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Les combustibles fossiles

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Objectif(s)

Connaître les principales roches fossiles.
Repérer leur localisation géographique et les enjeux économiques liés à leur consommation.
Connaître les caractéristiques d'une roche fossile.

Les principales roches fossiles sont le charbon, le gaz naturel et le pétrole. Elles représentent plus de 85% des ressources énergétiques consommées dans le monde.

1. Localisation des gisements de roches fossiles

En France, on trouve des gisements de charbon dans le Nord de la France et dans le Massif Central. Ces gisements ne sont pour la plupart plus du tout exploités.
Ces régions présentent la même organisation géologique : les veines de charbon sont entourées de formations sédimentaires d’origine détritiques (grés, schistes).
Cette organisation suggère que ces gisements se sont formés dans des zones marécageuses, lacustres ou côtières.

A l’échelle mondiale on trouve les roches fossiles sur les cinq continents (voir tableau 1).

	Gaz (en GTep)	Pétrole (en GTep)	Charbon (en GTep)
Amérique du Nord	6,6	7,5	130,1
Amérique du Sud	6,5	13	10,5
Europe	5,3	4	61
Afrique	10,9	12,7	34,2
Russie et NEI	50,8	6,9	114
Moyen Orient	51,5	90,8	11,6
Extrême Orient et Océanie	11,6	5,1	159
TOTAL	143,2	140	520,4

Tableau 1 : Répartition mondiale des réserves de roches combustibles
(en GTep : Gigatonnes équivalent pétrole).

Les réserves de pétrole sont majoritairement localisées au Moyen Orient alors que l’Europe ne dispose que très peu de réserves. Au vue de cette inégale répartition, on comprend aisément les enjeux économiques et politiques.

2. Consommation globale des roches fossiles

En 2004, la consommation globale d’énergie fossile est de 10 GTep.
On peut donc estimer que dans environ 80 ans nous aurons épuisé l’ensemble des réserves de roches fossiles présentes à la surface de la Terre.

	Pétrole en baril par jour	Augmentation de la consommation de pétrole	Charbon en millions de tonnes par an	Augmentation de la consommation de charbon
Amérique du Nord	25179	+ 23 %	1212	+ 25 %
Amérique du Sud	5465	+ 45 %	41	+ 54 %
Europe	16397	+ 11 %	1065	- 29 %
Afrique	2912	+ 41 %	211	+ 39 %
Russie et NEI	3953	- 51 %	401	- 51 %
Moyen Orient	5853	+ 69 %	17	+ 199 %
Extrême Orient et Océanie	23848	+ 73 %	3536	+ 99 %

Tableau 2 : Évolution de la consommation des roches fossiles depuis 1990.

Les plus gros consommateurs de roches fossiles sont les pays riches comme les Etats-Unis, le Canada et les pays Européens.
On voit émerger l’Extrême Orient grâce au développement économique de la Chine ou de l’Inde qui devient grosse consommatrice de roches fossiles.

3. Les caractéristiques d'une roche fossile

Les roches fossiles datent pour la plupart du Carbonifère.

Si on les étudie à l’œil nu, on observe un grand nombre de fossiles, notamment des grandes fougères.
Le graphique suivant présente l’analyse chimique d’une roche comme le charbon comparée à un végétal et à une roche sédimentaire prélevée sur le même site (grès).

On constate que le charbon présente une composition proche de celle du végétal. Notamment, il est le plus riche en Carbone (C) et contient de l’Hydrogène (H), de l’Oxygène (O) ainsi que de l’Azote (N). Ces 4 atomes sont les éléments chimiques que l’on trouve majoritairement dans la matière organique.
Ainsi, les molécules formant les roches fossiles sont des molécules dérivées des molécules organiques comme les glucides, les lipides et les protides formant la biomasse.

L'essentiel

Il existe trois grand types de roches fossiles : le gaz naturel, le charbon et le pétrole. Elles sont localisées dans des gisements qui sont répartis inégalement à la surface du globe.
Le développement économique d’un pays dépend de son développement industriel lui-même dépendant de son accès aux ressources énergétiques.
Les pays riches sont les principaux consommateurs de ces roches fossiles. Certains pays émergents comme la Chine ou l’Inde deviennent de gros consommateurs de charbon.
Les roches fossiles datent du Carbonifère. Leurs gisements sont enfermés dans des roches sédimentaires de type détritique suggérant que leur formation s’est faite en milieu lacustre, marécageux ou côtier.
Elles sont caractérisées par un grand nombre de fossiles d’espèces végétales ainsi que par une composition chimique proche de la matière organique. Ceci suggère qu’elles se sont formées à partir de la biomasse.