HOUILLERS BASSINS
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Les bassins houillers sont de vastes dépressions continentales dans lesquelles des débris végétaux se sont accumulés suivant un mécanisme sédimentaire particulier, rythmique, dû à leur subsidence.
Suivant la position de ces bassins à l'époque de leur genèse, en bordure ou au cœur du continent, les gisements houillers présentent des caractères différents. On est ainsi amené à distinguer des bassins paraliques, limniques et de plates-formes.
En dehors de leur intérêt économique que nous ne traiterons pas ici (cf. charbon), les bassins houillers fournissent une masse considérable d'informations sur les anciennes flores et les anciens paysages terrestres.
Il s'est déposé des roches carbonées tout au long de l'histoire géologique de la Terre ; mais c'est seulement à partir de la fin des temps paléozoïques qu'on en trouve des quantités importantes et exploitables. Cette localisation est si caractéristique en Europe occidentale qu'elle a donné son nom au système carbonifère. Mais à considérer le globe dans son ensemble, la majeure partie des gisements houillers se trouve dans des étages plus récents, au Crétacé supérieur et au Cénozoïque ; la formation de charbons se poursuit de nos jours, sous nos yeux, dans les tourbières.
Si l'on connaît bien les corons dans le nord de la France, ces villages ouvriers se sont construits un peu partout dans le monde dans les régions minières au début du XXe siècle, alors que le charbon était la principale source d'énergie, comme ici en 1920, près de Jenner (Pasadena) aux...
Crédits : Library of Congress, Washington D.C.
Genèse et typologie
La sédimentation houillère
Le charbon est une roche sédimentaire formée par l'accumulation d'une énorme quantité de débris végétaux : menus fragments de bois, spores, débris de cuticules, etc., enrobés dans un ciment amorphe, le vitrain. Tous ces débris sont classés et finement sédimentés.
Dans un bassin houiller, les couches de charbon ne représentent que 3 à 4 p. 100 de l'épaisseur totale des sédiments et alternent avec des roches « stériles » détritiques : schistes, grès et conglomérats. L'agencement des sédiments par rapport à une veine de houille obéit à des lois précises. Il y a un rythme dans le dépôt même du charbon, puisqu'on observe un grand nombre de fois la succession : mur, veine, toit (fig.1).
La sédimentation dans un bassin houiller : coupe schématique (a) et niveaux successifs des eaux (b)
Crédits : Encyclopædia Universalis France
– Le mur est la formation sédimentaire qui supporte la couche de charbon ; il est perforé et taraudé en tous sens par des racines et rhizomes fossiles qui en oblitèrent la stratification : c'est un ancien sol de végétation ; il s'est donc formé sur une terre émergée ou tout au moins sous une profondeur d'eau très faible.
– La couche de houille (veine) qui s'est déposée ensuite correspond à une certaine épaisseur d'eau, puisque les sédiments végétaux qui la constituent ont subi un transport et un classement mécanique.
– Au-dessus de la couche, se sont déposés les sédiments du toit. Ce toit est bien différent du mur ; il est ordinairement composé de schistes finement feuilletés, peu métamorphosés, dans lesquels on trouve des coquilles ou des feuilles de fougères étalées. Il correspond donc à une profondeur d'eau plus forte, due à une transgression.
– Enfin, au-dessus du toit, se déposent des grès, des sédiments de plus en plus grossiers. C'est donc que le bassin s'est alors progressivement comblé, jusqu'au moment où la végétation a pu s'y installer de nouveau, et où va recommencer le processus « mur, veine, toit ». Ce rythme traduit les variations de niveau des eaux dans le bassin houiller en formation (fig.1).
La sédimentation dans un bassin houiller : coupe schématique (a) et niveaux successifs des eaux (b)
Crédits : Encyclopædia Universalis France
La sédimentation houillère apparaît comme une sorte de lutte entre la sédimentation détritique (démantèlement de reliefs en voie de surrection) et le dépôt des sédiments charbonneux (emprise du couvert végétal).
Ces faits mènent à la notion de microcycles de sédimentation, de cyclothèmes. De tels cycles se sont répétés au cours de l'histoire géologique de chaque bassin houiller, autant de fois au moins qu'ils contiennent de veines de houille.
Quelles en sont les causes ? Il faut concilier deux données contradictoires à première vue : des bassins houillers contenant plusieurs centaines, sinon plusieurs milliers, de mètres de sédiments n'ont jamais été très profonds, puisque leur fond se trouvait périodiquement envahi par une végétation terrestre. C'est donc qu'à des moments donnés il y a eu montée générale des eaux ou, ce qui revient au même, enfoncement du fond du bassin. Cette notion a été précisée sous le nom de subsidence : il y a eu chute du fond du bassin, non pas en une seule fois, mais par une série de chutes partielles, de saccades, séparées par des périodes de stabilité pendant lesquelles s'est fait l'alluvionnement [...]
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Écrit par :
- Robert FEYS : docteur ès sciences, géologue au Bureau de recherches géologiques et minières
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Pour citer l’article
Robert FEYS, « HOUILLERS BASSINS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 11 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/bassins-houillers/