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Le charbon bitumineux est une roche sédimentaire organique noire ou brun foncé, combustible, caractérisée par une teneur élevée en carbone (généralement 45-86% sur une base sèche et sans cendres) et une teneur en matières volatiles relativement élevée (20-40%). Il est le type de charbon le plus abondant et le plus largement utilisé. Sa formation résulte de la compaction et de la transformation de la matière végétale sous l'effet de la chaleur et de la pression au cours de millions d'années. Il se distingue par son pouvoir calorifique élevé et sa capacité à produire du coke.
Comment identifier
- Couleur
- Noir à brun foncé.
- Éclat
- Généralement vitreux à sub-métallique, parfois mat.
- Texture
- Souvent friable, avec des bandes brillantes et mates (vitrain, fusain, clarain, durain). Peut être cassant.
- Forme cristalline
- Amorphe, sans forme cristalline définie. Peut présenter des structures végétales fossilisées.
- Clivage
- Absente. Fracture conchoïdale à irrégulière.
- Environnement géologique
- Se trouve dans des bassins sédimentaires formés dans des environnements de dépôts continentaux ou paraliques (deltas, plaines côtières, marécages) où la matière végétale s'est accumulée rapidement et a été enfouie sous des sédiments.
Faits clés
- Dureté: 1-2.5 sur l'échelle de Mohs (très tendre)
- Densité: 1.2-1.5 (faible densité)
- Système cristallin: Amorphe
- Couleur: Noir, brun-noir
- Éclat: Vitreux, sub-métallique, parfois mat
- Transparence: Opaque
- Cassure: Conchoïdale à irrégulière, parfois sub-conchoïdale
- Clivage: Absente
- Composition: Principalement carbone (45-86%), avec des quantités variables d'hydrogène, d'oxygène, d'azote, de soufre et de cendres (minéraux inorganiques).
Vérification rapide
- Couleur: Noir brillant à mat
- Éclat: Vitreux à sub-métallique
- Trace: Noir à brun-noir
Caractéristiques physiques
- Habitus cristallin: Massif, stratifié, sans forme cristalline définie.
- Type de clivage: Aucun
- Type de cassure: Conchoïdale à irrégulière
- Ténacité: Cassant
- Type d'éclat: Vitreux à sub-métallique
Formation
Le charbon bitumineux se forme à partir de l'accumulation et de la compaction de matière végétale dans des environnements marécageux ou lacustres. Sous l'effet de la chaleur et de la pression (diagenèse et métamorphisme de faible degré), la tourbe se transforme progressivement en lignite, puis en charbon sub-bitumineux, et enfin en charbon bitumineux. Ce processus, appelé houillification, implique la perte d'eau et de composés volatils, augmentant la teneur en carbone.
Utilisation
Le charbon bitumineux est principalement utilisé comme combustible pour la production d'électricité dans les centrales thermiques. Il est également une matière première essentielle dans la sidérurgie (production de coke pour les hauts fourneaux), la production de ciment, et comme source de produits chimiques (goudron de houille, benzène, toluène, etc.).
Répartition des âges
Principalement Carbonifère (environ 359 à 299 millions d'années), mais aussi Permien, Crétacé et Tertiaire.
Où trouver
États-Unis
Appalaches (Pennsylvanie, Virginie-Occidentale, Kentucky), Bassin de l'Illinois, Bassin de la Powder River (Wyoming).
Chine
Provinces de Shanxi, Shaanxi, Mongolie Intérieure. Premier producteur mondial.
Inde
Bassins de Damodar Valley, Godavari Valley.
Australie
Nouvelle-Galles du Sud, Queensland.
Russie
Bassin de Kouznetsk, Bassin de la Petchora.
Allemagne
Bassin de la Ruhr (historiquement très important, production actuelle réduite).
Afrique du Sud
Provinces de Mpumalanga, Limpopo.
Conseils pour trouver
Recherche de gisements
Le charbon bitumineux se trouve dans des couches (filons ou veines) au sein de séquences sédimentaires. La prospection implique souvent des études géophysiques (sismique) et des forages pour identifier l'étendue et la profondeur des gisements.
Environnements géologiques
Rechercher des zones avec des roches sédimentaires d'âge Carbonifère, Permien ou Crétacé, en particulier celles associées à d'anciens environnements marécageux ou deltaïques.
Sécurité
L'extraction du charbon bitumineux peut être dangereuse en raison des risques d'effondrement, d'explosions de grisou (méthane) et de poussières de charbon (silice cristalline respirable). La manipulation du charbon peut entraîner l'exposition à des métaux lourds et des composés organiques volatils. Toujours porter un équipement de protection individuelle (EPI) approprié, y compris un masque respiratoire, des gants et des lunettes de protection, lors de la manipulation ou de la collecte d'échantillons. Éviter l'inhalation de poussières de charbon. Le charbon peut contenir des traces d'éléments radioactifs naturels (uranium, thorium) et de sulfures (pyrite) qui peuvent générer de l'acide sulfurique et libérer des métaux lourds lors de l'altération ou de la combustion.
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Classification scientifique
- Classe minérale
- Roche sédimentaire organique
- Groupe
- Combustibles fossiles
- Système cristallin
- Amorphe
- Formule chimique
- Non applicable (mélange complexe de composés organiques)
- Composition
- Mélange complexe de macromolécules organiques riches en carbone, avec des impuretés minérales (argiles, quartz, pyrite, carbonates).
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