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Le charbon est une roche carbonée, formée il y a plus de 300 millions d'années, à une époque appelée carbonifère. Les nombreux fossiles trouvés dans les gisements miniers permettent d'imaginer à cette époque une terre remplie de végétation . Les végétaux, comme les fougères arborescentes, pouvaient atteindre 30 à 40 m de haut. On trouvait des mille-pattes de 50 cm de long et des libellules gigantesques qui peuplaient les arbustes. Il y avait beaucoup de végétation, des troncs d'arbres pleins de cernes et la taille géante de certains êtres vivants suggèrent un climat chaud et humide. Nos continents n'avaient pas la configuration qu'ils affichent aujourd'hui. L'Amérique du Nord ou l'Europe se situaient aux alentours de l'Equateur ; les bassins houillers de ces continents se sont formés là au cours du temps.
Le charbon est une roche d'origine organique
Il est composé d'alternance de couches de grès, houille, schistes, la présence de spores d'algues auxquels se mêlent quelques fossiles d'animaux aquatiques et de petits crustacés. Cela laisse penser que les forêts étaient marécageuses ou situées en bordure de mer. Les cadavres d'animaux et les végétaux ont été immergés et, ainsi isolés de l'air, il se sont décomposés. La matière a durci et s'est enrichie en carbone, passant par différents états successifs de tourbe, de lignite et de houille. Suivant les bassins, en bordure de mer ou dans des dépressions formées par le relief, différents facteurs ont joué comme l'érosion des montagnes, le ruissellement des eaux, la formation de lacs ou la destruction des forêts par des inondations. Des cycles ont pu se reproduire au cours desquels les terrains se sont affaissés, ont été recouverts par des alluvions et soumis aux mouvements de l'écorce terrestre. La reproduction de ces phénomènes au cours du temps explique la présence, dans les mines, de plusieurs couches de charbon à des profondeurs différentes.