Antoine Laurent de LAVOISIER

Né à Paris le 26 aout 1743, Antoine Laurent de Lavoisier est considéré comme un des pères de la chimie moderne. Il fait de brillantes études au collège Mazarin qu'il quitte en 1761 pour s'inscrire à la faculté de droit et obtenir sa licence en 1764 où il s'inscrit au Barreau de Paris. Mais malgré tout, les sciences sont sa principale préoccupation. Il étudiera la chimie minérale et organique, la géologie et la minéralogie, la météorologie, la physiologie, l'agronomie, l'urbanisme et l'économie, et bien d'autres encore. En 1769 il est élu membre de l'Académie des Sciences et gagne sa vie en devenant Fermier Général. Après la Révolution de 1789, l'assemblée de la Convention décide son arrestation et le Tribunal Révolutionnaire condamne à mort tous le Fermiers Généraux et Lavoisier sera guillotiné le 8 mai 1794 sur la Place de la Concorde.

C'est à lui que l'on doit cette citation célèbre : ''Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme.''

Vers la mi-juillet en 1767, alors jeune avocat, il accompagne le naturaliste Jean Etienne Guettard dans un tour de France pour établir une cartographie des ressources du royaume. Celle-ci doit comprendre l'emplacement des carrières, des fouilles, des mines, des fontaines minérales et des différentes matières contenues dans la terre. Ils passeront quelques temps dans les mines de Ronchamp et Champagney, dans la zone des affleurements du charbon où l'exploitation commence à peine. Ils laisseront des traces écrites de ce passage qui seront publiées en 1777. Ce Journal d'observations, est encore conservé aux Archives de l'Académie des Sciences.

Au cours de ce périple il emportera une grande quantité d'échantillons de divers objets dont un morceau de charbon des mines de Ronchamp-Champagney. Ce morceau est conservé dans un bocal en verre soufflé en compagnie de plus de 930 autres.Le Muséum d'Histoire Naturelle de Clermont Ferrand, le Musée Lecoq, abrite la collection de minéralogie de Lavoisier qui comprend plus de 3500 objets (échantillons de roches, de fossiles, de botanique et de zoologie).

Lavoisier s'appuya sur ce Journal pour en tirer la matière d'un exposé devant l'Académie Royale des Sciences de Paris, lu le 5 septembre 1777 et publié l'année suivante dans les Mémoires de cette Académie.

DESCRIPTION
DE DEUX MINES DE CHARBON DE TERRE,
SITUÉES AU PIED DES MONTAGNES DE VOYES, L'UNE EN FRANCHE-COMTÉ, L'AUTRE EN ALSACE,
AVEC QUELQUES EXPÉRIENCES SUR LE CHARBON QU'ON EN TIRE, PAR M. GUETTARD ET LAVOISIER

Les observations rapportées dans ce mémoire sont extraites du journal d'un voyage que nous avons fait ensemble en 1767, M. Guettard et moi; en conséquence, tout ce qui sera rapporté dans ce mémoire doit nous être regardé comme commun. La première des deux mines dont il va être question est ouverte dans une montagne de schiste, entre les villages de Ronchamps et de Champagney, à deux lieues ouest-sud-ouest de Lure, et à trois lieues est-sud-est de Belfort. Cette mine s'exploite à découvert et presque à la surface; comme elle était nouvellement ouverte lorsque nous avons eu occasion de l'observer, on ne l'avait attaquée que par le bas de la montagne, et on n'avait pas encore suivi les veines à une grande profondeur.

Les bancs de charbon de terre sont inclinés de 30 degrés environ avec l'horizon; leur épaisseur est communément de 9 pieds, mais elle n'est pas partout la même. Le banc de charbon de terre est souvent interrompu et troublé par des veines de pyrites qui n'ont pas cependant beaucoup de continuité; quelquefois aussi ces pyrites sont répandues en rognons, de la grosseur d'une noix, dans la masse du charbon. Le tectum de la mine est un schiste jaunâtre dans des endroits, et noirâtre dans d'autres; ce schiste est assez tendre, il est feuilleté, mais il ne se débite pas en feuillets aussi minces que l'ardoise; lorsqu'il a été calciné, il donne de l'alun par lixiviation; on détaillera dans un moment la manière dont se fait ce travail en grand. Ce schiste, comme presque tous ceux qui recouvrent le charbon de terre, contient quelques empreintes de végétaux, mais elles y sont très-rares; au-dessous du banc de charbon de terre se trouve un schiste plus noir que celui qui sert de tectum à la mine; les fouilles alors ouvertes ne nous ont pas permis de pousser plus loin nos observations.

Ce charbon de terre, par l'analyse chimique, donne, à plusieurs égards, les mêmes produits que le charbon de terre ordinaire, mais il en diffère essentiellement à d'autres; et c'est cette singularité, commune à la plupart des charbons de terre des Voyes, qui nous a engagés à donner cette observation à l'Académie. Soumis à la distillation à la cornue, nous en avons obtenu d'abord, à une chaleur très-douce, du flegme; ensuite il a commencé à se dégager une odeur empyreumatique très-marquée, et il a passé un peu d'huile claire et limpide, et en même temps un esprit légèrement acide, qui rougissait complétement le sirop de violettes et faisait effervescence avec les alcalis; cette liqueur acide a été suivie d'une huile noire et épaisse, sentant fortement l'empyreume, et il est resté dans la cornue un charbon léger et très inflammable. Cette analyse du charbon de terre de Ronchamps présente une exception remarquable, et dont il paraît que les exemples sont rares. Toutes les analyses de charbons de terre qui ont été publiées jusqu'ici, si ce n'est celle publiée dans l'Encyclopédie à l'article Charbon, annoncent qu'on retire de ce fossile de l'alcali volatil en grande abondance; celui de Ronchamps, au contraire, donne de l'acide. L'un de nous se rappelle avoir entendu dire à M. Rouelle l'aîné, dans ses leçons de chimie, que le charbon de terre de Balleroy, en Normandie, présentait le même phénomène, et qu'il donnait également de l'acide par la distillation, au lieu d'alcali volatil.

Nous avons dit que le schiste qui servait de tectum au charbon de terre de Ronchamps était alumineux; et en effet, dans l'établissement naissant qui se formait en cet endroit, lorsque nous y passâmes en 1767, M. Guettard et moi, on avait entrepris d'y former une fabrique d'alun, et voici comme on opérait. On concassait grossièrement le schiste alumineux, et on en formait de longues planches ou couches pyramidales, disposées en toit par le haut; on entremêlait avec ce schiste des morceaux de charbon de terre, et on ménageait du jour pour la circulation de l'air. Lorsque tout était ainsi disposé, on mettait le feu au tas, et on laissait la masse s'affaisser et s'éteindre d'elle-même, ce qui n'arrive que quand tout le charbon de terre est consumé. Il se dégage beaucoup de soufre dans cette opération, et ce soufre était perdu lorsque nous visitâmes cette fabrique; mais on se proposait de le recueillir dans la suite, et d'en tirer parti. Lorsque le schiste a été ainsi calciné, on le transporte dans de grands bassins carrés, creusés dans la terre et revêtus de planches, dans lesquels on le lessive en remuant avec un ringard; de ces fosses, l'eau est conduite, par des canaux de bois, dans de grands réservoirs où elle s'épure, après quoi elle tombe dans des chaudières de plomb très-épais, qui forment des carrés très-allongés; la liqueur est rapprochée, dans ces chaudières, jusqu'à ce qu'elle soit au point de cristallisation; enfin on la met à cristalliser dans de grandes caisses de bois.

Ces mêmes mines présentaient encore un autre objet d'industrie: on y avait pratiqué une fabrique de noir de fumée; cinq fourneaux étaient continuellement employés à brûler du charbon de terre pour cet objet; ces fourneaux sont fort bas et n'ont point de cendrier; ils ont 12 pieds de long et 6 pieds de large par devant, ils vont ensuite en se rétrécissant vers le fond, et se terminent en un tuyau qui aboutit dans une chambre de 28 pieds de long sur 12 ou 13 de large; toutes ces chambres sont voisines et mitoyennes; à leur extrémité, dans le haut, est une cheminée qui aboutit dans une galerie haute, commune à toutes les chambres; cette cheminée s'ouvre et se ferme à volonté, par le moyen de tuiles et de briques, afin de pouvoir ménager convenablement le feu; communément, on ne laisse qu'une ouverture de la grosseur du poing. Au moyen de ces dispositions, la fumée circule dans la chambre, et s'attache à ses parois; une petite portion seulement parvient jusqu'à la galerie commune, où elle se rassemble de la même manière. On n'entre qu'une fois par mois dans chaque chambre; on détache le noir des murailles, sur lesquelles il s'est rassemblé, et on le passe à travers un tamis: ce noir est lourd, gras et mat; il sent l'empyreume, un peu le soufre, et, au total, il est de la qualité la plus médiocre. On remplit les fourneaux de charbon de terre toutes les quatre heures: la matière charbonneuse qu'on en retire n'est pas encore perdue; on tire parti de tout dans ce travail, et elle est vendue pour la cuisine et les usages domestiques. Nous ignorons quel a été le succès de cette entreprise; tout ce que nous pouvons dire, c'est qu'elle promettait beaucoup en 1767, et qu'elle paraissait montée et suivie par des personnes très intelligentes.

Source du document ci-dessus.CORPUS ÉTAMPOIS

JOURNAL DES OBSERVATIONS MINERALOGIQUES: Esprit Claude Pierre de Sivry (1782)

François Gustave Dubail-Roy de la Société Belfortaine d'Émulation publie un ouvrage en 1894: ''Récits de voyages dans l'Alsace Romane''. Dans cet ouvrage il reproduit un chapitre du ''Journal des observations minéralogiques faites dans une partie des Vosges et de l'Alsace'' dont l'auteur est Esprit Claude Pierre de Sivry (1733-1792). Ce journal est publié en 1782. En venant de Belfort, il passe par Champagney et visite des galeries des mines de charbon de terre au nord de l'actuel hameau de La Houillère. Ses observations corroborent celles faites par Lavoisier.

«En sortant de Belfort pour aller à Champagney, j'ai voyagé encore pendant une lieue et demie dans le pays calcaire parmi les pierres dont le chemin est composé, j'ai examiné souvent des fragments très considérables de cornes d'Ammon, j'en ai vu d'entières qui ont plus d'un pied de diamètre, et quelques morceaux qui ont appartenu à de bien plus grandes encore. A une lieue et demie de la ville, on trouve à gauche du chemin un étang assez vaste; c'est dans ces environs que j'ai rencontré quelques pierres marneuses, le terrain l'est aussi. Cette marne est le résultat de la mixtion de la matière calcaire et du bol (grès rouge) qui commença très près de cet endroit de sorte qu'en séparant le pays bollaire du pays calcaire, le terrain intermédiaire participe en quelque façon de la nature de l'un et de l'autre ; il devient rougeâtre et quelques fois verdâtre; les champs sont ondulés comme ceux de Villenheim ; cette terre bollaire est très sèche, et plus on approche du village de Magny, plus elle devient sableuse et rouge.

Avant d'entrer dans ce village, on descend une petite montagne de pierre de sable rouge, dont les couches sont extrêmement minces et parallèles. Au pied de cette montagne qui est peu élevée, coule d'occident en orient, la rivière de Rahain. J'ai remarqué à la rive gauche de très gros rochers de sable sans galets. Ces rochers sont blanchâtres par le bas, et dans les endroits qui sont mouillés souvent. Cela vient, comme j'ai déjà eu occasion de le dire, du lavage qui entraine les parties ferrugineuses colorantes. Ces rochers sont très gros, brisés et point en couches, ils sont aussi fort inclinés. Le village de Magny est dans le vallon de Champagney qui est formé par de petites montagnes. Ce vallon est d'un aspect triste ; il est large d'une demi-lieue dans plusieurs endroits. Les champs ne présentent pas l'image de la richesse et de la fertilité de ceux d'Alsace. Les coteaux ne sont couverts que de bois et disposés d'une manière peu agréable à la vue. En général, le paysage n'offre rien de pittoresque; désert, sans être sauvage, rien n'y charme l'ennui de la route, parce que rien n'y interrompt l'uniformité du spectacle. Champagney est à l'occident du premier village ; il est arrosé par la même rivière de Rahain. Le chemin qui conduit de l'un à l'autre est très pierreux ; il est construit de cailloux de granit. Les fameuses mines de charbon sont à une demi-lieue au nord de Champagney, au milieu des bois.

La première galerie dans laquelle je suis entré, est à la droite du chemin; elle est creusée de neuf cent pieds dans l'intérieur de la montagne, qui, quoique assez peu élevée, l'est cependant d'avantage que les voisines ; elle est formée, comme ces montagnes à houille le font ordinairement, de chite à peu près grisâtre et assez dur ; et sur son sommet qui est couvert de bois, il se trouve quelques pierres de sable. La grande couche de charbon de terre qui s'étend dans cette montagne, est inclinée de vingt degrés au levant, épaisse de 7 à 8 pieds et enfoncée de quinze toises dans l'intérieur. On n'en rencontre point plus près de la superficie. Ce charbon est un des meilleurs de toute la France ; en général, le plus estimé pour le service des forges est celui qui vient du voisinage des pays de première formation, comme l'est celui-ci. Cette grande couche de huit pieds d'épaisseur est coupée dans toute sa longueur à environ trois pieds au-dessus du plancher, par une espèce de lame de chite de huit à dix pouces ; j'ai remarqué comme une particularité très extraordinaire, que cette lame de chite bleuâtre conserve toujours la même distance du sol et du plancher, quoique le filon s'abaisse infiniment dans la colline, en gardant cependant son inclinaison au levant.

Ce filon est coupé souvent lui-même en différents sens par d'autres lits ou nerfs de chite remplis de pyrite jaune martiale. Ces lits sont assez communs, ils sont plus ou moins larges et ne suivent aucune route déterminée. Celui dont j'ai parlé est le seul qui se prolonge régulièrement du nord au midi et qui reste constamment dans la même direction ; quelquefois cependant il s'étend en tous sens et il finit enfin par couper entièrement la couche de charbon dans un espace de douze, à quinze toises, après lequel celle-ci se trouve absolument la même qu'auparavant. On a fait dans cette montagne de grandes excavations de part et d'autre; mais on n'a rien étayé en bois et c'est une des plus grandes dépenses des mines qu'on a épargné. La mine de bonne qualité est si abondante, et cette couche est si riche, qu'on s'est contenté de laisser des espaces de gros piliers de charbon de quatre à cinq pieds de diamètre, qui disposés à peu près à une toise l'un de l'autre, soutiennent le toit de la mine qui d'ailleurs est naturellement très solide. C'est tout ce que le naturaliste voit dans cet arrangement d'industrie et d'économie. Il présenterait d'autres objets à l'œil du poète. Contemplant avec terreur cette vaste enceinte tapissée de deuil, ces voutes souterraines portées sur des colonnes noires informes et espacées sans ordre, son imagination ne verrait dans cette architecture irrégulière et lugubre, qu'un monument consacré à quelque divinité funèbre.

Après avoir bien examiné ces grandes excavations, je suis entré dans l'ouverture d'une autre montagne voisine ou plutôt d'un monticule traversé par une galerie d'un bout à l'autre ; je suis ensuite monté sur son sommet et je n'y ai point rencontré de pierres sableuses, même sur la partie la plus élevée qui est couverte d'arbres, mais seulement du chite articulé qui constitue toute sa composition. Il est d'autant plus dur, à ce que j'ai cru remarquer, qu'il est plus éloigné des couches de charbon. La couche qui est dans cette dernière montagne, n'a que quatre pieds d'épaisseur, inclinée au midi, elle n'est ni divisée ni coupée par aucune lame de chite ; il s'y trouve moins de pyrite que dans l'autre : cette mine est appelée mine de Ronchamp, parce qu'elle est sur le territoire de ce village. II y a en encore une sur celui de Champagney, vis-à-vis de cette dernière. La couche de charbon est inclinée comme la précédente au midi, et beaucoup plus épaisse, puisqu'elle a environ sept pieds. Elle n'est traversée dans son milieu par aucune lame de chite, mais seulement par quelques nerfs remplis de pyrite ; aussi fournit-elle une grande quantité de vitriol vert dans tous les environs de ses galeries, et partout où ces mêmes pyrite ont été assez longtemps exposées à l'air libre pour avoir eu le temps de s'y décomposer. On y faisait autrefois de l'alun que ces chites fournissent très abondamment ; mais il était trop mêlé avec le vitriol qui empêchait souvent la purification parfaite ; c'est ce qui fait qu'on a abandonné cette branche de commerce; le vitriol effleuri sur ces chites est dissous par les eaux, et il se perd, tandis qu'on pourrait l'employer si avantageusement et à tant d'usages...»

Source: Bibliothèque nationale de France - Gallica - Bibliothèque numérique (gallica.bnf.fr)
*Corne d'Ammon peut faire référence à un céphalopode marin fossile.
*La terre bolaire est une argile ferrugineuse.
*Une lieue : environ 4 km.
*Un pied : environ 32 cm.
*Une toise : 6 pieds, environ 1,90m.