Roches

Charbon à travers un microscope



C'est bien plus qu'un rocher noir!


Charbon d'attelle: Il s'agit d'une vue très agrandie du charbon d'attelles en lumière transmise. Le grand objet jaune au centre de cette image est une spore - une cellule reproductrice de la végétation houillère. Il mesure environ deux millimètres de long. La spore était probablement ronde avant de faire partie des débris de l'usine de formation de charbon. Il a été pressé à plat après l'enterrement. Les fines bandes rouges s'étendant horizontalement sur cette vue sont de minces lambeaux de matériau ligneux bien conservé. Les minuscules particules jaunes et oranges sont des spores plus petites et des débris d'algues. Le matériau noir est soit du charbon de bois, soit de la matière minérale opaque. Ce charbon ne contient pas beaucoup de bois bien conservé. Il s'agit plutôt de charbon et de débris minéraux. Le matériau dans cette vue est représentatif du charbon qui s'est formé dans des conditions qui n'étaient pas idéales pour la conservation du matériel végétal. Agrandir l'image.

Si vous pensez que le charbon est une roche noire ennuyeuse, vous ne l'avez jamais vu au microscope à lumière transmise. Le microscope révèle la beauté cachée du charbon ainsi que sa composition organique.

Les veines de charbon se forment à partir d'accumulations épaisses de débris végétaux, généralement déposés dans un marécage. Les minuscules particules de débris végétaux et de sédiments des marais donnent un spectacle spectaculaire de couleurs vues au microscope. La matière ligneuse bien conservée est rouge vif, les spores sont jaune brillant, la matière algale est jaune-orange, 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 mince section de charbon composée presque exclusivement de matériaux ligneux très bien conservés. Notez les bandes rouges épaisses. Chacun d'eux représente une brindille ou un autre morceau de matériau ligneux conservé. Cette vue ne montre que des quantités mineures de matière minérale et de matières végétales dégradées. La zone indiquée dans cette section mince mesure environ deux millimètres de large. Il représente le type de charbon qui se forme dans d'excellentes conditions de préservation des plantes.

Commençons par un spécimen de main

Pour mieux comprendre le charbon, nous devons commencer par un spécimen de charbon comme celui illustré ci-dessous. Si nous regardons attentivement, nous verrons que ce n'est pas un noir uniforme. Au lieu de cela, il existe différentes nuances de noir et également différents lustres.

Le charbon présenté ci-dessous est un charbon à "bandes lumineuses". 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 a des incendies dans les Everglades.

Baguage de charbon: Vu de près, la plupart des morceaux de charbon sont composés de bandes alternées de matériaux brillants et ternes. Image de West Virginia Geological and Economic Survey. Agrandir l'image.

Charbon de Cannel: Il s'agit d'une mince section de «charbon cannelé». Ce type de charbon est composé de grandes quantités de spores, de résines ou de matières algales. Ces types de débris végétaux sont très résistants à la pourriture. Lorsqu'elles se trouvent en concentrations élevées de charbon de bois et de matières minérales, cela suggère des conditions de marécage où le matériau ligneux s'est décomposé et les matériaux plus résistants se sont accumulés. Cette image représente une vue du charbon d'environ quatre millimètres de large. Agrandir l'image.

Charbon de Boghead: Le charbon montré dans cette vue est connu sous le nom de «charbon à tête plate». Il contient de grandes quantités de débris d'algues conservées qui apparaissent dans cette image sous forme de particules jaune-orange. Ce type de matériau peut s'accumuler en bordure d'un marécage où il y a un manque de bois et d'autres matériaux végétaux houillers. Cette image représente une vue du charbon d'environ quatre millimètres de large. Agrandir l'image.

Sections minces

"La lumière transmise" signifie que la lumière passe à travers le charbon, tout comme la lumière passe à travers un vitrail. Cela nécessite une tranche de charbon très mince appelée «section mince». La tranche doit être si fine que la lumière la traverse facilement. Voici comment faire une section mince.

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 à nouveau coupé - 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, donc la fine tranche de charbon est de plus en plus mince. L'artisan broie un peu et vérifie la minceur, broie un peu plus et vérifie la minceur. Quand c'est presque la bonne épaisseur, le broyage est arrêté et la tranche de charbon est polie pour éliminer les minuscules rayures du sciage et du broyage. Une surface parfaitement lisse est nécessaire. Si les rayures ne sont pas supprimées, un passage uniforme de la lumière à travers la section mince ne se produira pas. (Notez les quelques rayures minuscules visibles dans la mince section de charbon humique. Il a une minceur très uniforme.)

Environnements de charbon dans un marais: Un diagramme généralisé d'un marécage, montrant comment la profondeur de l'eau, les conditions de conservation, les types de plantes et la productivité des plantes peuvent varier dans différentes parties du marais pour produire 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 marécage. Il existe de nombreuses situations possibles de types d'installations et de conditions environnementales qui produisent une variété de types de charbon.

Dans un marécage, certaines zones peuvent être peu profondes et d'autres profondes. Certaines zones peuvent avoir des plantes ligneuses et d'autres zones herbeuses. L'environnement peut changer au fil du temps, ce qui rend le bas (partie la plus ancienne) du filon de charbon très différent du haut.

Ces variations entraînent la formation de nombreux types de charbon différents - tous dans le même filon de charbon.

Vous avez vu comment les types d'usines et les conditions environnementales peuvent produire une variété de types de charbon dans un seul marais. Imaginez maintenant deux marécages de charbon différents, 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 fait partie de ce qui le rend si intéressant.