Journal of the Russell Society — Vol 9

Au sommaire :

• Première occurrence britannique de la köttigite, à la mine de Hilton, Scordale, Cumbria / The first British occurrence of kottigite, from Hilton Mine, Scordale, Cumbria
  Auteurs : Trevor F. Bridges, David I Green
  Page 3

La köttigite, Zn₃(AsO₄)₂·8H₂O, est un membre peu commun du groupe de la vivianite, qui comprend des arséniates et des phosphates monocliniques et tricliniques, avec une formule générale pouvant s’écrire A₃(XO₄)₂·8H₂O. Dans le groupe de la vivianite, le site A est généralement occupé par un cation métallique de transition divalent et le groupe XO₄ est soit un phosphate, soit un arséniate. La köttigite a été nommée en 1850 en l’honneur d’Otto Kottig, un chimiste allemand. Elle forme une série de solutions solides avec l’érythrite et l’annabergite, et est dimorphe avec la métaköttigite. Les mailles unitaires des membres du groupe de la vivianite contenant du fer, du cobalt, du nickel et du zinc, à savoir la parasymplésite, l’érythrite, l’annabergite et la köttigite, sont presque identiques en taille et, comme les cations des métaux de transition ont des facteurs de diffusion très similaires, leurs diagrammes de diffraction des rayons X sur poudre sont presque identiques. Il est difficile de les différencier par la seule DRX. Des données analytiques, par EDS ou WDS, combinées à la DRX, sont nécessaires pour caractériser les minéraux au niveau de l’espèce.

• Revue de la minéralisation aux mines de Driggith et de Sandbed, Caldbeck Fells, Cumbria / A review of the mineralisation at Driggith and Sandbed Mines, Caldbeck Fells, Cumbria
  Auteurs : David I Green, Michael S. Rumsey, Trevor F. Bridges, Andrew G. Tindle, Rob A. Ixer
  Page 4-38

Des filons plomb-zinc-cuivre à basse température se sont développés dans un système de fractures orienté NE-SW dans les roches du groupe volcanique d’Eycott, aux mines de Driggith et de Sandbed, dans les Caldbeck Fells, en Cumbria. Les filons plombifères ont été exploités par une succession de compagnies minières à partir du XVIIIe siècle, d’abord à la mine de Driggith, puis à la mine de Sandbed. Des filons baryte-quartz-carbonates orientés est-ouest ont été exploités pour la barytine au milieu du XXe siècle. Les haldes de ces mines entourent, et dans certains cas recouvrent, celles des exploitations plombifères plus anciennes.

 

Plusieurs épisodes de minéralisation primaire peuvent être distingués. La minéralisation primaire des filons plombifères comprend principalement du quartz, de la calcite, de la sphalérite, de la galène et de la chalcopyrite. Une minéralisation sulfurée pauvre en antimoine est présente sous forme d’inclusions dans la galène. On observe une minéralisation riche et localisée en sulfures de fer et en arsénopyrite, qui est antérieure à la minéralisation des filons plomb-cuivre-zinc ; une minéralisation pauvre en nickel et en cobalt, d’affinité inconnue ; et une minéralisation en barytine associée au quartz et aux carbonates, postérieure à la minéralisation des filons plomb-cuivre-zinc. La barytine tardive est présente dans des filons distincts orientés E-W, ainsi que comme stade tardif de minéralisation dans les fractures qui hébergent la minéralisation des filons plomb-cuivre-zinc.

L’oxydation supergène est très développée. Environ soixante minéraux supergènes ont été identifiés. Des spécimens caractéristiques de pyromorphite verte, courbe, riche en arséniates, sur quartz à cassure rugueuse, sont bien connus dans l’excavation à ciel ouvert située au-dessus de la mine de Driggith. La bayldonite, la cérusite, la mimétite et la malachite sont largement répandues et abondantes. L’anglésite, l’aurichalcite, l’hémimorphite, la linarite et la philipsburgite sont relativement communes dans des spécimens microcristallins. Les minéraux arséniates barytiques bariumpharmacosidérite, beudantite, mimétite, ségnitite et scorodite forment des gossans localisés distincts, étroitement associés à l’arsénopyrite primaire. Divers minéraux sulfatés, dont la brochantite, la langite, la linarite, la serpiérite et la schulenbergite, se sont formés par oxydation post-minière.

Les minéraux découverts pour la première fois aux mines de Sandbed et de Driggith à la suite de cette étude comprennent l’arsendescloizite, l’annabergite, la brianyoungite, la djurléite, l’érythrite, la gersdorffite, la köttigite, la lanarkite, la lavendulan, l’olivénite, la mawbyite, la parnauïte, la philipsburgite, la pyrrhotite, la redgillite, la strashimirite, la yarrowite et la zálesíite. Parmi ceux-ci, l’annabergite, la brianyoungite, la gersdorffite, la lavendulan, la parnauïte, la strashimirite, la yarrowite et la zálesíite sont signalées pour la première fois dans les Caldbeck Fells, et la mawbyite pour la première fois dans les îles Britanniques.

La minéralogie publiée des mines de Driggith et de Sandbed est compliquée par les affirmations d’Arthur Kingsbury, dont beaucoup sont frauduleuses. Les espèces rares attribuées par Kingsbury et qui devraient être retirées de la liste des minéraux de Driggith et de Sandbed comprennent l’allophane, la chalcanthite, la conichalcite, la chlorargyrite, la planchéite, la plumbogummite, la phosgénite, la pseudomalachite, la turquoise et la wulfénite. En outre, de nombreux beaux spécimens de la collection Kingsbury étiquetés comme provenant de Driggith ou de Sandbed, y compris des espèces communes telles que l’adamite, la brochantite, la cérusite, la leadhillite, la linarite et la malachite, sont frauduleux, bien que des spécimens authentiques, presque toujours de bien moindre qualité, soient bien connus dans ces deux localités.

• Revue de la minéralogie de la mine de Brae Fell, Caldbeck Fells, Cumbria / A review of the mineralogy of Brae Fell Mine, Caldbeck Fells, Cumbria
  Auteurs : Trevor F. Bridges, David I Green, Michael S. Rumsey
  Page 39-44

La mine de Brae Fell, dans la vallée de Dale Beck, au sein des Caldbeck Fells, a exploité à deux niveaux un filon de quartz plomb-cuivre-zinc orienté approximativement est-ouest. Une oxydation étendue a donné naissance à une large gamme de minéraux supergènes. Un examen détaillé de matériel bien documenté et récemment collecté a été réalisé afin d’établir une minéralogie fiable du site. Au cours de cette étude, il a été conclu que plusieurs spécimens prétendument collectés par A.W.G. Kingsbury sont probablement frauduleux, mais toutes les espèces signalées, à l’exception de la plumbogummite et de la susannite, ont été retrouvées, bien que dans des spécimens beaucoup plus petits. En outre, neuf espèces jusque-là non signalées ont été identifiées, les plus intéressantes étant l’argent natif et la mottramite.

• Minéralisation supergène à Arm O’Grain, Caldbeck Fells, Cumbria / Supergene mineralisation at Arm O’Grain, Caldbeck Fells, Cumbria
  Auteurs : David I Green, Andrew G. Tindle, Trevor F. Bridges, Tim Neall
  Page 44-53

Un filon de quartz orienté nord-sud affleure sur une longueur de quelques mètres dans un éboulis situé sur le versant est de la vallée d’Arm O’Grain, dans les Caldbeck Fells, en Cumbria. Le filon est fortement altéré ; il ne subsiste guère de la minéralisation primaire, à l’exception du quartz. Divers minéraux supergènes, notamment la mimétite, la pyromorphite, la vanadinite, la mottramite, la duftite, la plumbogummite et la beudantite, se présentent sous forme de cristaux microscopiques. La minéralisation supergène en plomb-vanadium est relativement riche ; elle comprend la seule occurrence certaine de vanadinite dans les Caldbeck Fells. On observe une substitution anionique importante dans les membres du groupe de l’apatite contenant du plomb, ainsi qu’entre la mottramite et la duftite. Il existe également une substitution notable du calcium au plomb dans les membres du groupe de l’apatite contenant du plomb. À environ 25 m au sud de l’affleurement du filon, sur la rive ouest du ruisseau, une arête de roche riche en quartz contient de l’arsénopyrite et de la pyrite disséminées, qui se sont oxydées le long de microfractures en une croûte brune de scorodite.

• Métaux lourds et leurs produits d’altération dans les résidus de la fonderie de Castleside, comté de Durham, incluant un nouveau minéral de laitier, l’antimoniate de cuivre / Heavy metals and their weathering products in residues from Castleside Smelting Mill, County Durham, including a new slag mineral, copper antimonate
  Auteurs : Richard S. W. Braithwaite, Richard P.R. Lamb, Arthur L. Nattrass
  Page 54-61

À l’origine fonderie de plomb, le moulin de Castleside, dans le comté de Durham, a ensuite traité un large éventail de matériaux, notamment des batteries sous-marines et des matériaux contenant de l’antimoine et de l’étain. En conséquence, les déchets contiennent de l’antimoine, du cuivre et de l’étain ainsi que du plomb, et un certain nombre de phases intermétalliques ont été identifiées dans les résidus, notamment la cuprostibite et la zlatogorite. L’altération oxydative a produit plusieurs espèces secondaires inhabituelles, dont une possible boléite, la calédonite, la cervantite, la chenite, la devilline, l’élyite, la lanarkite, la linarite, la paralaurionite, la schulenbergite, une possible valentinite, la vivianite, la wroewolféite et un antimoniate de cuivre. Jusqu’alors non signalé comme minéral naturel ni comme minéral de laitier, l’antimoniate de cuivre, CuSb₂O₆, forme de fines plaquettes hexagonales vert pâle à zones externes de cervantite. Une technique simple de tests microchimiques qualitatifs est décrite, grâce à laquelle de très petits échantillons peuvent être analysés.

• Espèces secondaires associées à l’altération de résidus industriels à Tindale Fell Spelter Works, Cumbria / Secondary species associated with weathering of industrial residues at Tindale Fell Spelter Works, Cumbria
  Auteurs : Richard S. W. Braithwaite, Richard P.R. Lamb, Arthur L. Nattrass
  Page 61-64

Le site de la fonderie de zinc de Tindale est une large excavation peu profonde contenant une quantité considérable de résidus principalement riches en zinc. L’altération naturelle a mobilisé puis re-précipité certains métaux, produisant un certain nombre de produits secondaires, dont certaines phases inhabituelles. Parmi les matériaux identifiés figurent la brianyoungite, l’ettringite, la linarite, la schulenbergite, la willemite dendritique et une curieuse zincite vermiforme, de type « flos-ferri », recouverte de brianyoungite. Plusieurs de ces phases présentent une forte fluorescence sous lumière UV, rappelant celle des minéraux des mines de zinc de Franklin, dans le New Jersey.

• Jarosite à hydronium de la mine de Brynycastell, Dolgellau, Gwynedd, Pays de Galles / Hydronium jarosite from Brynycastell Mine, Dolgellau, Gwynedd, Wales
  Auteur : Tom F. Cotterell
  Page 65-67

Le minéral peu commun sulfate de fer qu’est la jarosite hydronium a été identifié dans des efflorescences post-minières au sein d’une partie abritée des travaux à ciel ouvert du minerai de fer de la mine de Brynycastell, près de Dolgellau, dans le nord du Pays de Galles. L’oxydation de la roche encaissante pyriteuse a produit les conditions fortement acides nécessaires à la formation de la jarosite hydronium. Il s’agit de la première occurrence vérifiée de jarosite hydronium au Pays de Galles.

• Clinoptilolite et heulandite de Wheal Hazard, Saint-Just, Cornouailles / Clinoptilolite and heulandite from Wheal Hazard, St Just, Cornwall
  Auteurs : Alan Dyer, David I Green, Andrew G. Tindle, Craig D. Williams
  Page 68-72

Des analyses chimiques quantitatives de plusieurs cristaux de taille millimétrique détachés d’échantillons étiquetés « heulandite » provenant de Wheal Hazard, à Saint-Just, en Cornouailles, montrent que la plupart de leurs compositions relèvent de la série très proche des clinoptilolites, plus précisément d’une clinoptilolite-Ca riche en potassium et en magnésium. La moyenne de 28 analyses donne la formule chimique suivante : (Ca₁.₈₇,K₁.₀₁,Mg₀.₈₆,Na₀.₁₂,Sr₀.₀₇,Ba₀.₀₄)[Al₇.₂₂Si₂₈.₈₁O₇₂]·nH₂O. Les cristaux se rencontrent dans des roches métasédimentaires à grain fin de la Formation des schistes de Mylor, dans des fractures postérieures au développement de la foliation métamorphique. Il semble probable que ces cristaux se soient développés à la suite d’une altération hydrothermale de la roche au cours des dernières phases du refroidissement du granite de Land’s End. Au vu de nos analyses, il est imprudent d’étiqueter comme heulandite des spécimens provenant de la localité bien connue de Wheal Hazard.

• Remplacement de la barytine par des minéraux carbonatés de baryum / Baryte replacement by barium carbonate minerals
  Auteurs : Trevor F. Bridges, David I Green
  Page 73-82

Alors que le remplacement de la barytine par la withérite est connu depuis près de 100 ans et dans plusieurs localités, le remplacement par la barytocalcite n’a été signalé que dans deux localités mineures. Toutefois, des recherches récentes menées dans les mines de Nentsberry Haggs et de Rampgill, à Nenthead, dans le Cumbria, ont mis en évidence un remplacement de la barytine par la barytocalcite et par la withérite à une échelle significative. De plus, dans la mine de Rampgill, il est virtuellement certain que la calcite a ensuite remplacé la barytocalcite, ce qui indique l’importance du calcium dans le processus de remplacement.

Dans cet article, la géochimie du processus de remplacement est discutée, et il est suggéré que le mécanisme le plus probable soit la solubilisation du baryum à partir de la barytine par réduction bactériogénique du sulfate, impliquant des solutions de salinité relativement faible. Toutefois, aucune preuve ne vient confirmer cette hypothèse, qui devra attendre l’étude des inclusions fluides dans la withérite et la barytocalcite.

• La scotlandite dans les îles Britanniques : occurrence, morphologie et paragenèse / Scotlandite in the British Isles: Its occurrence, morphology and paragenesis
  Auteurs : Tim Neall, David I Green, Trevor F. Bridges
  Page 83-89

Le rare sulfite de plomb, la scotlandite, a été identifié dans des localités des Caldbeck Fells, en Cumbria, du district minier de Leadhills-Wanlockhead, dans le sud de l’Écosse, ainsi qu’à la carrière de Whitwell, dans le Derbyshire. Il se présente sous plusieurs variantes morphologiques distinctes et caractéristiques. La scotlandite cristallise à un stade précoce du processus d’oxydation supergène, souvent en contact direct avec de la galène partiellement oxydée, dans des fractures et des cavités relativement bien isolées de l’atmosphère. Elle est couramment associée à la lanarkite, à la mattheddleite et à la leadhillite. Un examen attentif des assemblages minéralogiques suggère que la scotlandite cristallise dans des environnements alcalins où l’activité des ions carbonate et cuivre est très faible. Elle nécessite une plage étroite de conditions de Eh relativement bas, afin de stabiliser les ions sulfite en solution. Des conditions plus oxydantes favorisent l’anglésite à pH faible, tandis que la leadhillite, l’hydrocérusite et la cérusite sont les phases stables si plus qu’une trace de carbonate est présente à pH plus élevé.

• Un skarn à zéolithes à Barnahallia, Connemara, comté de Galway, Irlande / A zeolite-bearing skarn at Barnahallia, Connemara, Co. Galway, Ireland
  Auteurs : Stephen Moreton, David I Green
  Page 90-92

Un petit affleurement à Barnahallia, dans l’ouest du Connemara, contient des minéraux du groupe des zéolites : chabazite-Ca, heulandite-Ca et stilbite-Ca, ainsi que de l’albite et de l’épidote dans des cavités d’un skarn amphibolitique. Le skarn contient également de la scheelite sous forme de cristaux subidiomorphes. L’assemblage des cavités est interprété comme le produit d’un métamorphisme de grade relativement faible, postérieur à la formation du skarn, lequel se situe dans des roches calcareuses impures de la Formation des marbres de Lakes, à proximité de la bordure du granite d’Omey.