Le Charbon de la Mine de l'Epine EarthCache

Le Charbon de la Mine de l'Epine

Géologie de la mine de l’Epine.

Les couches de lignite d'Arâches (torrent et mine de l'Epine) sont connues depuis très longtemps. Pendant deux siècles, les affleurements et quelques galeries peu importantes y ont été exploités

Un négociant de Cluses, M. Marty, eu le courage d’en exploiter le gisement de 1941 à 1950, fournissant ainsi à la population et à l'industrie, paralysées par la guerre et l’occupation, près de 50.000 tonnes de charbon. Ce combustible, lignite tertiaire par son âge priabonien, est en somme un charbon sans trace de bois fossile et possédant les caractéristiques extérieures et chimiques de la houille.

Analyse du charbon, faite par la Société « Les Textiles artificiels » à Lyon en 1941
(extrait du Service des Mines de Grenoble)

Concernant la stratigraphie : les assises crétacées qui supportent le tertiaire dans cette région sont bien connues. Nous en avons des plus anciennes au plus récentes :

• L’Hauterivien (calcaire en plaquette roux et brun en affleurement)
• L'Urgonien (calcaire massif et puissant, à Rudistes), formant la plus grande partie des escarpements au-dessus des forêts qui recouvrent en général l'Hauterivien et l'Albien constitué de grès très verts avec zones fossilifères.
• Le Crétacé supérieur (Cénomanien-Turonien-Sénonien) vient au-dessus, avec ses bancs calcaires durs alternant avec des bancs marneux qui donnent au paysage un aspect rubanée. Le sénonien est, ici, un calcaire gris blanchissant à l’air à cassure très esquilleuse.
• Le Tertiaire débute par des dépôts marins (Lutétien) ou laguno-marins (Priabonien)
• A la mine de l'Epine, c'est le Priabonien qui est transgressif sur le Sénonien. Les couches de lignite se trouvent sous du grès et du calcaire à petites Nummulites. Ces calcaires deviennent marneux à la partie supérieure, ils passent aux marnes bleues à Globigérines, lesquelles sont recouvertes par une puissante masse de grès et de marne feuilletée de Taveyannaz.

Au niveau Tectonique, le plateau d'Arâches est considéré comme faisant partie intégrante de la Nappe de Moroles. Il faut remarquer que les plis failles qui font chevaucher des terrains plus récents par des plus anciens, sont de faibles amplitudes. Le chevauchement le plus important est incontestablement le pli couché de l'Arbaron.

Au nord-ouest de ce pli, les assises prennent rapidement une allure calme sur quatre kilomètres environ pour constituer le plateau d'Arâches. A proximité du rocher de Cluses (Vallée de l'Arve) les couches se plissent et se faillent à nouveau avec un léger chevauchement.

Ces plis sont orientés Nord-Est - Sud-Ouest et plongent vers le Nord et Nord-Est, de ce fait, les couches sont largement entaillées par la vallée de l’Arve au Sud-Ouest, alors qu'au contraire, ils disparaissent rapidement vers le Nord-Est, sous la masse des grès et marnes de Taveyannaz. Leur tracé semble donc impossible à suivre sous cette épaisse couverture qui donne les sommets boisés situés entre St Sigismond et le Tête du Pré de Saix.

Les traces charbonneuses sont peu nettes dans la ceinture priabonienne de l'Arbaron où les marnes sont assez développées.

Les assises tertiaires de base sont relevées vers le Sud-Ouest vers la cote 19OO à l'Arbaron et à la Pointe Perfia, elles s'abaissent vers le Nord et Nord-Ouest, assez régulièrement, 1200 m.

Au torrent de l'Epine, les assises sont plissotées et faillées. Les failles sont courbes et reproduisent en miniature, avec une amplitude d'un mètre ou deux, les grands plis faillés et couchés.

Les plissotements du calcaire nummulitique se rencontrent dans la mine de l'Epine très fréquemment, ils déterminent un écrasement des couches de lignite, et provoque une concentration du charbon dans les parties ouvertes (cloches des mineurs).

Au contraire, dans les parties comprimées, le lignite a disparu et le toit n’est-alors parfois séparé du mur que par quelques décimètres de calcaire et de marne schisteuse noire

 La rencontre des "Cloches" favorise l'exploitation et compense les travaux d'avancement dans les zones stériles.  (Figure 2).

Parfois, le lignite n’apparaît pas aux affleurements. Cette absence ne peut pas être considérée comme une disparition de celui-ci à l'intérieur des assises. En effet, les causes pouvant expliquer cette disparition aux affleurements sont variées

Les plus importantes sont les suppressions de couches tendres entre les assises dures dans les zones tectonisées et l’altération du lignite par l’érosion avec remplissage des vides par des éboulis et produits de décalcification. La disparition par pression (tectonique) s’observe dans toutes les galeries de la mine. (Figures 4 et 5).

Cas de disparition des couches ligniteuses aux affleurements alors qu’elles ont été reconnues et exploitées dans le synclinal à faible profondeur (quelques dizaines de mètres)

Altération et disparition des assises marneuses et ligniteuses (présence d'une argile jaune de décalcification)

Aux environs d'Arâches, notamment sur le chemin qui, de Pernant conduit à la mine, de nombreux cas de suppression de couches peuvent être constaté. Après être passé au dernier chalet, au lieu-dit "le Tourbillon", on peut voir les calcaires nummulitiques, pénétrer tectoniquement dans les assises sénoniennes, ici, 15 à 20 m. de couches priaboniennes ont disparus par écrasement et laminage (fig.5 ).

Le charbon, Définition et catégories.

La plupart du charbon s'est formé il y a environ 300 millions d'années, à la fin de l’ère primaire, à partir des restes d'arbres et d'autres végétaux qui a donné lieu au fil des millénaires à la formation de charbon. Or celui-ci peut être trouvé à différents stades de maturation : la tourbe, le lignite, la houille et l'anthracite.

Cette période, appelée Carbonifère (premier âge du charbon) a vu l'enfouissement successif des forêts. Ainsi, des restes ont été piégés au fond des marécages, accumulant couche après couche et créant un matériau dense appelé tourbe.

La décomposition de ces débris végétaux à l'abri de l'air marque le début du processus de formation du charbon. Pour que celui-ci se déroule, il faut qu'une grande quantité de débris végétaux s'accumulent dans une couche d'eau peu profonde et que le milieu soit pauvre en oxygène et/ou que l'enfouissement soit rapide pour réduire l'oxydation.

Au cours de l'enfouissement, les strates de tourbe ont ainsi été compressées plus ou moins fortement et chauffées : elle se tasse, perd son eau, s'enrichit en carbone et se transforme progressivement en roche sous l'effet de la carbonification appelée aussi houillification ou carbonisation.

Après des millions d'années et une transformation physico-chimique lente sous l'effet de l’augmentation des températures et des pressions, la tourbe a évolué vers des formes (rangs) de charbons divers. Plus la pression et la température ont été élevées, plus dur est le charbon.

Le charbon est donc un combustible fossile d’origine organique. Le charbon provient de la transformation d'une biomasse (résidus de forêts notamment) qui est l’ensemble de la matière organique végétale ou animale enfouie dans le sol au cours des temps géologiques. Ce qui en fait une énergie fossile non renouvelable.

L’anthracite est le plus recherché : rare, il présente le meilleur pouvoir calorifique. Viennent ensuite les bitumeux, les sous-bitumeux, issus également de l’ère carbonifère, et enfin le lignite, plus récents, déposés jusque dans l’ère tertiaire. La tourbe, elle, date du quaternaire, mais ne peut pas être qualifiée de charbon. Elle commence à peine à se carboniser c'est-à-dire qu'elle contient seulement 60 % de carbone.

Les gisements de charbon se situent sous terre et sous les planchers continentaux des océans. Ils peuvent être enfouis à plusieurs kilomètres de profondeur ou affleurer à la surface du sol.

En plus du carbone, les charbons contiennent de l'hydrogène, de l'oxygène, de l'azote et diverses quantités de soufre. Les charbons de rang élevé sont riches en carbone et donc en valeur calorifique, mais pauvres en hydrogène et en oxygène. Les charbons de bas rang sont faibles en carbone mais riches en hydrogène et en oxygène. Différents types de charbon ont également des utilisations différentes.

Les charbons de rangs inférieurs ont une faible teneur en carbone :

• Le lignite est composé de 50% à 60% de carbone ; Ce n’est pas vraiment du charbon mais plutôt de la matière végétale peu évoluée. C’est un mauvais combustible. Le lignite est le plus bas rang du charbon. C'est une tourbe qui a été transformée en roche, et cette roche est un charbon brun-noir. Le lignite contient parfois des structures végétales reconnaissables.
• Les sous-bitumineux sont constitués entre 60% et 70% de carbone. Ils sont brûlés dans des chaudières industrielles. Le charbon sous-bitumineux est un lignite qui a été soumis à un niveau accru de métamorphisme organique. Ce métamorphisme a chassé une partie de l'oxygène et de l'hydrogène du charbon. il est subdivisé en rangs sous-bitumineux A, sous-bitumineux B et sous-bitumineux C.

Les charbons de haut rang sont composés à plus de 70% de carbone et sont souvent désignés par le terme de « houille ». Les charbons de haut rang se forment à plus de 10 km de profondeur. A la suite des mouvements tectoniques et de l’érosion, la houille peut affleurer à la surface :

• Les bitumineux sont composés de 70% à 90% de carbone. Ils peuvent être utilisés comme « charbon-vapeur », c'est-à-dire comme combustible pour produire de la vapeur, ou comme « charbon à coke » que l’on carbonise dans un four chauffé à 1 000°C à l’abri de l’air pour produire du coke. On les utilise en métallurgie. Le bitumineux est le plus abondant de charbon. Le charbon bitumineux se forme lorsqu'un charbon sous-bitumineux est soumis à des niveaux accrus de métamorphisme organique.
• L’anthracite a encore une qualité supérieure puisqu’il est composé à plus de 90% de carbone. C’est un excellent combustible que l’on peut utiliser pour chauffer une maison. L'anthracite est le meilleur charbon. Contrairement à d'autres types de charbon, il est généralement considéré comme une roche métamorphique. L'anthracite est souvent appelé «houille»; cependant, c'est un terme profane et n'a pas grand-chose à voir avec la dureté de la roche.

Chaque type de charbon correspond à un stade de maturité. Dans les tourbières, les végétaux se décomposent pour devenir de la tourbe (constituée à 50% de carbone) ; les zones boisées produisent du lignite. Puis, par enfouissement, ces dépôts carbonés se transforment progressivement en houille. Compte tenu du gradient géothermique moyen (3°C par 100 m), les mines de charbon actuellement exploitées ne se trouvent pas à plus de trois kilomètres de profondeur.

Fonctionnement technique ou scientifique

Il existe deux types d'exploitations : Les mines souterraines et les mines à ciel ouvert. L’exploitation du charbon s’y décline en deux phases.

En amont : prospection et extraction

Les techniques d’exploitation sont déterminées par les connaissances géologiques du sous-sol qui permettent de préciser l’existence, la nature et la forme des gisements. Ils peuvent s’étendre sur des milliers de km² et à plusieurs kilomètres sous la surface.

Outre les forages de reconnaissance, les techniques géophysiques permettent de préciser l’extension des couches et de localiser les failles. La bonne connaissance de la géologie des gisements est essentielle avant d’entreprendre une exploitation.

• Les mines souterraines : Pour atteindre les couches de charbon, il faut creuser dans le sous-sol et construire des galeries. L’endroit où se trouve le charbon est appelé « gîte ». Les galeries de roulage (3 mètres sur 3 mètres) permettant la circulation des wagonnets. les gisements peuvent s’étendre sur des milliers de km², à plusieurs kilomètres sous la surface. Il s’agit d’abord de déterminer la qualité et la forme du gisement, puis de définir les techniques à utiliser pour l’abattage (l’extraction). Des puits d’extraction et d’aération et des galeries sont creusés pour atteindre le gîte, là où se trouve le charbon. A la surface, le carreau est le site industriel qui récupère et trie le charbon. Le gîte, le puits et le carreau sont à la base des termes employés dans le cadre de l'exploitation de mines souterraines. Dans les régions montagneuses, les galeries peuvent être creusées directement à l'horizontale, à flanc de colline, (notamment si le gisement est relativement horizontal : en plateure) et les infrastructures de remontée du minerai ne sont pas nécessaires.
• Les mines à ciel ouvert : cette forme d’exploitation n’est possible que lorsque les gisements ne sont qu’à quelques dizaines de mètres de profondeur. La mine à ciel ouvert se présente sous la forme d'une vaste excavation, organisée en terrasses (un peu comme un stade avec des gradins, de grands amphithéâtres ou des carrières), le long desquelles des engins de terrassement creusent les veines. Les mines à ciel ouvert sont structurées en étages et l’exploitation s’y effectue en couches successives. Au fur et à mesure de l’exploitation, les déblais du front de taille sont utilisés pour combler les espaces exploités. L'exploitation du charbon à ciel ouvert est moins coûteuse, donc plus rentable en termes de productivité. Les conditions de travail y sont également beaucoup moins risquées. Mais elle se révèle moins satisfaisante d'un point de vue écologique : les sites sont défigurés et l'atmosphère locale polluée par les poussières.

En aval : traitement et consommation

Après son extraction, le charbon à l'état pur est lavé puis trié en fonction de sa teneur en carbone. Il peut ensuite être brulé, transformé en coke ou gazéifié. Chauffage domestique, alimentation de chaudières industrielles, production de fonte ou d'essences synthétiques, mais aussi cimenterie, sidérurgie, chauffage et carbochimie : les utilisations du charbon sont multiples. Le lignite et les sous-bitumineux sont principalement utilisés pour produire de l’électricité. Les bitumineux répondent souvent à des usages industriels (ex : production de chaleur et d'électricité, cimenterie). Le charbon à coke est par exemple utilisé pour la sidérurgie. L’anthracite répond aux besoins industriels et domestiques (ex : caoutchouc synthétique, sidérurgie, filtration d’eau, chauffage, etc.). La diversité de ses utilisations assure au charbon une place prépondérante dans le mix énergétique.

Avec 38 % de la production d’électricité, le charbon reste en 2019 la première source d’énergie utilisée dans le monde. Souvent décrié et considéré comme une énergie du passé, le charbon joue et jouera encore un rôle majeur dans le bouquet énergétique mondial des décennies à venir (notamment en Asie du Sud-Est) selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE), à moins d'une transition énergétique très accélérée dans le cadre de la lutte contre le réchauffement climatique.

Le saviez-vous ?

L’utilisation du charbon dans les transports ne signifie pas le retour à la machine à vapeur. Des techniques thermochimiques, pour partie connue depuis les années 1920, permettent de transformer le charbon en hydrocarbures : Kérozène, gazole et essence. Le « coal to liquids » (CTL) est un procédé transformant le charbon en combustibles liquides. Les carburants liquides obtenus sont proches du diesel, et donc parfaitement adaptés à des véhicules terrestres ou aériens. De plus, d’autres usages spécifiques du charbon minéral pourraient devenir encore plus importants si l’industrie des fibres de carbone, largement utilisées dans l’aéronautique, faisait appel à lui…

Rappel concernant les « Earthcaches »: Il n'y a pas de conteneur à rechercher ni de logbook à renseigner. Il suffit de se rendre sur les lieux et d'exécuter les requêtes du propriétaire de la cache avec l'envoi des réponses par mail pour validation. Bon Earthcaching!

Sources :

• L.Feugueur, Rapport préliminaire sur la mine d’Arâches
• https://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/charbon

1. Citer les différents types de charbon.

2. Donner deux types de roches devant lesquelles vous vous trouvez en regardant de part et d’autres de la mine.

3. En observant de haut en bas la paroi à droite de la mine, pouvez-vous la décrire avec vos propres mots et dire s’il y a présence ou non de charbon ?
 

4. La caractéristique de cette mine est d’avoir des veines exploitées de manière horizontale, expliquez la présence du charbon sous forme de veines et la présence des roches sédimentaires intercalées.

5. Veuillez télécharger une photo de vous ou de votre gps sur le site. Veuillez ne pas inclure de photos de la paroi dans votre journal de bord. (Cette exigence est en vigueur depuis le 6/11/19 et est soutenue par les nouvelles directives de Earthcache).

6. "Loguez cette cache "Found it" et envoyez-moi vos propositions de réponses, soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème."

The Coal of the Mine de l'Epine

Geology of the Epine mine.

The lignite layers of Arâches (torrent and mine de l'Epine) have been known for a very long time. During two centuries, the outcrops and some small galleries have been exploited.

A trader from Cluses, Mr. Marty, had the courage to exploit the deposit from 1941 to 1950, thus supplying the population and industry, paralyzed by war and occupation, with nearly 50,000 tons of coal. This fuel, a tertiary lignite due to its Priabonian age, is in short a coal without any trace of fossil wood and with the external and chemical characteristics of hard coal.

Analysis of coal made by the company "Les Textiles Artificiels" in Lyon in 1941.
(extract from the Grenoble Mines Department)

Concerning the stratigraphy: the Cretaceous foundations supporting the Tertiary in this region are well known. We have from the oldest to the most recent:

• The Hauterivien (limestone in red and brown platelets in outcrop)

• The Urgonian (massive and powerful limestone, to Rudistes), forming most of the escarpments above the forests that generally cover the Hauterivien and the Albian made up of very green sandstone with fossiliferous zones.

• The Upper Cretaceous (Cenomanian-Turonian-Senonian) comes on top, with hard limestone banks alternating with marly banks that give the landscape a ribbon-like appearance. The Senonian here is an air-whitening gray limestone with a very esquillaceous break.

• The Tertiary begins with marine deposits (Lutetian) or laguno-marine (Priabonian).

•   At the mine of Epine, it is the Priabonian who is transgressive on the Senonian. The lignite layers are found under sandstone and limestone with small Nummulites. These limestones become marly in the upper part, they pass to blue marls to Globigerines, which are covered by a powerful mass of sandstone and laminated marl of Taveyannaz.

At the tectonic level, the Arâches plateau is considered to be an integral part of the Moroles Tablecloth. It should be noted that the faulted folds, which make newer terrains overlap with older ones, are of small amplitudes. The most important overlap is undeniably the lying fold of the Arbaron.

To the northwest of this fold, the bedrock quickly takes on a calm pace for about four kilometers to form the Arâches plateau. Near the rock of Cluses (Arve Valley) the layers fold and fault again with a slight overlap.

These folds are oriented North-East - South-West and plunge towards the North and North-East, therefore the layers are largely cut by the Arve Valley in the South-West, while on the contrary, they disappear rapidly towards the North-East, under the mass of sandstones and marls of Taveyannaz. Their path seems therefore impossible to follow under this thick cover that gives the wooded summits between St Sigismund and the Tête du Pré de Saix.

The carbonaceous traces are not very clear in the Priabonian belt of Arbaron where the marls are quite developed.

The basic Tertiary bedrock is raised towards the Southwest at the 19OO at Arbaron and at Pointe Perfia, and then lowered towards the North and North-West, quite regularly, 1200m.

At the Torrent de l'Epine, the bedrock is folded and faulted. The faults are curved and reproduce in miniature, with an amplitude of one or two meters, the large folds faulted and lying.

The folds of nummulitic limestone are found in the Epine mine very frequently, they determine a crushing of the lignite layers, and cause a concentration of coal in the open parts (miners' bells).

On the contrary, in the compressed parts, the lignite has disappeared and the roof is then sometimes separated from the wall by only a few decimeters of limestone and black shale marl.

 The meeting of the "Bells" favours exploitation and compensates for the advancement work in the sterile zones.  (Figure 2).

Sometimes lignite does not appear at outcrops. This absence cannot be considered as a disappearance of the lignite within the bedrock. Indeed, the causes that can explain this disappearance from the outcrops are varied

The most important are the removal of soft layers between hard bedrock in tectonized zones and the alteration of lignite by erosion with filling of voids with scree and decalcification products. The disappearance by pressure (tectonics) can be observed in all the mine galleries. (Figures 4 and 5).

Cases of disappearance of the lignite layers at the outcrops when they have been recognized and exploited in the syncline at shallow depths (a few dozen meters).

Alteration and disappearance of the marly and ligniteous bedrock (presence of yellow decalcification clay).

In the vicinity of Arâches, especially on the road from Pernant to the mine, many cases of layer removal can be observed. After passing to the last chalet, at the place called "le Tourbillon", one can see the nummulitic limestones, tectonically penetrating the Senonian bedrock, here 15 to 20 m. of Priabonian layers have disappeared by crushing and rolling (fig.5).

Coal, Definition and Categories.

Most coal was formed about 300 million years ago, at the end of the Primary Era, from the remains of trees and other vegetation, which over the millennia has given rise to the formation of coal. Coal can be found at different stages of maturation: peat, lignite, hard coal and anthracite.

This period, known as the Carboniferous period (first age of coal) saw the successive burial of forests. Thus, remains were trapped at the bottom of swamps, accumulating layer after layer and creating a dense material called peat.

The decomposition of these plant debris in the absence of air marks the beginning of the process of coal formation. For this process to take place, a large amount of plant debris must accumulate in a shallow layer of water and the environment must be low in oxygen and/or burial must be rapid to reduce oxidation.

During burial, the peat strata are thus compressed to a greater or lesser extent and heated: it settles, loses its water, becomes enriched in carbon and is gradually transformed into rock under the effect of carbonification, also known as coalification or carbonization.

After millions of years and a slow physico-chemical transformation under the effect of increasing temperatures and pressures, peat has evolved into various forms (rows) of coals. The higher the pressure and temperature, the harder the coal.

Coal is therefore a fossil fuel of organic origin. Coal comes from the transformation of a biomass (forest residues in particular) which is all the organic plant or animal matter buried in the ground over geological time. This makes it a non-renewable fossil energy.

Anthracite is the most sought-after: rare, it has the best calorific value. Next come bituminous, sub-bituminous, also from the carboniferous era, and finally lignite, more recent, deposited up to the tertiary era. Peat dates from the Quaternary period, but cannot be qualified as coal. It is just beginning to carbonize, i.e. it contains only 60% carbon.

Coal deposits are located underground and under the continental floors of the oceans. They can be buried several kilometers deep or can be found at the surface.

In addition to carbon, coals contain hydrogen, oxygen, nitrogen and various amounts of sulphur. High-rank coals are rich in carbon and thus in calorific value, but poor in hydrogen and oxygen. Low rank coals are low in carbon but rich in hydrogen and oxygen. Different types of coal also have different uses.

Lower rank coals are low in carbon :

•  Lignite is composed of 50% to 60% carbon; it is not really coal but rather low-grade vegetable matter. It is a bad fuel. Lignite is the lowest rank coal. It is a peat that has been transformed into rock, and this rock is a brown-black coal. Lignite sometimes contains recognizable plant structures.
• The sub-bituminous ones are made up of between 60% and 70% carbon. They are burned in industrial boilers. Sub-bituminous coal is a lignite that has been subjected to an increased level of organic metamorphism. This metamorphism has driven some of the oxygen and hydrogen out of the coal. It is subdivided into sub-bituminous A, sub-bituminous B and sub-bituminous C ranks.

High rank coals are composed of more than 70% carbon and are often referred to as "hard coal". High-grade coals are formed at depths greater than 10 km. As a result of tectonic movements and erosion, coal can outcrop to the surface:

•  Bituminous materials are composed of 70% to 90% carbon. They can be used as "steam coal", i.e. as a fuel for producing steam, or as "coking coal" which is carbonized in a furnace heated to 1,000°C away from the air to produce coke. They are used in metallurgy. Bituminous is the most abundant coal. Bituminous coal is formed when sub-bituminous coal is subjected to increased levels of organic metamorphism.
• Anthracite still has a superior quality since it is composed of more than 90% carbon. It is an excellent fuel that can be used to heat a home. Anthracite is the best coal. Unlike other types of coal, it is generally considered to be a metamorphic rock. Anthracite is often called "coal"; however, it is a lay term and has little to do with the hardness of the rock.

Each type of coal corresponds to a stage of maturity. In peat bogs, plants decompose to become peat (50% carbon); wooded areas produce lignite. Then, by burial, these carbonaceous deposits are gradually transformed into coal. Given the average geothermal gradient (3°C per 100 m), the coal mines currently in operation are no more than three kilometers deep.

Technical or scientific operation

There are two types of farms: Underground mines and open-pit mines. Coal mining is carried out in two phases.

Upstream: prospecting and extraction

Mining techniques are determined by geological knowledge of the subsoil, which makes it possible to determine the existence, nature and form of the deposits. They can extend over thousands of km2 and several kilometers below the surface.

In addition to reconnaissance drilling, geophysical techniques make it possible to specify the extension of the layers and to locate faults. A good knowledge of the geology of the deposits is essential prior to mining.

•     Underground mines: To reach the coal layers, it is necessary to dig underground and build galleries. The place where the coal is found is called a "deposit". Rolling galleries (3 meters by 3 meters) allow the circulation of wagons. Deposits can extend over thousands of km2, several kilometers below the surface. The first step is to determine the quality and shape of the deposit, and then to define the techniques to be used for mining (extraction). Extraction and ventilation shafts and galleries are dug to reach the deposit where the coal is located. At the surface, the tile is the industrial site that recovers and sorts the coal. The deposit, shaft and tile are the basis of the terms used in underground mining. In mountainous regions, galleries can be dug directly horizontally on the hillside (especially if the deposit is relatively horizontal: flat) and the infrastructure for raising the ore is not necessary.deposits can extend over thousands of km2, several kilometers below the surface. The first step is to determine the quality and shape of the deposit, and then to define the techniques to be used for mining (extraction). Extraction and ventilation shafts and galleries are dug to reach the deposit where the coal is located. An industrial site (the tile) is created on the surface to sort the coal.
•     Open-pit mining: this form of mining is only possible when the deposits are only a few tens of meters deep. Open-pit mining takes the form of a vast excavation, organized in terraces (a bit like a stadium with bleachers, large amphitheatres or quarries), along which earthmoving machinery digs the veins. Open-pit mines are structured in stages and mining is carried out in successive layers. As mining progresses, the cuttings from the working face are used to fill in the mined spaces. Open-pit coal mining is less expensive and therefore more profitable in terms of productivity. Working conditions are also much less risky. But it is less satisfactory from an ecological point of view: the sites are disfigured and the local atmosphere is polluted by dust.this form of mining is only possible when the deposits are only a few dozen meters deep. Mining is carried out in successive layers. Opencast mines are structured in layers and resemble large amphitheatres or quarries. As mining progresses, the cuttings from the working face are used to fill in the spaces being mined.

Downstream: processing and consumption

After extraction, the pure coal is washed and then sorted according to its carbon content. It can then be burned, transformed into coke or gasified. Domestic heating, feeding industrial boilers, production of cast iron or synthetic essences, but also cement works, iron and steel industry, heating and carbochemistry: the uses of coal are multiple. Lignite and sub-bituminous are mainly used to produce electricity. Bituminous materials are often used for industrial purposes (e.g. heat and electricity production, cement works). Coking coal, for example, is used in the iron and steel industry. Anthracite meets industrial and domestic needs (e.g. synthetic rubber, iron and steel industry, water filtration, heating, etc.). The diversity of its uses ensures that coal plays a predominant role in the energy mix.

With 38% of electricity production, coal will remain the world's leading source of energy in 2019. Often decried and considered as an energy of the past, coal plays and will continue to play a major role in the global energy mix in the coming decades (particularly in Southeast Asia) according to the International Energy Agency (IEA), unless there is a very accelerated energy transition as part of the fight against global warming.

Did you know that?

The use of coal in transport does not mean a return to the steam engine. Thermochemical techniques, partly known since the 1920s, make it possible to transform coal into hydrocarbons: kerosene, diesel and gasoline. Coal to liquids (CTL) is a process that transforms coal into liquid fuels. The liquid fuels obtained are close to diesel, and therefore perfectly suited for use in land or air vehicles. In addition, other specific uses of mineral coal could become even more important if the carbon fiber industry, which is widely used in aeronautics, were to call on it .

Earthcaches" reminder: There is no container to look for and no logbook to fill in. You just have to go to the site and execute the requests of the cache owner and send the answers by email for validation. Happy Earthcaching!

Sources :

• L.Feugueur, Rapport préliminaire sur la mine d’Arâches
• https://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/charbon

Questions :

1. List the different types of coal.

2. Give two types of rocks that you are looking at as you look across the mine.

3. Looking down the right side of the mine, can you describe it in your own words and tell whether or not there is coal?

4. The characteristic of this mine is that it has veins that are mined horizontally, explain the presence of coal in the form of veins and the presence of intercalated sedimentary rocks.

5. Please upload a picture of you or your gps on the site. Please do not include photos of the wall in your logbook (This requirement has been in effect since 6/11/19 and is supported by the new Earthcache guidelines).

6. "Log in to this "Found it" cache and send me your suggested answers, either via my profile or via geocaching.com (Message Center), and I will contact you if there is a problem."