Uwęglenia (nie mylić z koksowania ) to proces przetwarzania węgla (węgiel), bardziej lub mniej gruba warstwa roślin gruzu przez geologicznych wieku .
Jest to bardzo wolny proces (miliony setki milionów lat) z koksowania z materiałów organicznych pochodzenia roślinnego, w dużej mierze podobne do tych, które wywołują oleju i niektórych gazów ziemnych .
„Stopień uwęglenia” określa jakość i „rangę” węgla, ale nie pozwala przewidzieć jego potencjału do wytwarzania gazu warstwowego. Stopień ten ( torf , węgiel brunatny , węgiel kamienny , antracyt i termin ostateczny, grafit, który jest czystym węglem) odpowiada wzbogaceniu w węgiel, związanemu z odwodnieniem i wyczerpaniem substancji lotnych (ze stratami H i O) w funkcji wzrastająca temperatura i ciśnienie w warunkach metamorfizmu .
Obecność licznych skamieniałości roślinnych w węglu drzewnym bardzo wcześnie doprowadziła do powstania pochodzenia roślinnego. Lemière w 1945 roku stworzył związek między uwęgleniem a fermentacją (E. Schneider, Charbon, 1945, s. 275 ), ale zaangażowane są również inne procesy (w tym ciśnienie).
Znaczna część węgla drzewnego pochodzi z okresu karbońskiego , zwłaszcza z okresu gorącego i wilgotnego klimatu sprzyjającego rozwojowi bujnych lasów na obrzeżach terenów podmokłych lub wybrzeża, zwanych lasami równikowymi karbonu . Tworzenie się węgla drzewnego praktycznie ustało wraz z pojawieniem się grzybów ligninożernych (zdolnych do lizy ligniny, zanim zdąży się zwęglić ).
Mówi się, że najgęstsze i najbardziej bogate w węgiel węgle mają „wysoką rangę” (są najstarsze).
Mówi się, że ostatnie węgle mają „niską rangę”.
Określenie rangi smutku jest czasami trudne; odbywa się to poprzez wizualne badanie próbki i badanie ich macerałów. Możliwe jest również zastosowanie elektronicznego rezonansu paramagnetycznego lub innych technik (promieniowanie rentgenowskie, mikroskopia fluorescencyjna, wypór itp.) Do badania rangi węgla.
Węgiel zaczyna się od fazy biologicznej, w której duże znaczenie mają bakterie metanogenne. Wytwarzają tzw. Metan biogenny, którego część zostanie zaadsorbowana w przyszłym węglu.
Proces powtarza się, gdy kolejne warstwy powstają zgodnie z dynamiką sedymentacyjną, która odbywa się w tempie historii „wypełnień osadowych”, a więc paleopajaży i paleoklimatów ( lasy paleolasy, źródła węgla , były wilgotne tropikalne, na terenach wynurzonych lub przybrzeżnych, być może często zalewanych), Z biegiem czasu kontekst geologiczny, tektoniczny i paleogeotermiczny nabiera znaczenia w tym procesie, w związku ze strukturą danego basenu węglowego.
Złoża detrytyczne podlegają stopniowej transformacji, w której węgiel ostatecznie staje się głównym składnikiem, czyniąc pokłady węgla (wraz z ropą i gazem ziemnym) jednym z głównych pochłaniaczy dwutlenku węgla na planecie (pod względem gęstości węgla).
Grubość węgla i litologiczna struktura warstw zależą od rozmieszczenia początkowych osadów detrytycznych, które są kontrolowane w szczególności przez ewolucję palea-krajobrazu (baseny, wiatr itp.), Ale także przez aktywność fałd. oraz duże uskoki, które powstają w niecce (w odpowiedzi na różne pola naprężeń) oraz przez kształt basenu (zwłaszcza na jego granicach).
W „gorącym” basenie i / lub szybko tonącym na dużą głębokość proces dojrzewania węgla będzie wolniejszy. Stopień nachylenia podłoża, jego bliskość i zapadanie się warstw geologicznych, w tym tworzących się pokładów węgla, również ma wpływ na szybkość zwęglania.
Proces ten może być przerywany raz lub kilka razy w czasie, na przykład przez wypływanie węgla na powierzchnię (przy okazji fałd związanych z dużymi zjawiskami erozyjnymi).
Historia geologiczna i początkowy skład materiału detrytycznego wyjaśniają, że proces zwęglania i ilość gazu osypowego węgla (mniej lub bardziej porowatego) mogą być bardzo niejednorodne w tym samym basenie i dla złóż tworzących się w tym samym czasie. Zjawiska zatrzymania i wznowienia zwęglania są bardzo częste, m.in. we Francji.
Znajomość i zrozumienie procesu zwęglania jest ważnym zagadnieniem naukowym, w szczególności ze względu na jego powiązania z głównymi zjawiskami pochłaniającymi dwutlenek węgla, ale jest to również kwestia techniczna i przemysłowa, ponieważ ranga węgla ma duże znaczenie dla karbochemii, koksu. produkcja w hutnictwie, a nawet przewidywanie jego zachowania podczas spalania (zwłaszcza gdy jest pylisty lub półproszkowy) lub produkcji węgla aktywnego.