I-1. Formation des différents combustibles fossiles

Les combustibles fossiles sont tous issus la très lente transformation au cours des temps géologiques des débris organiques contenus dans certains sédiments. Ces débris organiques portent le nom de kérogènes ; ils sont riches en carbone, hydrogène et oxygène. Ce sont entre autre des algues unicellulaires, de bactéries, des végétaux terrestres. Ces derniers s’accumulent dans les bassins sédimentaires. Lorsqu’un kérogène se trouve sur un sédiment, ce dernier plonge lentement et durant sa plongée, il est soumis à des températures croissantes qui provoquent sa dégradation. De plus, étant donné que les sédiments ne contiennent qu’une faible quantité d’oxygène à l’état libre, la dégradation du kérogène du kérogène se fait sous l’action de la chaleur eten l’absence d’oxygène : c’est la pyrolyse. Au cours de cette réaction de dégradation, le kérogène perd successivement son oxygène et son hydrogène et se charge davantage de carbone : c’est la carbonification. Les premiers produits formés sont le gaz carbonique (CO₂) et de l’eau (H₂O), ensuite viennent successivement le pétrole et du gaz naturel. Les deux derniers c’est-à-dire pétrole et du gaz naturel, à cause des fortes pressions dans le sédiment, quittent se dernier et migrent dans des roches poreuses et perméables. Ces roches portent le nom de réservoir et la roche dans laquelle le pétrole et gaz naturel se forment est appelée roche mère.La majeur partie du pétrole et du gaz naturel se retrouvera dans les différentes couches du bassin sédimentaire et remonteront jusqu’à atteindre la surface du bassin et formeront un gisement. Tous les gisements des combustibles fossiles se forment suivant ce schéma ; leur vitesse de formation est très lente.

I-2. Les différents combustibles fossiles

I-2-1. Les charbons

Ils sont issus de débris de végétaux riches en oxygène tels que les branches d’arbres, les arbres, de plantes. Ces débris représentent au moins 40% de leur poids sec.Les charbons sont classés en fonction du stade de transformation qu’ils ont atteint au cours de la carbonification. Cette  transformation porte le nom de houillification. En fonction du stade de transformation ou degré d’enfouissement, on aura :

• Charbon au stade tourbe : il s’agit des charbons dont la transformation ne s’est faite à une profondeur importante. On y retrouve d’ailleurs encore des débris de végétaux.
• Charbon au stade lignite
• Charbon bitumineux ou houille
• Charbon anthracite
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• TITRE : Les types de charbons

       Source : GeoCaching

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  Source : EISE

  Entre les stades lignite et houille, on retrouve un autre stade appelé sub-bitumeux.

  I-2-2. Le pétrole et le gaz naturel

  Ils suivent le même processus de formation. Ils se forment souvent tous les deux dans une même roche dite mère et occupent le même réservoir. En fonction des conditions thermodynamiques qui règnent dans le réservoir, ils forment deux phases :Une phase pétrole dense contenant dissout au- dessus de laquelle se trouve la phase gaz moins dense contenant du pétrole dissout. Au-dessous de ces deux phases, on trouve une phase constituée d’eau appelée aquifère.

  Le pétrole a l’aspect d’une huile minérale. Il est essentiellement composé de carbone et d’hydrogène : c’est un hydrocarbure dont le  nombre d’atome de carbone est supérieur à 4. On y retrouve aussi quelques éléments qui seront éliminés lors du raffinage ; il s’agit notamment de quelques composés organiques de haut poids moléculaires : résines et asphaltènes.

  Les gaz naturels sont essentiellement constitués de méthane. On y retrouve aussi dans de faibles proportions, quelques hydrocarbures constitués de 2 à 4 atomes de carbones et de nombreux autres composés.

  L’extraction du pétrole et des gaz naturels se fait par l’intermédiaire des forages et des puits. Les quantités extraites dépendent de la vitesse d’écoulement, laquelle est directement liée à la perméabilité de la roche réservoir et à la différence de pression entre cette roche et la surface. L’injection de l’eau à forte pression dans la roche (particulièrement dans la phase eau ou aquifère) permet de faciliter l’écoulement.

  De ces trois combustibles fossiles, le plus utilisé est le pétrole, suivit du charbon puis du gaz naturel.