La geología del carbón se centra en el origen y la formación de este mineral, que se encuentra principalmente en las rocas del Periodo carbonífero.
Aunque el carbón puede aparecer en diversas divisiones geológicas, los yacimientos más significativos se componen de estratos de piedra arenisca, esquistos y arcillas, donde se distribuyen filones de carbón.
Estos estratos, ricos en fósiles de plantas como helechos y lepidodendros, reflejan un entorno predominantemente continental.
geología del carbón: origen del mineral, formación
El carbón se encuentra especialmente en las formaciones rocosas del Periodo carbonífero, aunque aparece en estratos de todas las divisiones geológicas principales Los yacimientos carboníferos están compuestos principalmente de estratos de piedra arenisca, esquistos y arcillas, entre los cuales se encuentran irregularmente distribuidos los filones de Carbón, cuyo número puede ser muy variable. Algunas veces, las capas contienen calizas marinas que se formaron cuando el mar cubrió la zona temporalmente, pero los estratos y los fósiles que contienen indican el predominio de sedimentos continentales y de agua dulce. Los fósiles más comunes son restos de plantas, tallos y hojas de helechos, equisetales (calamitáceas) en grandes cantidades y cortezas fosiladas de lepidodendro, plantas que debieron alcanzar un tamaño gigantesco.
Origen del carbón.
El periodo en que se produjeron las formaciones carboníferas fue de gran importancia en la historia geológica. Grandes zonas quedaron cubiertas por bosques inmensos que crecían en lagunas y marismas. El clima era cálido, uniforme y húmedo. Con toda probabilidad, la atmósfera era relativamente rica en anhídrido carbónico. El crecimiento de la vegetación debió ser rápido. No había flores, aves ni cuadrúpedos superiores. Los detritus inertes, producto de siglos de crecimiento de la vegetación pantanosa, fueron lentamente sumergiéndose en el agua y recubriéndose de lodo o arena. Un posterior levantamiento o sedimentación gradual del lecho marino dio lugar a una nueva formación superficial de tierra, brotó de nuevo la vegetación y con el curso del tiempo decayó y se hundió hasta recubrirse de cieno y arena como anteriormente. Las capas vegetales depositadas de esta forma fueron transformándose gradualmente en carbón debido al calor de la tierra, a la descomposición y a la presión de masas de materia estratificada en proceso de acumulación. En otros casos, la vegetación putres-cente fue arrastrada hacia los lagos o estuarios y, después de sumergirse gradualmente, se recubrió de sedimentos y por el mismo proceso se convirtió en carbón.
Los cambios a que da lugar la conversión de la materia vegetal en carbón son en parte químicos y en parte estructurales. El oxígeno e hidrógeno contenidos por la fibra leñosa tienden a ser expulsados, en tanto que la proporción de carbono aumenta mientras continúa el proceso hasta que, como en el caso de la antracita, constituye casi el total de la masa resultante. El color cambia de pardo a negro y la densidad aumenta. La estructura vegetal es remplazada gradualmente por la sucesión de estructuras características de la turba, lignito, carbón bituminoso y antracita. Quizás el carbón grafitico puro que se encuentra en rocas metamórficas sea materia vegetal en su última etapa de cambios químicos que ha perdido toda su materia volátil y todo rasgo de estructura vegetal. Las proporciones variables de materia volátil, carbono fijo y humedad, presentes en las sucesivas etapas de la formación carbonífera, figuran en la tabla que acompaña al texto.
Filones de carbón.
Varían en grosor desde menos de 2,5 cm a más de 30 m. Cuando son muy espesos suelen constar de cierto número de capas separadas generalmente por planos de separación compuestos de esquistos y rocas. Al adelgazarse en ciertos puntos las capas intermedias, se unen los filones de carbón y forman una capa de gran espesor. A veces una veta determinada es de considerable extensión y puede asumir nombre distinto en las distintas zonas que abarca. Tales vetas pueden disminuir gradualmente hasta extinguirse, convertirse en esquisto carbonoso o dividirse en varias vetas delgadas separadas por tabiques. Las vetas de menos de 60 cm de grosor solamente se explotan en casos excepcionales.
Una misma veta de carbón no es siempre uniforme ni en calidad ni en composición; puede variar en grados de pureza o fragmentarse por la interposición de capas delgadas de arcilla esquistosa, que se separan antes de lanzar el carbón al mercado. Si se sigue el curso lateral de las vetas, se ve que a veces el carbón es remplazado por esquistos, piedra arenisca e incluso dolomita. Pudo ser que el carbón depositado fuera arrastrado por el agua y que en su lugar se asentaran tales vetas intrusas. La presencia de otras sustancias puede deberse también al hecho de que las condiciones dominantes favorecieran su sedimentación en lugar de la de la sustancia carbonífera.
