The "calamine" nonsulfide Zn-Pb deposits of Belgium: Petrographical, mineralogical and geochemical characterization

Ore Geology Reviews

Volumn 33, Issue 2, 2008, Pages 187-210

  Coppola, Vito ^a   Boni, Maria ^a,d   Gilg, H Albert ^b   Balassone, Giuseppina ^a   Dejonghe, Léon ^c  

^a UNIVERSITY OF NAPLES FEDERICO II   (Italy)

^b TECHNICAL UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

^c ROYAL BELGIAN INSTITUTE OF NATURAL SCIENCES   (Belgium)

^d UNIVERSITY OF HEIDELBERG   (Germany)

Author keywords

Belgium; Calamine; Geochemistry; Mineralogy; Nonsulfide; Paleoweathering; Zinc

Indexed keywords

CALAMINE; HOMOGENIZATION TEMPERATURE; NONSULFIDE ORES;

GEOCHEMISTRY; GEOCHRONOLOGY; MINERALOGY; PETROGRAPHY;

ZINC DEPOSITS;

CHEMICAL WEATHERING; CRYSTALLIZATION; DINANTIAN; FLUID INCLUSION; GEOCHEMISTRY; HERCYNIAN OROGENY; HYDROTHERMAL ALTERATION; LEAD; MINERALOGY; ORE BODY; OXIDATION; PETROGRAPHY; SANTONIAN; STABLE ISOTOPE; SUPERGENE PROCESS; ZINC;

BELGIUM; BENELUX; EURASIA; EUROPE; WESTERN EUROPE;

EID: 40849114833     PISSN: 01691368     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1016/j.oregeorev.2006.03.005     Document Type: Article

References (100)

1. Albers H.J. Die Sande von Aachen und Hauset (Äquivalente der Haltener Sande Westfalens). Sedimentologie, Faziesanalyse und hydrogeologische Bedeutung. Nachrichten der Deutschen Geologischen Gesellschaft 19 (1978) 2-3
2. Alexandre J., and Thorez J. Au Secondaire et au Tertiaire, l'Ardenne tropicale. L'altération des roches et les climats anciens: 53-67. In: Demoulin A. (Ed). L'Ardenne. Essai de Géographie physique. Hommage au Professeur Pissart, Département de Géographie physique et du Quaternaire (1995), Université de Liège 1-238
3. Bak B., and Niec M. The occurrence of monheimite in the Boleslaw Zn-Pb ore deposits near Olkusz. Mineralogia Polonica 9 (1978) 123-128
4. Bak B., and Zabinski W. On the continuity of the solid solution series smithsonite-siderite. Mineralogia Polonica 12 (1981) 75-80
5. Balassone G., Rossi M., Boni M., Stanley G., and McDermott P. Supergene nonsulfide Zn-Pb ores at Silvermines and Galmoy (Ireland). In: Boni M., and Gilg H.A. (Eds). ESF Workshop on Nonsulfide Zn-Pb Deposits 21-23 April, 2005, Iglesias, Italy (2005) 5-6
6. Balassone G., Rossi M., Boni M., Stanley G., and McDermott P. Mineralogical and geochemical characterization of nonsulfide Zn-Pb mineralization at Silvermines and Galmoy (Irish Midlands). Ore Geology Reviews 33 2 (2007) 168-186 10.1016/j.oregeorev.2006.06.001 (this volume)
7. Balcon J. Quelques idées sur les minéralisations plombo-zincifères dans les formations carbonatées de Belgique. Bulletin de la Société Belge de Géologie 90 (1981) 9-61
8. Bartholomé P., and Gérard E. Les gisements plombo-zincifères de la région d'Engis, province de Liège, Belgique. Annales des Mines de Belgique II (1976) 901-917
9. Beyer F. Isotopen-Hydrogeologie der Aachener Thermalquellen. Geological Institute of the University of Cologne, Special Publication vol. 105 (1995) 1-123
10. 2O-NaCl solutions. Geochimica et Cosmochimica Acta 57 (1993) 683-684
11. Bodnar R.J., and Sterner M.S. Synthetic fluid inclusions. In: Ulmer G.C., and Barnes H.L. (Eds). Hydrothermal Experimental Techniques (1987), John Wiley and Sons, New York 423-457
12. Boni, M., 2003. Non-sulfide zinc deposits: a new-(old) type of economic mineralization. SGA News Nr. 15 (August 2003), 1 and 6-11.
13. Boni M., and Large D. Non-sulfide Zinc mineralization in Europe: an overview. Economic Geology 98 (2003) 715-729
14. Boni M., and Large D. Paleoweathering in Europe and nonsulfide Zn-ores: a neglected link. In: Boni M., and Gilg H.A. (Eds). ESF Workshop on Nonsulfide Zn-Pb Deposits 21-23 April, 2005, Iglesias, Italy (2005) 9-10
15. Boni M., Gilg H.A., Aversa G., and Balassone G. The "Calamine" of SW Sardinia (Italy): geology, mineralogy and stable isotope geochemistry of a supergene Zn-mineralization. Economic Geology 98 (2003) 731-748
16. Boni M., Coppola V., Dejonghe L., and Fedele L. Willemite in the Belgian nonsulfide zinc deposits: a fluid inclusion study. Periodico di Mineralogia 74 (2005) 87-100
17. Borg G., Karner K., Buxton M., Armstrong R., and van der Merwe S.W. Geology of the Skorpion supergene zinc deposit, southern Namibia. Economic Geology 98 (2003) 749-771
18. Breddin H. Über die tiefsten Schichten der Aachener Kreide sowie eine Senone Einebnungsfläche und Verwitterungsrinde am Nordabfall des Hohen Venn. Zentralblatt für Mineralogie Abteilung B 12 (1932) 593-613
19. Breddin H., Brühl H., and Dieler H. Das Blatt Aachen-Nordwest der praktisch-geologischen Grundkarte 1:5000 des Aachen Stadtgebietes. Geologische Mitteilungen 1 (1963) 251-428
20. Brewster D. New mineral from Aachen, near Altenberg. Edinburgh Philosophical Journal 6 (1822) 184
21. Brewster D. Description of hopeite, a new mineral, from Altenberg, near Aix-la-Chapelle. Transactions of the Royal Society of Edinburgh 10 (1824) 107
22. Brugger J., McPhail D.C., Wallace M., and Waters J. Formation of willemite in hydrothermal environments. Economic Geology 8 (2003) 919-935
23. Bultynck P., Geukens F., and Smolderen A. Permian lithostratigraphic units, the Malmédy graben (Belgium). In: Bultynck P., and Dejonghe P. (Eds). Guide to a Revised Lithostratigraphic Scale of Belgium. Geologica Belgica vol. 4 (2001) 105-106
24. Cesàro G. Note sur une nouvelle face de la calamine. Bulletin de la Société Française de Minéralogie 19 (1886) 242
25. Cesàro G. Note sur quelques minéraux (dont la willémite fibroradiée de Moresnet). Annales de la Société Géologique de Belgique 14 (1887) 142-143
26. Cesàro G. Description des minéraux phosphatés, sulfatés et carbonatés du sol belge. Mémoires de l'Académie Royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique 53 4 (1898) 1-136
27. Cesàro G. Biréfringence de l'Adulaire, de la Sanidine, de la Thomsonite, de la Willémite, de la Microsommite et de la Thomsénolite. Académie Royale de Belgique, Bulletin de la Classe des Sciences 7 (1908) 619-650
28. Chang L.L.J., Howie R.A., and Zussmann J. Rock-Forming Minerals. Non-Silicates vol. 5B (1996), Longman, London 383 pp.
29. Cooper B.J., Gibbs G.V., and Ross F.K. The effects of heating and dehydration on the crystal structure of hemimorphite up to 600 °C. Zeitschrift für Kristallographie 156 (1981) 305-321
30. Dejonghe L. Présence de gersdorffite et de nickeline dans le filon plombo-zincifère de Bleiberg (Belgique). Bulletin de la Société Belge de Géologie 99 (1990) 93-96
31. Dejonghe L. Zinc-lead deposits of Belgium. Ore Geology Reviews 12 (1998) 329-354
32. Dejonghe L., and Boni M. The "Calamine-type" zinc-lead deposits in Belgium and West Germany: a product of Mesozoic palaeoweathering processes. Geologica Belgica 8 3 (2005) 3-14
33. Dejonghe L., and Jans D. Les gisements plombo-zincifères de l'Est de la Belgique. Chronique de la Recherche Minière 470 (1983) 3-24
34. Dejonghe L., Ladeuze F., and Jans D. Atlas des gisements plombo-zincifères du Synclinorim de Verviers (Est de la Belgique). Mémoires pour servir à l'Explication des Cartes Géologiques et Miniére de Belgique 33 (1993) 1-483
35. de Launay L. Traité de Métallogenie, Béranger vol. 3 (1913) 934 pp.
36. de Magnée I. Contribution à l'étude génétique des gisements belges de plomb, zinc et barytine. Economic Geology Monographs 3 (1967) 255-266
37. Demoulin A. L'Ardenne bouge toujours. Néotectonique du massif ardennais. In: Demoulin A. (Ed). L'Ardenne: Essai de Géographie Physique. Hommage au Professeur Pissart, Département de Géographie Physique et du Quaternaire (1995), Université de Liège 110-135
38. Demoulin A. Paleosurfaces and residual deposits in Ardenne-Eifel: historical overview and perspectives. Géologie de la France 1 (2003) 17-21
39. Duchesne J.C., Rouhart A., Schoumaker C., and Dillen H. Thallium, nickel, cobalt, and other trace elements in iron sulfides from Belgian lead-zinc vein deposits. Mineralium Deposita 18 (1983) 303-313
40. Dupuis C. Mesozoic kaolinized giant regoliths and Neogene halloysitic cryptokarsts: two stricking paleoweathering types in Belgium. In: Schmitt J.M., and Gall Q. (Eds). Mineralogical and Geochemical Records of Paleoweathering. Ecole des Mines de Paris (ENSMP), Mémoire des Sciences de la Terre vol. 18 (1992) 61-68
41. Dupuis C., Charlet J.M., Dejonghe L., and Thorez J. Reconnaissance par carottage des paléoaltérations kaolinisées mésozoiques de la Haute Ardenne (Belgique). Le sondage de Transinne (1894E-495): premiers résultats. Annales de la Société Géologique de Belgique 119 (1996) 91-109
42. Dupuis C., Nicaise D., De Putter T., Perruchot A., Demaret M., and Roche E. Miocene cryptokarsts of Entre-Sambre-et-Meuse and Condroz plateaus. Paleoenvironment, Evolution and Weathering Processes, Géologie de la France 1 (2003) 27-31
43. Effenberger H., Mereiter K., and Zemann J. Crystal structure refinement of magnesite, calcite, rhodochrosite, siderite, smithsonite and dolomite, with discussion of some aspects of the stereochemistry of calcite-type carbonates. Zeitschrift für Kristallographie 156 (1981) 223-243
44. Ertus R., Dupuis C., and Trauth N. Un nouveau type d'accumulation minérale de surface par épigénie d'altération météorique: halloysitisation sous couverture dans un karst sur calcaire silicifié (Belgique). Comptes Rendus de l'Académie des Sciences (Paris), Serie II 309 (1989) 595-601
45. Esquevin J. Sur la composition minéralogique des moresnétites et l'existence probable d'une novelle phyllite zincifère. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences (Paris) A/3150 (1957) 4022
46. Felder W.M. Lithostratigrafie van het Boven-Krijt en het Dano-Montien in Zuid-Limburg en het aangrenzende gebied. In: Zagwijn W.H., and Van Staalduinen C.J. (Eds). Toelichting bij de geologische overzichtskaarten van Nederland. Rijksgeologische Dienst Haarlem (1975) 63-75
47. Fransolet A.M., and Bourguignon P. Données nouvelles sur la Fraipontite de Moresnet (Belgique). Bulletin de la Société Française de Minéralogie 98 (1975) 235-244
48. Frondel C. The Minerals of Franklin and Sterling Hill - a Checklist (1972), Wiley Interscience, New York 94 pp.
49. Ghysel, P., Geukens, F., Laloux, M., Hance, L., 2000. Carte geologique de Wallonie à 1:25000, Gemmenich-Botzelaar, Henri Chapelle-Raeren, Petergensfeld-Lammersdorf.
50. Gilg H.A. D-H evidence for the timing of kaolinization in Northeast Bavaria, Germany. Chemical Geology 170 (2000) 5-18
51. Gilg H.A., and Boni M. Stable isotope studies on Zn and Pb carbonates: their role in mineral exploration of non-sulphide deposits. Proceedings, SEG Conference, Perth, W.A., September 2004 (2004) 361-365
52. Gilg H.A., Allen C., Balassone G., Boni M., and Moore F. The 3-stage evolution of the Angouran Zn "oxide"-sulfide deposit, Iran. In: Eliopoulos D.G., et al. (Ed). Mineral Deposits and Sustainable Development (2003) 77-80
53. Gilg H.A., Struck U., Vennemann T., and Boni M. Phosphoric acid fractionation for smithsonite and cerussite between 25 and 72 °C. Geochimica et Cosmochimica Acta 67 (2003) 4049-4055
54. Goldstein R.H., and Reynolds T.J. Systematics of fluid inclusions in diagenetic minerals. SEPM (Society for Sedimentary Geology), Short Course Volume 31 (1994) 87-121
55. Götte T., and Richter D.K. Quantitative high-resolution cathodoluminescence spectroscopy of smithsonite. Mineralogical Magazine 68 (2004) 199-207
56. Graulich J.M. L'hydrologie thermale de Chaudefontaine. Bulletin de la Société Belge de Géologie 92 (1983) 195-212
57. Graulich J.M., Dejonghe L., and Cnudde C. La définition du Synclinorium de Verviers. Bulletin de la Société Belge de Géologie 93 (1984) 79-82
58. Gussone, R., 1964. Untersuchungen und Betrachtungen zur Paragenese der Blei-Zink-Erzlagerstätten im Raume Aachen-Stollberg. Dissertation RWTH Aachen, Germany, 130 pp.
59. Hance L., Dejonghe L., Ghysel P., Laloux M., and Mansy J.L. Influence of heterogenous lithostructural layering in orogenic deformation in the Variscan Front Zone (eastern Belgium). Tectonophysics 309 (1999) 161-177
60. Heijlen W., Muchez P., and Banks D.A. Origin and evolution of high-salinity, Zn-Pb mineralising fluids in the Variscides of Belgium. Mineralium Deposita 36 (2001) 165-176
61. Herch A. The thermal springs of Aachen/Germany - what Charlemagne did not know. Environmental Geology 39 (2000) 437-447
62. Hitzman M.W., Reynolds N.A., Sangster D.F., Allen C.R., and Carman C. Classification, genesis, and exploration guides for non-sulfide zinc deposits. Economic Geology 98 (2003) 685-714
63. Ingwersen, G., 1990. Die sekundären Mineralbildungen der Pb-Zn-Cu-Lagerstätte Tsumeb, Namibia (Physikalisch-chemische Modelle). Dissertation Thesis, Universität Stuttgart, 233 pp.
64. Laloux, M., Geukens, F., Ghysel, P., Hance, L., 2000. Carte et notice explicative de la carte géologique de Wallonie à 1:25.000. Feuilles Gemmenich-Botzelaar 35/5-6; Henri-Chapelle-Raeren 43/1-2; Petergensfeld-Lammersdorf 43/3-4. Ministère de la Région wallonne.
65. Large D. The geology of non-sulphide zinc deposits - an overview. Erzmetall 54 (2001) 264-276
66. Legrand R. Le Massif du Brabant. Mémoires pour servir à l'Explication des Cartes géologiques et minières de la Belgique vol. 9 (1968) 148 pp.
67. Lespineux G. Etude génésique des Gisements miniers des bords de la Meuse et de l'Est de la province de Liège. Congrès International Mines, Métallurgie, Mécanique et Géologie Appliquée, Liège 1905 (1905), Vaillant-Carmanne 1-27
68. Levy M. Description de plusieurs espèces minérales appartenant à la famille du zinc. Annales des Mines (Paris), 4ème série vol. 4 (1843) 507-520
69. Libowitzky E., Kohler T., Armbruster T., and Rossman G.R. Proton disorder in dehydrated hemimorphite; IR spectroscopy and X-ray structure refinement at low and ambient temperatures. European Journal of Mineralogy 9 (1997) 803-810
70. Markham N.L. The willemite-hemimorphite relationship. Economic Geology 55 (1960) 844-847
71. 4-II, a high-pressure phase of Willemite. Acta Crystallographica. Section B 27 (1971) 1868-1870
72. McDonald W.S., and Cruickshank D.W.J. Refinement of the structure of the hemimorphite. Zeitschrift für Kristallographie 124 (1967) 180-191
73. McMurdie H.F., Morris M.C., Evans E.H., Paretzkin B., Wong-Ng W., and Hubbard C.R. Standard X-ray diffraction powder patterns from the JCPDS Research Associateship. Powder Diffraction 1 3 (1986) 265-275
74. McPhail D.C., Summerhayes E., Welch S., and Brugger J. The geochemistry and mobility of zinc in the regolith. In: Roach I.C., et al. (Ed). Advances in Regolith (2004), CRC LEME, Canberra 287-291
75. Mélon J., Bourguignon P., and Fransolet A.M. Les Minéraux de Belgique (1976), Lelotte, Dison 280 pp.
76. Migoñ P., and Lidmar-Bergström K. Weathering mantles and their significance for geomorphological evolution of central and northern Europe since the Mesozoic. Earth-Science Reviews 56 (2001) 285-324
77. Monteiro L.V.S., Bettencourt J.S., Spiro B., Graça R., and de Olivera T.F. The Vazante zinc mine, Minas Gerais, Brazil: constraints on willemitic mineralization and fluid evolution. Exploration and Mining Geology 8 (2000) 21-42
78. Monteiro L.V.S., Bettencourt J.S., Caetano Juliani C., and de Oliveira T.F. Geology, petrography, and mineral chemistry of the Vazante non-sulfide and Ambrósia and Fagundes sulfide-rich carbonate-hosted Zn-(Pb) deposits, Minas Gerais, Brazil. Ore Geology Reviews 28 (2006) 201-234
79. Moore J.M. Supergene mineral deposits and physiographic development in southwest Sardinia, Italy. Transactions of the Institute of Mining and Metallurgy (Section B: Applied Earth Science) 71 (1972) B59-B66
80. Muchez P., Slobodnik M., Viaene W., and Keppens E. Mississippi Valley-type Pb-Zn mineralization in Eastern Belgium: indications for gravity-driven flow. Geology 22 (1994) 1011-1014
81. Nielsen P., Swennen R., and Keppens E. Multiplestep recrystallization within massive ancient dolomite units: an example from the Dinantian of Belgium. Sedimentology 41 (1994) 567-584
82. Palache C., Berman H., and Frondel C. The System of Mineralogy (1951), Wiley, New York
83. Pouchou J.-L., and Pichoir F. Quantitative analysis of homogeneous or stratified micro-volumes applying the model "PAP". In: Heinrich K.F.J., and Newbury D.E. (Eds). Electron Probe Quantification (1991), Plenum Press, New York 31-75
84. Pough F.H. Occurrence of willemite. American Mineralogist 26 (1941) 92-102
85. Quesnel F. Paleoweathering and paleosurfaces from northern and eastern France to Belgium and Luxembourg: geometry, dating and geodynamic implications. Géologie de la France 1 (2003) 95-104
86. Quinif Y., and Vandycke S. Karstic phenomena in the Han-sur-Lesse region, Rochefort, Belgium. Bulletin d'information des Géologues du Bassin de Paris 8 (2001) 6-19
87. Roedder E. Fluid inclusions. Reviews in Mineralogy 12 (1984) 1-646
88. Rosenbaum J., and Sheppard S.M.F. An isotope study of siderites, dolomites and ankerites at high temperature. Geochimica et Cosmochimica Acta 50 (1986) 1147-1150
89. Rozanski K., Araguás-Araguás L., and Gonfiantini R. Isotopic patterns in modern global precipitation. In: Swart P.K., Lohmann K.C., McKenzie J., and Savin S. (Eds). Climate Change in Continental Isotopic Records. AGU Geophysical Monograph vol. 78 (1993) 1-36
90. Schneider J., Haack U., Hein U.F., and Germann A. Direct Rb-Sr dating of sandstone-hosted sphalerites from stratabound Pb-Zn deposits in the northern Eifel, NW Rhenish Massif, Germany. In: Stanley C.J., et al. (Ed). Mineral Deposits: Processes to Processing (1999), Balkema, Rotterdam 1287-1290
91. Servigne M. La photo-luminescence des willémites. Bulletin de la Société Française de Minéralogie 66 (1943) 452-478
92. 4. Soviet Physics and Crystallography 15 (1970) 387-390
93. Sitzia R. Osservazioni su alcune ferrosmithsoniti di Montevecchio. Final Proc. Symposium Problemi Geo-Minerari Sardi (1965), Associazione Mineraria Sarda, Cagliari-Iglesias 434-437
94. Swart P.K., Burns S.J., and Leder J.J. Fractionation of the stable isotopes of oxygen and carbon during reaction of calcite with phosphoric acid as a function of temperature and methods. Chemical Geology 86 (1991) 89-96
95. Sweeney M.A., Patrick R.A.D., and Vaughan D.J. The nature and genesis of willemite deposits of Zambia. In: Pagel M., and Leroy J. (Eds). Source, transport, and ore deposition of metals (1991), Balkema, Rotterdam 139-142
96. Takahashi T. Supergene alteration of zinc and lead deposits in limestone. Economic Geology 55 (1960) 1083-1115
97. Théveniaut H., Wyns R., and Quesnel F. Etude paléomagnétique de la Borne de fer. Journée du Partenariat de Recherche et Développement entre le BRGM et l'ANDRA, Orléans, France, 5 mars 2002. Programme et résumés (2002) 63-65
98. Timmerhans C. Les gites métallifères de la région de Moresnet. Congrès International Mines, Métallurgie, Mécanique et Géologie Appliquée, Liège 1905 (1905), Vaillant-Carmanne 297-324
99. Vercautere C., and van den Haute P. Post-Palaeozoic cooling and uplift of the Brabant Massif as revealed by apatite fission track analysis. Geological Magazine 130 (1993) 639-646
100. Yans J. An overview of the saprolites of Belgium and their potential kaolinite supplies to Mesozoic and Cainozoic sediments. Géologie de la France 1 (2003) 33-37