La recherche des conditions de formation du charbon

La recherche des conditions de formation du charbon
Où se trouvait la France au Carbonifère ? http://www.scotese.com/earth.htm
1) A partir des onglets de gauche, déterminer la position de la France au Carbonifère.
2) En déduire le type de forêts desquelles est issu le charbon.
Quel est le devenir de la matière organique dans cet environnement ?
3) Répondre au problème à partir des documents ci-dessous :
Un sous-bois (feuille en décomposition)
Mycélium de
champignon sur
une feuille
Champignons sur un tronc
d’arbre mort
Lombric (ver de terre)
Microfaune du sol
Le sol est plus souvent associé au règne minéral qu'au vivant. Pourtant, il est lui-même un produit
de la vie patiemment élaboré pendant des centaines et des milliers d'années.
Dans une seule cuillère à soupe de sol forestier se bousculent plus de 50 milliards d'organismes
vivants ! Bactéries, champignons, vers et insectes décomposent les plantes et les animaux morts
et en font de l'humus. Les racines des plantes retiennent cet humus et y puisent leurs éléments
nutritifs. Et ainsi de suite. Tant que le cycle n'est pas interrompu, l'écosystème se perpétue.
Le climat modifie de façon marquée la nature et la rapidité de décomposition des débris végétaux
à la surface du sol, et exerce de ce fait une forte influence sur le caractère et l'abondance de la
matière organique. L'humidité et la température sont parmi les variables les plus déterminantes
(Brinson, 1977; Singh, 1969), du fait qu'elles affectent à la fois le développement de la couverture
végétale et les activités de micro-organismes qui sont des agents très importants dans la
formation des sols. Kononova (1975), citant plusieurs autres publications, conclut que la plus forte
intensité de décomposition de la matière organique s'observe dans des conditions de température
modérée (de l'ordre de 30°C) et avec une teneur en humidité du sol d'environ 60-80 pour cent de
sa capacité maximale de rétention en eau.
4) Du charbon peut il se former dans ces conditions ? Justifier.
Comment a donc pu se former le charbon il y a 300 millions d'année ?
Quand les végétaux d’une forêt meurent, les longues molécules organiques qui les constituent sont
décomposées en matière minérale par l’action des organismes décomposeurs. Ces transformations
chimiques consomment du dioxygène. C’est pourquoi, lorsqu’une grande quantité de végétaux se trouve
noyée dans une couche d’eau peu profonde, celle-ci s’appauvrit en dioxygène. Une partie des végétaux
morts peut alors échapper à la dégradation. Dans ces conditions, sous l’action de bactéries vivant en
l’absence de dioxygène et sous l’effet d’une augmentation lente de la température, liée à l’enfouissement
progressif des débris, les longues molécules organiques végétales évoluent : Les molécules volatiles (O2,
H2, N2) sont libérées et le carbone se concentre. Ce processus conduit à la transformation des végétaux
morts en charbon. Il dure plusieurs dizaines de millions d’années.
5) A partir du texte, identifier quatre conditions nécessaires à la formation de charbon à partir
d'une importante quantité de matière organique.
6) Les observations faites sur les gisements confirment-ils ce modèle ? Justifier.
Document 1 :
Mine de charbon à
ciel ouvert de
Graissessac
Veine de
charbon
Argile : Les argiles désignent de très fines particules de matière arrachées aux roches par
l'érosion. La plupart de ces particules proviennent de la désagrégation de roches silicatées : du
granite, du gneiss ou encore des schistes. Ces particules sont transportées par le vent ou l'eau
sous forme de limon ou de vase. Les fleuves véhiculent des argiles qui finissent par se déposer en
alluvions, dans le cours d'eau lui-même, à son embouchure, dans un lac ou dans la mer. Les
dépôts peuvent alors sédimenter et former une roche argileuse par diagenèse : déshydratation et
compactage. En tant que roches sédimentaires, les affleurements argileux présentent une
succession de strates empilées les unes sur les autres.
Grés : Le grés provient de l'érosion de roches préexistantes continentales qui donnent un sable.
Ce sable a d'abord été transporté par les cours d'eau jusqu'aux mers et océans dont il tapisse
ensuite le fond. Par enfouissement et compaction, la diagénèse s’effectue et le sable évolue en
grés.