
la graine et la fleur n'apparaîtront qu'au Crétacé.
La flore a fait son apparition sur la Terre au Silurien et s'est réellement installée au Dévonien.
Dans les endroits humides, les Charophytes et les Mousses apparaissent tandis que s'accentue le développement
des champignons. Mais la conquête des continents se fait surtout avec le développement des Ptéridophytes
(plantes composées de racine, tiges et feuilles, mais sans fleur ni graines, la reproduction se faisant
au moyen de spores). Au Carbonifère les forêts sont luxuriantes dans la zone tropicale.
Qui sont les habitants de ces forêts ?
- les insectes, en grande quantité, car ils ont été les premiers à conquérir le ciel dès les premières végétations.
Ils n'ont pas encore beaucoup de prédateurs ce qui explique leur importance et leur gigantisme (des libellules primitives
de 70 cm).
- des scorpions de 75 cm, des blattes et des mille-pattes gigantesques
- des vertébrés, les amphibiens, issus des poissons qui se sont aventurés hors de l'eau, se sont diversifiés mais ils
pondent toujours leurs oeufs dans l'eau. Une nouvelle classe de vertébrés est apparue, les reptiles qui pondent leurs
oeufs, moins nombreux mais plus gros, sur la terre ferme.
Un tronc de calamite (diamètre de 30 cm) dans du grès houiller
photo prise dans l'Esterel
L'un des premiers reptiles, Petrolacosaurus, explore le sol jonché de débris d'une forêt du Carbonifère
Illustration du livre de Stephen Jay Gould, Le livre de la vie.
Méganeura, une libellule géante de 70 cm.
Dans le bassin de la Mure, la flore est abondante et diversifiée, on a même défini le génotype d'une espèce
de fougère : Pecopteris lamurensis (photo de haut de page); par contre la faune est beaucoup
plus limitée : débris de poissons
d'eau douce, lamellibranches, petits crustacés, empreintes d'ailes d'insectes.
Pour bien comprendre les caractéristiques du bassin houiller il faut voir sa dynamique sur une très longue période,
malheureusement un temps très long ne nous est plus accessible, comme on l'a vu à propos de
la discordance des Chuzins,
toutes les traces de la fin du Carbonifère et de la totalité du Permien ayant disparues.
On pense aujourd'hui que l'accident médian de Belledonne générateur du bassin a fonctionné encore pendant une grande
partie du Permien. Pendant l'approfondissement du bassin par subsidence du fait de son remplissage progressif d'argiles,
de grès et de couches de matière organique végétale qui donneront le charbon, sa géométrie va être modifiée, de séismes
en séisme lors de la progression des failles.
Ce contexte a été en même temps une chance et un problème (impossibles à pondérer). Une chance puisque ces déformations,
enfoncement de couches, fermeture partielle, ont pu préserver des couches que l'on a pu exploiter. Un problème car le bassin
est très déformé, l'exploitation butte sur des failles et les couches sont pentées.
En résumé on peut raisonnablement proposer le scénario suivant :
- Dans la dernière partie du Wesphalien (D), formation du bassin et début du remplissage, pas de Houiller
mais des
conglomérats et des grès.
- Pendant le début du Stéphanien (A) c'est le Houiller productif
- Pendant la suite du Stéphanien (B et C), dont il ne reste traces,
que s'est-il passé ? Probablement comme au
stade précédent, Houiller productif avec les alternances de grès, schistes et couches de matière organique.
- Pendant le Permien, totalement absent sauf aux Rouchoux (grès rouges),
par comparaison avec d'autres endroits, on peut supposer qu'au début le Houiller continue, puis qu'il disparaît
sous l'effet du changement de climat. Les produits du démantèlement s'entassent et sont transportés plus loin
par les crues des torrents, l'érosion continuant va finir par affecter les couches de Houiller. Les failles continuent leur
décrochement et déforment le bassin.
Les décrochements sont toujours actifs, il n'est donc plus besoin comme auparavant d'avoir
besoin des phases lointaines de l'Hercynien, que nous avons évoquées plus haut, pour expliquer les déformations.
- Fin de l'ère primaire, le calme revient, l'accident médian a terminé
son déplacement, mais sur le sol émergé et pénéplané, l'érosion continue.
- Pendant une bonne partie du Trias la région reste émergée donc en position
d'érosion alors que la mer Triasique baigne depuis le début les régions plus au nord-est.
- A la fin du Trias moyen la mer arrive pour une très longue période pendant
laquelle
les dépôts sédimentaires vont enfoncer le Carbonifère, le charbon va lentement s'élaborer. Les différentes
couches vont se compacter, d'un facteur 3 pour les grès mais jusqu'à un facteur 10 pour le charbon. Une couche
actuelle de 1 mètre correspond au départ à 10 mètres de matière organique.
- L'orogenèse alpine, le plissement des strates, les glaciations successives et l'érosion qui en découle
vont remonter ce houiller ce qui en permettra l'exploitation.
Il reste à faire la part, dans les déformations, entre ce qui est dû à l'Hercynien (le déplacement de l'accident médian),
au rejeu de cette faille au Lias au moment des blocs basculés et à ce qui a été rajouté par
l'orogenèse alpine.
Coupe schématique moyenne de la stratigraphie des couches d'anthracite.
Les couches de la Grand'Draye et du Villard à la Motte-d'Aveillans
Les couches du Villaret
Les 3 coupes sont tirées du livre de Charles de Marliave, Les mines d'Anthracite de
la Mure (1806-1946), 1955.
La matière organique est très rapidement dégradée par les bactéries au contact de l'air, la première condition
pour qu'elle puisse se transformer en charbon, en pétrole, en gaz est qu'elle soit privée d'oxygène. La matière organique
est constituée d'une fraction insoluble dans des solvants organiques : le kérogène (le constituant majoritaire) et d'une
fraction soluble : le bitume (quelques %).
Le carbone, l'oxygène, l'hydrogène, le soufre et l'azote sont les éléments de la matière organique et du kérogène.
Au fur et à mesure de l'enfoncement donc de l'augmentation de la température, le kérogène va évoluer par pyrolyse, perdre
d'abord de l'oxygène, puis de l'hydrogène. Il passera les différents stades ; tourbe, lignite, houille et dans
le cas de la Mure il arrivera au stade anthracite. Le charbon aura perdu le gaz CH4, le méthane appelé grisou dans
les mines.
Ces points ne seront pas abordés, il existe de nombreux livres, articles sur le sujet. On peut déplorer que nos édiles, après la fermeture de la mine, n'aient pas voulu ou pas su valoriser le patrimoine qui disparaît progressivement. Heureusement que d'anciens mineurs regroupés en association ont créé la mine image pour en conserver le souvenir.
A l'échelle des temps géologiques, la distribution des roches riches en matière organique n'est pas uniforme.
Pour le charbon, on constate que les principales accumulations se dont faites au cours de cinq intervalles :
- le Carbonifère supérieur (13 % des réserves actuelles)
- le Permien (30% des réserves)
- le Jurassique inférieur (12% des réserves)
- le Crétacé inférieur (15% des réserves)
- le Paléogène (25% des réserves, surtout ligniteuses).
On constate que bien que le Carbonifère tire son nom de sa richesse en charbon, le Permien et le Paléogène le
dépassent largement en terme de quantité.
Source : le livre sur la matière organique cité ci-dessous.
Pour ceux qui veulent en savoir plus :
Pour la formation du charbon, un livre très intéressant sur un composant singulier des roches :
Géologie de la matière organique de F. Baudin, N Tribovillard et J. Trichet, chez Vuibert
Pour le Houiller matheysin il existe une importante bibliographie (accessible en grande partie sur internet) :
J. Haudour, J. Sarrot-Reynaud, C.-H. Angelier... Articles qui datent d'avant la tectonique des plaques
que l'on doit corriger en fonction de ce qui est dit dans cette page en ce qui concerne la formation du
bassin et ses déformations.
J. Sarrot-Reynaud, Etude géologique du dôme de la Mure (Isère) et des régions annexes, 1961.
Page Matheysine de Geol-alp.