Dessus dessous
Qu’est ce que le charbon ?
Le charbon est un matériau noir et solide, essentiellement composé de carbone ce qui en fait un excellent combustible. Il est connu et exploité depuis des siècles sur toute la planète. Il couvre actuellement 30% des besoins énergétiques mondiaux.
Il existe deux catégories de charbons ayant des origines distinctes :
- Le charbon de bois est un combustible créé par l’homme. Il est réalisé par cuisson à très haute température de bois sous atmosphère réduite en oxygène.
- Le charbon de terre ou charbon minéral communément appelé houille est une roche sédimentaire provenant de la fossilisation de végétaux préhistoriques. C’est à ce type de charbon que nous allons nous intéresser plus précisément.
Comment se forme la houille (charbon minéral) ?
Le plus souvent, lorsque les végétaux meurent, ils sont décomposés en matière minérale. Pour qu’il y ait formation de roche fossile, cette décomposition ne doit pas avoir lieu. Pour cela, les végétaux doivent être enfouis rapidement sous des sédiments. Ce processus ne peut donc avoir lieu que dans un milieu aquatique (marécageux, lacustres ou côtier) favorable à la sédimentation.
Ces étapes peuvent se renouveler, ce qui permet d’obtenir en sous-sol une alternance de couches de charbon avec des couches de roches sédimentaires comme le calcaire, l’argile ou le grès.
Le charbon en Provence
L'activité minière a marqué l’histoire économique et sociale de la Provence. Le charbon est utilisé localement dans les savonneries, huileries, raffineries de sucre, tuileries, usines d'alumine et cimenteries.
L'après-guerre voit la construction de la centrale thermique de Gardanne où 70 % de la production locale de charbon y est brûlée pour produire de l'électricité. La crise pétrolière de 1973 provoque un rétablissement de compétitivité inespéré. Mais la rémission ne dure pas et les mines de la région ferment les unes après les autres.
Terrils : des vestiges à ciel ouvert de la composition du sous sol.
Souvent coniques, les terrils marquent le paysage encore de nos jours. Ils sont le résultat de l'accumulation des roches stériles sorties des galeries de mine lors de l'exploitation du charbon et déposées à proximité du puits.
De quoi est composé un terril ?
Un terril est composé des roches constituant le sous sol qui peuvent être du calcaire comme ici et de rebuts divers issus de l'exploitation souterraine et de surface (rails usagés, déchets de démolition, traverses), voire d’autres matières telles que des déchets ménagers, par exemple. À une certaine époque, les houillères opéraient le ramassage des poubelles des cités minières puis venaient confiner les déchets en marge ou en pied de terril.
Un terril, ça brûle !
La combustion résiduelle d’un terril est liée à la présence de reliquats de matière organique charbonneuse. Par le passé, le tri du charbon était manuel et les fragments rocheux, de grande taille. Les anciens terrils présentent ainsi beaucoup de résidus riches en charbon (jusqu’à 30%). Ils sont donc davantage que les autres, susceptibles de s’embraser en masse. On parle alors d’auto-inflammation. Celle-ci est causée par la combustion spontanée de la pyrite, la température pouvant alors dépasser les 1 000°C. Ces terrils peuvent entrer en combustion pendant une trentaine d’années. En surface et par l’intermédiaire de fissures, les fumerolles se manifestent sous forme de vapeurs et d’odeurs de soufre. Le sol brûlant par endroits sur ces terrils constitue un vrai danger.
Un terril ça vit aussi …
Généralement implantés au sein d’un réseau urbain dense ou dans un paysage agricole, les terrils sont devenus de véritables zones-relais pour les espèces.
Où en est-on aujourd'hui ?
L’exploitation du charbon s'achève à Gardanne en 2003, avec la fermeture du dernier puits. Les terrils se recouvrent peu à peu de végétation.
Source : ouvrage “Terre d’énergies” - édition Région Provence-Alpes-Côte d’Azur - 2012
Questions
Question 1 - Pouvez-vous décrire avec vos propres mots les étapes du processus de formation du charbon?
Question 2 - Vous êtes sur un terril. Que pouvez-vous dire des roches qui sont à vos pieds ?
- Option 1 : Le sol est noir. Quel dommage, le tri a été mal fait à la sortie de la mine et les morceaux de charbon oubliés ont été réduits en poudre, compactés, et laissés ici. Je touche le sol : il est chaud ! Je pense que les résidus de charbon se sont enflammés spontanément avec la chaleur de l’été. Ils se consument encore aujourd’hui.
- Option 2 : Je vois des cailloux de calcaire blancs de belle dimension, dont certains sont marqués par de grandes tâches très noires. C’est sûr ! Ce sont des restes de charbon déposés en couche. Heureusement tout est froid ! Il n’y a pas assez de charbon pour que le terril brûle. Ouf …
Question 3 (option) : une photo de vous ou d’un objet vous appartenant avec un élément caractéristique de cet endroit serait appréciée.
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Above or below ?
What is coal?
Coal is a black, solid material, essentially composed of carbon, which makes it an excellent fuel. It has been known and mined throughout the world for centuries. It currently covers 30% of the world's energy needs.
There are two categories of charcoal with distinct origins:
- Charcoal is a man-made fuel. It is produced by cooking wood at very high temperatures in a controlled oxygen atmosphere.
- Earth coal or mineral coal, commonly known as hard coal, is a sedimentary rock derived from the fossilisation of prehistoric plants. It is this type of coal that we are going to look at in more detail.
How is coal (mineral coal) formed?
Most often, when plants die, they are decomposed into mineral matter. For fossil rock to be formed, this decomposition must not take place. For this to happen, the plants must be quickly buried under sediment. This process can only take place in an aquatic environment (marsh, lake or coastal) that favours sedimentation.
These stages can be repeated, resulting in alternating layers of coal and sedimentary rock such as limestone, clay or sandstone in the subsoil.
Coal in Provence
Mining has left its mark on the economic and social history of Provence. Coal is used locally in soap factories, oil mills, sugar refineries, tile factories, alumina plants and cement works.
The post-war period saw the construction of the Gardanne thermal power station, where 70% of local coal production was burnt to produce electricity. The 1973 oil crisis brought about an unexpected recovery in competitiveness. But the recovery was short-lived, and the region's mines closed one after the other.
Terrils: open-air remains of the composition of the subsoil.
Often conical, spoil heaps still mark the landscape today. They are the result of the accumulation of waste rock from the mine galleries during coal mining and deposited near the shaft.
What is a slag heap made of?
A slag heap is made up of the rocks that make up the subsoil, which can be limestone, as here, and various waste materials from underground and surface mining (used rails, demolition waste, sleepers), or even other materials such as household waste, for example. At one time, the collieries collected rubbish from the mining towns and then confined the waste to the edge or foot of the slag heap.
A slag heap burns!
The residual combustion of a slag heap is linked to the presence of remnants of carbonaceous organic matter. In the past, the coal was sorted by hand and the rock fragments were large. Old slag heaps therefore contain a lot of coal-rich residue (up to 30%). They are therefore more likely than other slag heaps to catch fire en masse. This is known as self-ignition. This is caused by spontaneous combustion of the pyrite, at temperatures that can exceed 1,000°C. These spoil heaps can burn for around thirty years. On the surface and through fissures, fumaroles appear in the form of sulphurous vapours and odours. The scorching ground in places on these slag heaps is a real hazard.
A slag heap is also alive...
Generally located within a dense urban network or in an agricultural landscape, slag heaps have become veritable relay zones for species.
Where do we stand today?
Coal mining came to an end in Gardanne in 2003, with the closure of the last pit. The slag heaps gradually became overgrown.
Source : ouvrage “Terre d’énergies” - édition Région Provence-Alpes-Côte d’Azur - 2012
Questions
Question 1 - Can you describe in your own words the stages in the process of coal formation?
Question 2 - You are standing on a slag heap. What can you say about the rocks at your feet?
Option 1: The ground is black. What a pity, the sorting was not done properly when the coal came out of the mine and the forgotten pieces of coal were ground into powder, compacted and left here. I touch the ground: it's hot! I think the coal residue spontaneously ignited in the summer heat. It's still burning today.
Option 2: I see some nice-sized white limestone pebbles, some of them marked with large, very black spots. That's for sure! These are the remains of coal deposited in layers. Fortunately everything is cold! There's not enough coal for the slag heap to burn. Phew ...
Question 3 (optional): A photo of you or an object belonging to you with a characteristic feature of this place would be appreciated.
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