La formation du charbon dans le bassin houiller du Nord-Pas de Calais (1ère S)

Publié le par svtmarcq.over-blog.com

Le bassin houiller du Nord-Pas de Calais avait une superficie de 1200 km2

 

Carte du bassin houiller

Carte des puits du Bassin minier du Nord-Pas-de-Calais

 

Pour s'y retrouver, un tableau des éres géologiques :

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A l'époque Carbonifère, la future région Nord-Pas de Calais est située en milieu équatorial.

Planisphère terrestre de l'époque Carbonifère (reconstitiution)

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Les deux super-continents sont appelés, au sud le Gondwana et au nord la Laurasie. La collision de ces deux super-continents donne naissance à la Pangée pendant le Carbonifère.

Ensuite, la Laurasie va migrer vers le nord, entraînant dans ce mouvement la région Nord-Pas de calais.

Planisphère de la Terre au Jurassique. On distingue nettement déjà, la zone européenne.

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Le charbon est une roche sédimentaire carbonée. Sa composition est la suivante :

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Le charbon est essentiellement formée de restes végétaux (troncs, racines, feuilles, spores). Son étude permet de connaître les végétaux qui peuplaient la région, il y a 350 millions d'année. Ces végétaux sont essentiellement des fougères fossiles, dont certaines étaient des arbres de plusieurs dizaines de mètres.

Quelques exemples de végétaux du Carbonifère :

 

Calamites (fragment de tronc)

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Reconstitution

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Lepidodendron (fragment de tronc)

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Reconstitution

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Sigillaire (fragment de tronc)

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Alethopteris (fragment de fronde)

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Reconstitution

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La présence de fossile d'eau douce dans les terrains houillers apportent la preuve que ces forêts étaient des forêts humides proche des mangroves actuelles.

 

Deux reconstitutions de la forêt carbonifère

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La subsidence est le nom qu'on donne au tassement progressif d'un terrain sans que la cause en soit déterminée. C'est la subsidence qui explique la formation du charbon en veines successives comme l'indique le shéma suivant :

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Dès le début de l'exploitation du charbon, à la fin du XVIIIème siècle, les gens se sont aperçus de la rythmicité des dépots dans les terrains houillers. Ils ont baptisé cette rythmiciité, cyclothème. Cette rythmicité est présentée sur le schéma ci-dessous :

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Une trangression est une avancée de la mer sur les terres. Une régression est un recul de la mer par rapport aux terres.

Lors des avancées de la mer des sédiments variés peuvent se déposés, en fonction de la température ou de la profondeur de la mer à cette période.

Les deux principales étapes de la formation du charbon sont la fossilisation et le carbonification. La fossilisation ne peut avoir lieu que si les végétaux sont en anoxie, c'est à dire sans oxygène. C'est le cas dans l'eau où la plante se décompose très lentement en ayant le temps de s'enrichir progressivement en carbone. Cet enrichissement est la carbonification.

 

Les deux paramètres qui influencent la degré d'évolution du charbon, sont la température et la profondeur (donc la pression).

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Si on observe les schéma ci-dessous, on constate que les veines de charbon ne sont pas horizontales mais plissées. La présence de plis est un bon indicateur de contraintes tectonique, ici, une tectonique de compression.

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Le tableau suivant donne une classification des différents charbons. Le charbon principalement exploité était la houille. A noter que l'anthracite avait une puissance calorifiquqe supérieure.

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