Los skarns o tactitas son rocas metamórficas de grano grueso que se forman por reemplazo de rocas que contienen carbonato durante el metamorfismo regional o de contacto y el metasomatismo. Los skarns pueden formarse por recristalización metamórfica de protolitos de carbonato impuro, reacción bimetasomática de diferentes litologías y metasomatismo de infiltración por fluidos magmáticos-hidrotermales. [1] Los skarns tienden a ser ricos en minerales de silicato de calcio , magnesio , hierro , manganeso y aluminio , que también se conocen como minerales de calcosilicato . [2] [3] [4] [5] Estos minerales se forman como resultado de la alteración que ocurre cuando los fluidos hidrotermales interactúan con un protolito de origen ígneo o sedimentario . En muchos casos, los skarns están asociados con la intrusión de un plutón granítico que se encuentra dentro y alrededor de fallas o zonas de cizallamiento que comúnmente se introducen en una capa de carbonato compuesta de dolomita o caliza . Los skarns pueden formarse por metamorfismo regional o de contacto y, por lo tanto, formarse en entornos de temperatura relativamente alta. [2] [3] [4] [5] Los fluidos hidrotermales asociados con los procesos metasomáticos pueden tener su origen en una variedad de fuentes; magmáticas , metamórficas, meteóricas , marinas o incluso una mezcla de estas. [4] El skarn resultante puede consistir en una variedad de minerales diferentes que dependen en gran medida tanto de la composición original del fluido hidrotermal como de la composición original del protolito. [4]
Si un skarn tiene una cantidad respetable de mineralización que se puede extraer para obtener ganancias, se puede clasificar como un depósito de skarn. [2] [3] [4]
Skarn es un antiguo término minero sueco utilizado originalmente para describir un tipo de ganga de silicato , o roca estéril, asociada con depósitos de sulfuro que contienen mineral de hierro que aparentemente reemplazan a las calizas de la era paleoproterozoica en el distrito minero de Persberg en Suecia . [6]
Los skarns están compuestos de minerales de silicato de calcio, hierro, magnesio, manganeso y aluminio. Los depósitos de skarn son económicamente valiosos como fuentes de metales como estaño , tungsteno , manganeso , cobre , oro , zinc , plomo , níquel , molibdeno y hierro . [5]
Un skarn se forma por una variedad de procesos metasomáticos durante el metamorfismo entre dos unidades litológicas adyacentes. Los skarns pueden formarse en casi cualquier tipo de roca, como pizarra , granito o basalto , pero la mayoría de los skarns se encuentran en rocas carbonatadas que contienen caliza o dolomita. Es común encontrar skarns cerca de plutones, a lo largo de fallas y zonas de cizallamiento importantes, en sistemas geotérmicos poco profundos y en el fondo del lecho marino. [4] La mineralogía específica de los skarns está altamente relacionada con la mineralogía del protolito. [7]
La mineralogía de skarn está dominada por granate y piroxeno con una amplia variedad de calcosilicatos y minerales asociados, incluyendo idocrasa , wollastonita , actinolita , magnetita o hematita , epidota y escapolita . Debido a que los skarns se forman a partir de fluidos acuosos ricos en sílice repletos de elementos incompatibles , se encuentran una variedad de tipos de minerales poco comunes en los skarns, como: turmalina , topacio , berilo , corindón , fluorita , apatita , barita , estroncianita , tantalita , anglesita y otros. [8]
Los skarns se pueden subdividir según criterios específicos. Una forma de clasificar un skarn es por su protolito . Si el protolito es de origen sedimentario, se lo puede denominar exokarn y si el protolito es ígneo, se lo puede llamar endokarn. [3] [4]
Se puede realizar una clasificación adicional en función del protolito observando la composición dominante del skarn y el conjunto de alteración resultante. Si el skarn contiene minerales como olivino , serpentina , flogopita , clinopiroxeno magnésico , ortopiroxeno , espinela , pargasita y minerales del grupo de las humitas , es característico de un protolito dolomítico y se puede clasificar como un skarn magnésico. La otra clase, denominada skarn cálcico, son los productos de reemplazo de un protolito de caliza con conjuntos minerales dominantes que contienen granate , clinopiroxeno y wollastonita . [3]
Las rocas que contienen granate o piroxeno como fases principales, que además son de grano fino, carecen de hierro y tienen apariencia similar al skarn, generalmente reciben el término "skarnoide". Por lo tanto, el skarnoide es la etapa intermedia entre un hornfels de grano fino y un skarn de grano grueso. [3] [4]
Los depósitos de minerales metálicos que tienen skarn como ganga se denominan depósitos de skarn y pueden formarse por cualquier combinación de metamorfismo cerrado o metasomatismo de sistema abierto, aunque se piensa que la mayoría de los depósitos de skarn están relacionados con sistemas magmáticos-hidrotermales. [1] Los depósitos de skarn se clasifican por su elemento económico dominante, por ejemplo, un depósito de skarn de cobre (Cu) o un depósito de skarn de molibdeno (Mo). [2] [3] [5]
El entorno tectónico de los skarns de Fe cálcico tiende a ser los arcos de islas oceánicas . Las rocas anfitrionas tienden a variar desde gabro hasta sienita asociada con capas de piedra caliza intrusivas. El entorno tectónico de los skarns de Fe magnésico tiende a ser el margen continental . Las rocas anfitrionas tienden a ser granodiorita a granito asociada con dolomita intrusiva y rocas sedimentarias dolomíticas. La magnetita es el mineral principal en estos tipos de depósitos de skarn, cuyo grado de rendimiento varía del 40 al 60%. La calcopirita , la bornita y la pirita constituyen minerales menores. [9] [10]
El entorno tectónico de los depósitos de Cu tiende a ser el de los plutones de tipo andino que intruyen capas carbonatadas más antiguas del margen continental. Las rocas anfitrionas tienden a ser diorita de cuarzo y granodiorita . La pirita, la calcopirita y la magnetita se encuentran típicamente en mayores abundancias. [9] [10]
Generalmente, se forman dos tipos de skarns: exoskarns y endoskarns. [11]
Los exoskarns son más comunes y se forman en el exterior de un cuerpo intrusivo que entra en contacto con una unidad de roca reactiva. Se forman cuando los fluidos que quedan de la cristalización de la intrusión son expulsados de la masa en las etapas finales de su emplazamiento, en un proceso llamado ebullición. Cuando estos fluidos entran en contacto con rocas reactivas, generalmente carbonatos como la caliza o la dolomita, reaccionan con ellas, produciendo alteración ( metasomatismo de infiltración ). [4]
Los endoskarns se forman dentro del cuerpo intrusivo donde se han producido fracturas, diaclasas de enfriamiento y stockworks , lo que da como resultado una zona permeable. Esta zona permeable puede ser alterada por fluidos originariamente provenientes de la propia intrusión, después de interactuar con las rocas circundantes ( protolito ). Por lo tanto, tanto la composición como las texturas de los protolitos juegan un papel importante en la formación del skarn resultante. Los endoskarns se consideran raros. [4]
Los skarns de reacción se forman a partir del metamorfismo isoquímico que ocurre en unidades sedimentarias con capas finas intercaladas, a través de un intercambio metasomático [a] a pequeña escala entre unidades adyacentes. [4] [12]
Los eskarnoides son rocas de silicato de calcio de grano fino y pobres en hierro. Los eskarnoides tienden a encontrarse entre hornfels y skarn de grano grueso. [13] [14] [15] Los eskarnoides reflejan comúnmente la composición del protolito. [4]
La mayoría de los grandes depósitos de skarn experimentan una transición desde un metamorfismo temprano (que forma hornfels , skarns de reacción y skarnoides) hasta un metamorfismo tardío, que forma skarns de grano relativamente más grueso que contienen mineral. La intrusión de magma desencadena un metamorfismo de contacto en la región circundante, formando hornfels como resultado. La recristalización y el cambio de fase de los hornfels reflejan la composición del protolito. Después de la formación de los hornfels, se produce un metasomatismo que involucra fluidos hidrotermales de una fuente que es magmática, metamórfica, marina, meteórica o incluso una mezcla de estas. Este proceso se llama metamorfismo isoquímico y puede dar como resultado la producción de una amplia gama de minerales de calcosilicato que se forman en unidades litológicas impuras y a lo largo de los límites de fluidos donde ocurre un metasomatismo a pequeña escala ( argilita y caliza , y formación de hierro bandeado ). [2] [3]
Los depósitos de skarn que se consideran económicamente importantes por contener metales valiosos son el resultado de metasomatismo a gran escala, donde la composición del fluido controla el skarn y su mineralogía. Tienen un grano relativamente más grueso y no reflejan con fuerza la composición del protolito o las rocas circundantes. [3] [4]
Los tipos poco comunes de skarns se forman en contacto con rocas sulfídicas o carbonosas, como lutitas negras, lutitas de grafito, formaciones de hierro bandeado y, ocasionalmente, sal o evaporitas . En estos casos, los fluidos reaccionan menos a través del intercambio químico de iones, sino debido al potencial de oxidación-reducción de las rocas de la pared. [4]
Los principales metales económicos que se obtienen de los depósitos de skarn son el cobre , el tungsteno , el hierro , el estaño , el molibdeno , el zinc , el plomo y el oro . [2] [3] [4] [5] Otros elementos económicos menores incluyen el uranio , la plata , el boro , el flúor y los elementos de tierras raras . [4]
Algunos ejemplos de los principales depósitos económicos de skarn, tanto actuales como históricos, son:
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