De vorming van steenkool

Normaal gesproken worden resten van planten na het afsterven netjes opgeruimd door bacteriën en schimmels. Die verwerken het materiaal eerst tot humus, waarna het tot nog kleinere bestanddelen wordt afgebroken. Als de bacteriën echter door gebrek aan zuurstof hun werk niet kunnen doen, dan zullen de plantenresten zich gaan ophopen. Dat gebeurt bijvoorbeeld in moerassen. De dikke laag plantenresten op de bodem van het moeras gaat langzaam over in veen. In Nederland kennen we venen onder andere uit de Peel en uit Drenthe. Veel van de Nederlandse venen zijn in de loop van de tijd afgegraven voor de turfwinning. In het verleden is er op veel plaatsen op de wereld veen ontstaan. Sommige van deze veenlagen zijn naderhand bedolven onder andere aardlagen. Deze venen kunnen in de loop van de tijd worden omgevormd tot steenkool.

Bruinkool

Als veen wordt bedekt door aardlagen, begint een proces dat we inkoling noemen. Tijdens dat proces veranderen de eigenschappen van het veen. Zo wordt het water uit de laag geperst. Als het veen nog maar 25 procent water of minder bevat, spreken we van bruinkool. Grote bruinkoolgroeves vinden we onder andere in Duitsland, net over de grens met Limburg. Ten zuidwesten van Keulen liggen bruinkoolpakketten met een dikte van meer dan 100 meter. Deze bruinkolen zijn gevormd in Tertiaire moerassen. In Nederland kennen we slechts weinig bruinkool. Tot in de jaren vijftig werd in Zuid-Limburg op kleine schaal een Miocene bruinkool gewonnen.

De bruinkoolgroeves in Duitsland zijn belangrijke vindplaatsen van fossielen. In de eerste plaats zijn dat natuurlijk plantenfossielen. Maar soms worden ook zoogdieren ontdekt. Archeologen van de Rijksuniversiteit Leiden doen bijvoorbeeld onderzoek aan een bruinkoolgroeve bij Schöningen, waar naast stenen werktuigen ook een rijke ijstijdfauna is gevonden.

Steenkool

Bruinkool is een tussenstadium voor de vorming van echte steenkool. Steenkool bevat nog minder water dan bruinkool (minder dan 10 procent). Bovendien is de chemische samenstelling van de kool  veranderd. Tijdens de inkoling neemt het gehalte aan koolstof toe. Die veranderingen vinden plaats diep in de aardkorst.

Hoe snel de koolvorming gaat, hangt af van de druk en de temperatuur waaraan de kool wordt blootgesteld. In het zuiden van Sumatra, bijvoorbeeld, wordt een hoogwaardige kool gewonnen, die in het Tertiair is gevormd. Dat de relatief jonge kool zo ver is ingekoold, komt door de vulkanische activiteit in het gebied. Aan de andere kant zijn er koolvoorkomens in Rusland. Die zijn meer dan 300 miljoen jaar oud, maar zijn nooit bedekt geweest door een dik gesteentepakket, zodat de bruinkool nooit is overgegaan in steenkool.

Steenkool met dierlijke resten

De Nederlandse steenkool

Het Carboon (360-290 miljoen jaar geleden) was een periode waarin de omstandigheden zeer gunstig waren voor koolvorming. Veel van de steenkool in de wereld, waaronder de kolen die tot in de jaren zeventig in Zuid-Limburg gewonnen werden, zijn in het Carboon gevormd. De planten die deze kool vormden leefden in tropische moerassen. Nederland lag in die tijd namelijk rond de evenaar. De flora van het Carboon bestond uit schubbomen, reusachtige paardenstaarten en varens. De grond onder de moerassen daalde langzaam, maar dit werd opgevangen door de vorming van veenpakketten. Daardoor konden hele dikke veenlagen ontstaan, die in de loop van tijd zijn ingedikt tot koollagen.

In Nederland hebben we geen steenkoolmijnen meer. Toch hebben we nog altijd een groot deel van onze energievoorziening aan de steenkoolmoerassen te danken. De gassen die vrijkwamen bij het inkolen bleven namelijk in de ondergrond hangen, en vormden onder andere de gasbel bij Slochteren.