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Attelle de charbon: Ceci est une vue très agrandie du charbon en attelle en lumière transmise. Le grand objet jaune au centre de cette image est une spore - une cellule reproductrice de la végétation houillère. Il fait environ deux millimètres de long. La spore était probablement ronde avant de faire partie des débris de l’usine de production de charbon. C'était serré après l'enterrement. Les minces bandes rouges horizontales sur cette vue sont de fins lambeaux de matière ligneuse bien préservée. Les minuscules particules jaunes et oranges sont des spores plus petites et des débris d'algues. Le matériau noir est du charbon ou une matière minérale opaque. Ce charbon ne contient pas beaucoup de bois bien conservé. Au lieu de cela, il s'agit principalement de charbon de bois et de débris minéraux. Le matériau de cette vue est représentatif du charbon qui s'est formé dans des conditions qui n'étaient pas idéales pour la préservation du matériel végétal. Agrandir l'image.
Si vous pensez que le charbon est une roche noire ennuyeuse, vous ne l'avez jamais vu à travers un microscope à lumière transmise. Le microscope révèle la beauté cachée des charbons ainsi que sa composition organique.
Les filons de charbon se forment à partir d'épaisses accumulations de débris végétaux, généralement déposés dans un marais. Les minuscules particules de débris végétaux et les sédiments des marais donnent une couleur spectaculaire lorsqu'ils sont examinés au microscope. Le bois bien préservé est rouge vif, les spores sont jaune vif, les algues sont jaune orangé, le charbon de bois et les minéraux opaques sont noirs et les grains de nombreux minéraux transparents sont blancs. Il est difficile de croire que le charbon peut être si coloré!
Charbon humique: Une fine couche de charbon constituée presque exclusivement de matériaux ligneux très bien conservés. Notez les bandes rouges épaisses. Chacune de celles-ci représente une branche ou un autre morceau de matière ligneuse préservé. Cette vue ne montre que de petites quantités de matières minérales et de matières végétales dégradées. La zone indiquée dans cette section mince a une largeur d'environ deux millimètres. Il représente le type de charbon qui se forme dans d’excellentes conditions de conservation des plantes.
Commençons avec un spécimen de main
Pour mieux comprendre le charbon, nous devrions commencer par un échantillon de charbon à la main, comme celui présenté ci-dessous. Si nous regardons de près, nous verrons que ce n’est pas un noir uniforme. Au lieu de cela, il existe différentes nuances de noir et différents lustres.
Le charbon ci-dessous est un charbon "à bandes brillantes". Il est dominé par des bandes brillantes et brillantes qui représentent un matériau ligneux bien conservé. Entre ces bandes lumineuses se trouvent de minces bandes ternes. Ces bandes ternes sont composées de substances telles que des matières minérales, des matières ligneuses dégradées et du charbon de bois. Charbon? Oui, certains charbons contiennent beaucoup de charbon de bois. Il y a eu des incendies dans les marais, tout comme il y en a eu dans les Everglades.
Bandage du charbon: De près, la plupart des morceaux de charbon sont composés de bandes alternées de matériaux brillants et mats. Image de la West Virginia Geological and Economic Survey. Agrandir l'image.
Charbon cannel: Ceci est une fine section de "charbon cannel". Ce type de charbon est composé de grandes quantités de spores, de résines ou de matériaux à base d'algues. Ces types de débris végétaux sont très résistants à la pourriture. Quand ils se trouvent en forte concentration avec du charbon de bois et des matières minérales, cela suggère des conditions de marécage où les matériaux ligneux se sont décomposés et où les matériaux les plus résistants se sont accumulés. Cette image représente une vue du charbon d'environ quatre millimètres de large. Agrandir l'image.
Boghead charbon: Le charbon présenté dans cette vue est connu sous le nom de "charbon boghead". Il contient de grandes quantités de débris d'algues conservés qui apparaissent sur cette image sous forme de particules jaune orangé. Ce type de matériau pourrait s'accumuler aux abords d'un marais où il y a une pénurie de bois et d'autres matières végétales productrices de charbon. Cette image représente une vue du charbon d'environ quatre millimètres de large. Agrandir l'image.
Sections minces
"Lumière transmise" signifie que la lumière traverse le charbon, tout comme la lumière passe à travers un vitrail. Cela nécessite une très fine tranche de charbon appelée "section mince". La tranche doit être si fine que la lumière la traverse facilement. Voici comment une mince section est faite.
Tout d'abord, un petit bloc de charbon est coupé avec une scie pour former une surface plane. La surface est ensuite meulée et polie jusqu'à ce qu'elle soit exceptionnellement lisse. Cette surface plane est ensuite collée sur une lame de microscope.
Le bloc est ensuite coupé à nouveau - parallèlement à la face de la lame de microscope. Cela donne une fine tranche de charbon collée à la lame de verre. Ce n'est pas encore assez mince, de sorte que la fine tranche de charbon est broyée et diluée. L'artisan broie un peu et vérifie la minceur, broie un peu plus et vérifie la minceur. Lorsque la finesse est presque correcte, le broyage est arrêté et la tranche de charbon est polie pour éliminer les petites rayures de sciage et de broyage. Une surface parfaitement lisse est nécessaire. Si les rayures ne sont pas éliminées, il ne se produira pas de passage uniforme de la lumière à travers la section mince. (Notez les quelques petites rayures visibles dans la fine section du charbon humique. Il a une finesse très uniforme.)
Milieux de charbon dans un marais: Diagramme généralisé d'un marécage, montrant comment la profondeur de l'eau, les conditions de conservation, les types de plantes et la productivité de la plante peuvent varier dans différentes parties du marais pour donner de nombreux types de charbon. Illustration de la West Virginia Geological and Economic Survey. Agrandir l'image.
De nombreux types de charbon
Comme mentionné ci-dessus, le charbon se forme à partir de débris végétaux qui s'accumulent dans un environnement tel qu'un marais. Il existe de nombreuses situations possibles de types de centrales et de conditions environnementales qui produisent une variété de types de charbon.
Dans un marais, certaines zones peuvent être peu profondes et d'autres plus profondes. Certaines zones peuvent avoir des plantes ligneuses et d'autres des zones herbeuses. L'environnement peut évoluer avec le temps, ce qui rend le fond (partie la plus ancienne) de la couche de charbon très différent du sommet.
Ces variations entraînent la formation de nombreux types de charbon - tous dans la même couche de charbon.
Vous avez vu comment des types d'usines et des conditions environnementales peuvent produire une variété de types de charbon dans un seul marais. Imaginons maintenant deux houillères de charbon différentes, situées dans différentes parties du monde et à différents moments de la période géologique. Ils pourraient avoir des charbons d'une diversité encore plus grande.
Le charbon est une roche très complexe, et cette complexité est ce qui le rend si intéressant.