Pour trouver les origines du charbon, il faut faire un saut en arrière de 200 à 300 millions d'années. Nous sommes à la fin de l'ère primaire, à la période dite "carbonifère". La Terre est alors semblable à une vaste serre : recouverte de marécages et d'une végétation luxuriante qu'un climat chaud et humide enveloppe.

Certains terrains s'affaissent, les débris végétaux s'y accumulent, fermentent et sont enfouis sous des sédiments. Ce processus, maintes fois répété, de superpositions de dépôts dans une atmosphère chargée de gaz carbonique a donné naissance à des substances solides et combustibles à haute teneur en carbone, soit, par ordre d'ancienneté : la houille, le lignite et la tourbe. Les gisements ainsi formés se présentent en amas ou, le plus souvent, en veines intercalées entre d'autres formations sédimentaires.

L'ORIGINE DU CHARBON

Deux grandes théories ont été retenues sur la formation de ces couches fossiles : l'allochtonie et l'autochtonie, qui prévaut aujourd'hui. La première se fonde sur l'hypothèse du transport de la masse végétale par les cours d'eau pour être déposée dans des bassins de sédimentation. Les débris végétaux se sont stratifiés par ordre de densité puis ont été recouverts d'une couche d'éléments minéraux. Ce processus a pu se reproduire plusieurs fois dans le même bassin de sédimentation.

Selon la seconde théorie, au contraire, la masse végétale est restée sur place. On trouve alors le charbon pris en sandwich entre une couche gréseuse ou argileuse recelant des fragments de racines, sur laquelle il repose, et une couche de grès ou de schistes qui forme le "toit" de la couche de charbon. La couche de houille, coincée entre ces deux bancs, est composée d'une purée végétale assez fine dont le dépôt s'est opéré lentement. Le nombre de couches, exploitées ou non, dans les bassins correspond à autant de cycles successifs. Les deux théories peuvent être vraies l'une comme l'autre, dans des localisations différentes. On distingue deux grands types de bassins houillers : les bassins paraliques et les bassins limniques.

Les bassins paraliques se sont formés en bordure des mers, dans des plaines basses, dans des régions de delta ou de lagunes.

Les bassins limniques (ou intra-montagneux) se sont formés dans des poches constituées par le relief. Plus étroit et moins étendus que les premiers, ils se caractérisent souvent par des affaissements plus marqués.

DES APPELATIONS CONTROLEES

On donne le nom de "charbons" aux roches qui renferment suffisamment de carbone pour être utilisables comme combustible. En fonction de la teneur en carbone, on distingue la tourbe, le lignite et la houille. Ces charbons sont suffisamment apparentés par leur mode de formation et leur composition pour être groupés dans une classe géologique unique.

Il faut cependant noter que, dans l'acception courante, le charbon désigne uniquement la houille. La tourbe, de couleur noirâtre ou brune, se rencontre dans les formations sédimentaires récentes et se constitue encore aujourd'hui dans les tourbières. Il reste cependant un combustible médiocre uniquement brûlé en centrales thermiques

Elle est pauvre en carbone et dégage peu de chaleur. Le lignite, soit brun et encore voisin des tourbes, soit noir et avoisinant les houilles, est de formation récente (ères secondaire et tertiaire). Plus homogène et plus riche en carbone que les tourbes, il reste cependant un combustible médiocre.
La houille est le charbon le plus ancien (époque carbonifère de l'ère primaire). Compact et noir il a subi une transformation si poussée qu'aucune trace de végétaux n'est visible à l'œil nu. Bien plus riche en carbone que le lignite, sa teneur en eau et en matières volatiles est réduite. C'est le meilleur combustible.

DES UTILISATIONS DIFFERENTES

Selon leur nature, les charbons se comportent différemment lorsqu'ils sont chauffés à l'abri de l'air (pyrolyse). Ils perdent d'abord leur humidité puis dégagent des matières volatiles (MV) : hydrogène, hydrocarbures, etc... Au cours de cette pyrolyse, certains charbons (les charbons dits cokéfiables) se ramollissent et gonflent pour aboutir à un résidu solide, constitué essentiellement de carbone, le coke.

Actuellement, les couches de charbon, dont l'épaisseur varie de quelques centimètres à plusieurs mètres, sont exploitées à une profondeur moyenne de 400 mètres, avec des extrêmes qui vont de 100 à 1200 mètres. Bouleversées par les grands mouvements géologiques, les couches, horizontales lors de leur formation, ont subi de fortes déformations qui leur ont donné des pendages variés : les plateures (quasi horizontales), les semi-dressants (inclinés de 20 à 45 %) et les dressants (proches de la verticale).

Des failles morcellent les couches en plusieurs panneaux de dimensions très variables. Plus l'élongation des panneaux est importante, plus le gisement est dit régulier. La dégradation de la qualité d'une veine peut aussi constituer une limite de panneau.

Les veines de charbon sont insérées entre deux assises de roche : les épontes. En termes miniers, on nomme "mur" la partie inférieure et "toit" la partie supérieure. Les veines les plus propices à l'exploitation ont une épaisseur de l'ordre de 2 mètres à 2,50 mètres.

LE TOILETTAGE DU MINERAI BRUT Quand le charbon arrive au jour il n'est pas immédiatement utilisable: mêlé à de la terre, à des schistes et à des scories de toutes sortes, un sérieux nettoyage s'impose. Il sera donc lavé, trié et calibré avant d'être mis sur le marché. Après traitement, on obtient trois produits : le charbon épuré (moins de 15 % de cendres), les mixtes (jusqu'à 40 % de cendres) et les schlamms (très fins, humides et cendreux).