Field trip guide

Sedimentology and diagenesis in Lower Carboniferous carbonate rocks in Eastern Belgium and Aachen area (Germany) (Excursion D on 31st March 2016)

[Sedimentologie und Diagenese in Karbonatgesteinen des Unterkarbons in Ostbelgien und im Raum Aachen]

Swennen, Rudy; Muchez, Phillipe

Abstract

The fieldtrip area is situated in the eastern and central part of Belgium and in the Aachen area (Germany). We will visit the Bernhardshammer (Aachen area), the St. Roch, the Belle Roche, the Lion and the Bois de Gâtes quarries. The outcome of the fieldtrip is to study reservoir analogues, with special attention to marine-related dolomites, hydrothermal dolomite overprinting and evaporite collapse breccias. These analogues display similar sedimentological, diagenetic, structural and petrophysical characteristics as producing reservoir counterparts. In one outcrop also gas shales will be studied. During the excursion, different types of dolomites will be studied. The Bernhardshammer quarry exposes the contact between Dinantian dolomites and limestones, and in the limestone succession beautifully developed palaeosols occur. Furthermore a karstified contact with the overlying Namurian shales is present. In the St. Roch quarry, marine-related dolomites with silicified anhydrite nodules will be studied. If exposure allows, some aspects relevant to the occurrence of Pb-Zn Mississippi Valley type mineralisation will be addressed. In the Belle Roche quarry the transition of the dolomites with an overlying evaporite dissolution collapse breccia will be studied. Subsequently, in the Engihoul (Lion) quarry attention will be given at siderite nodule formation in the overlying Namurian shales and to the gas shale potential of the latter. Finally hydrothermal karstification at the transition dolomite-limestone is the topic at the Bois de Gâtes quarry.

Kurzfassung

Das Exkursionsgebiet liegt in den östlichen und zentralen Teilen Belgiens und in der Umgebung von Aachen (Deutschland), wo die Steinbrüche Bernhardshammer (Aachener Gebiet), St. Roch, Belle Roche, Lion und Bois de Gâtes besucht werden. Das Hauptaugenmerk dieser Exkursion bildet die Präsentation von Reservoir-Eigenschaften unter besonderer Berücksichtigung mariner Dolomite, ihrer hydrothermalen Überprägungen und Evaporit-Kollapsbreccien hinsichtlich ihrer sedimentologischen, strukturellen und petrophysikalischen Merkmale. In einem Aufschluss werden auch Gas-Tonschiefer gezeigt. Während der Exkursion werden verschiedene Dolomittypen vorgestellt. Der Steinbruch Bernhardshammer erschließt den Kontakt zwischen Dolomiten und Kalksteinen des Dinants. Die Kalkstein-Einheit zeigt bestens erhaltene Paläoböden; weiterhin ist ein verkarsteter Kontakt zu den hangenden Tonschiefern des Namurs vorhanden. Im Steinbruch St. Roch finden sich marine Dolomite mit silifizierten Anhydritknollen. Je nach Aufschlusssituation werden auch Aspekte der Blei-Zink-Vererzung des Mississippi-Valley-Typs erörtert. Im Belle Roche-Aufschluss lässt sich der Übergang von Dolomiten zu einer hangenden Kollaps-Breccie erkennen, die sich aufgrund von Evaporitauslaugungen gebildet hat. Im Engihoul- bzw. Lion-Steinbruch wird die Genese der hier erschlossenen Sideritknollen in den Tonschiefern des Namurs sowie deren Erdgaspotential diskutiert. Schließlich wird im Bois de Gâtes-Steinbruch die hydrothermale Verkarstung am Übergang Dolomit/Kalkstein demonstriert.

Keywords

Dolomitesevaporitesbrecciahydrothermal karstpalaeosolspalaeogeographyDolomiteEvaporiteBreccieHydrothermaler KarstPaläobödenPaläogeographie