6depositos tipo skarn
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Skarns y depsitos tipo
skarn
Black limestone cut by green garnet veins with pyroxene wollastonite envelopes - Antamina, Peru
http://www.wsu.edu:8080/~meinert/skarnHP.html
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Definicin de Skarn
Es una vieja palabra de la minera sueca quese refiere a una ganga desilicatos (anfboles, piroxenos, granates, etc.) de ciertos depsitos dehierro y sulfuros de edad Arcaica, particularmente aquellos que hanreemplazado calizas y dolomitas con introduccin de grandescantidadesdeSi, Al, Fe y Mg
Algunoslausan como sinnimodetactita.
No implica presencia o ausencia de mineralizacin
Si haymineralizacin= Depsitodetipo skarn
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SKARN
Roca granular consistente en silicatos de Ca
(e.g., granate, piroxeno, anfbol); no implica
presencia o ausencia de mineralizacin
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Se refiere a una asociacin de silicatos de calcio y
metales asociados, cuyo origen es el resultado de
procesos que involucran un reemplazamiento
metasomtico e hidrotermal, tambin llamados
pirometasomticos, relacionados en tiempo y espacio
al enfriamiento de cuerpos gneos cidos a
intermedios, y a la accin de las emanaciones
magmticas que reaccionan con la roca de caja
carbonatada.
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Caractersticas generales
Formadospor metamorfismo regional o decontactopor procesos metasomaticos que involucran fluidosmagmaticos, metamorficos, meteoricosy/omarinos
(?)
Cerca a intrusiones, a lo largo de fallas y zonas decizalla, en sistemas geotermales superficiales, en elfondo ocenico y a profundidad en cortezacontinental
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En todos los continentes y en rocas de todas las
edades (especialmente Mesozoicos)
Principalmente en calizas
Pueden formarse adems donde las calizas no
estn, virtualmente en cualquier clase de roca:
arenisca, lodolita, granito, basalto, komatiita
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Tomado de:http://www.geovirtual.cl/depos/02skarn01.htm
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Forma y tamao
Los depsitos son relativamente pequeos
Distribucin de manera irregular y altamente variadaalrededor de los centros de actividad gnea.
Incluye cuerpos estratiformes y tabulares, pipasverticales y lentes estrechos y zonas irregulares demena que son controladas por los contactosintrusivos.
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Skarn de Au Hedley
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Rocas asociadas
Rocas carbonatadas y sedimentos
Se desarrollan mejor en los bordes de masas
intrusivas de composicin intermedia, como
granodioritas y monzonitas.
Adyacentes al contacto, en rocas relativamente no
reactivas como las cuarcitas pueden no tener ningn
cambio, mientras que otras como las calizas pueden
ser alteradas varios kilmetros.
Las nuevas rocas que se forman son generalmente de
grano muy fino y se denominan hornfelsas.
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MineralogaPrimera fuente mundial de tungsteno (W), grandes productores de cobre, hierro,molibdeno y zinc y una fuente menor de cobalto, oro, plata, plomo, bismuto, estao,berilio y boro.
Son fuente de minerales industriales tales como:
grafito, asbesto, wollastonita, magnesita, flogopita, talco y fluorita
Los principales minerales de mena (altamente variables de un depsito a otro) son:
Molibdenita magnetita esfalerita galena
Calcopirita bornita pirita arsenopirita
Marcasita wolframita scheelita.
Secundarios pirrotina, casiterita, hematites, oro y sulfosales de bismuto y plata
Los minerales de ganga estn representados por
granates, piroxenos, olivino, piroxenoide, anfboles, epidota y plagioclasa
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Caliza (Ca) Dolomita (Mg)
Grosularia Ca3Al2(SiO4)3
Wollastonita CaSiO3
Hedenbergita CaFeSi2O6
Epidota Ca-Fe-Al-Si
Tremolita Ca2Mg5((OH F)Si4O11)2
Serpentina Mg6(OH)8Si4O10
Dipsido CaMgSi2O6
Forsterita Mg2SiO4
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Metales extraidos de los skarns
Fe, W, Cu, Zn, Pb, Mo, Ag, Au, Sn U, REE, F, B
Hasta 1900 una de las principales fuentes de Cu y Fe
An la mas importante fuente de W (50% de la produccin mundial)
Algunas veces se explota para Au
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Depsitos de Skarn
Temperatura de600650C, menor en skarnsdePb-Zn
Presin uno a varios kilobares
Muchos asociados con prfidos cuprferos sugieren nivelesrelativamentesomerosymenores temperaturas
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Los minerales calcosilicatados dipsido (clinopiroxeno),
andradita (granate clcico) y wollastonita (piroxenoide) son los
dominantes en skarn mineralizados e indican, junto con otras
evidencias, que el rango de formacin de skarn es en general de
400-600C.
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Ambiente tectnicoArcos de islas Mrgenes
continentales
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Relacin entre la composicin de rocas
gneas y el metal dominante
Los metales asociados a skarns dependen principalmente de la fuente de los magmas y del marco tectnico de la regin
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Skarns y profundidad de formacin
W
ZnCu
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Clasificacin
De acuerdo con el tipo de material primario y la
asociacin de silicatos
a) Skarn magnesiano si la roca reemplazada es
dolomita y los silicatos son magnesianos (forsterita,
serpentina y dipsido)
b) Skarn clcico si la roca reemplazada es caliza y los
silicatos son de Fe-Ca (andradita, hedenbergita,
grosularia, wollastonita, tremolita, epidota)
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La tendencia moderna es a adoptar clasificaciones descriptivasbasndoseen el metal econmico dominante.
Sietetiposprincipalesdeskarn:
FeWPb-ZnCuSnMoAu
Otros: F, C, Ba, Pt, U, REE
Clasificacin Econmica de losSkarns
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Volumen y tenor de los skarn de
acuerdo al metal producido
Metal Volumen
(Millones/Ton)
Tenor (%)
Fe 2-10 o 40-300 30-60
W 1-22 0.5-1.6
Cu 1-50 0 50-600 1
Pb-Zn 20 4-18 (Zn)
1-10 (Pb)
Mo 10 0.5-1
Sn 20-30 0.1-0.7
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Maneras de formar skarns
Recristalizacin metamrfica (isoqumica con prdida de CO2, H2O,SO2, etc., cambios mineralgicos reflejando el protolito y circulacindefluidosaalta temperatura) --> Cornubianadecalco-silicatosIncluyeademsel desarrollo de: mrmol, cuarcitas, skarn dereaccin,skarnoides, talcoywollastonitahacia laperiferia.
Difusin deelementosen un fluido
Infiltracin de fluidos conteniendo especies exticas (e.g., Si, Fe)con respecto a la litologa infiltrada (e.g., caliza) --> Skarn deinfiltracin (variasdecenasdemetrosdeancho)
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Ca3Fe2(SiO4)3
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Interaccin Magma
roca husped Calentamiento de la roca husped y sus fluidos -->
gradiente de T alrededor de la intrusion
Volatilizacin de los componentes de la roca
husped ( CO2, adems H2O, S, etc.)
Interaccin y reaccin de fluidos magmticos con la
roca husped y sus fluidos as como con fluidos
metericos infiltrados desde arriba
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Etapas de formacin
de un Skarn
Metamrfica. Recristalizacin metamrfica isoquimica. Cornubiana
Prograda. Silicatos clcicos anhidros Istopos de oxigeno en granate y piroxenos son
compatibles con fluidos magmticos
Retrograda. Silicatos hidratados Istopos de Oxigeno e hidrogeno de los minerales
retrogrados indican participacin de fluidos metericos
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Etapa Metamrfica
Volatilizacin: CaCO3 --> CaO + CO2 (g)
Cambio de Volumen, porosidad
Facilita la infiltracin de fluidos
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Etapa ProgradaReaccin de los fluidos magmaticos, usualmente ricos en Si-Fe, con carbonatos
CaO(s) + FeO(aq) + 2SiO2(aq) --> CaFeSi2O6hedenbergita
3CaO(s) + Fe2O3(aq) + 3SiO2(aq) --> Ca3Fe2(SiO4)3andradita
Formacin de silicatos clcicos anhidros (principalmente granate, piroxeno) a T ~750-400C.
Magnetita se forma en skarns magnesianos Zonacin Mineralgica
Istopos de oxigeno en granate y piroxenos son compatibles con fluidos magmticos
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Hedenbergita
CaFeSi2O6
Inosilicato
Grupo: Piroxenos
Clinopiroxenos de Ca
Diopsido
Augita
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AndraditaCa3Fe2(SiO4)3
Nesosilicato
Grupo: Granate
Piropo
Almandino
Espesartina
Grosularia
Uvarovita
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Prograde stage mineral zoning
intrusion
zone
grenat
zone
py roxne
zone
wollastonite
idocrase
marbre
calcaire
calcite
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Zonacin mineral en la etapa prograda
Cu skarnsproximal distal
GARNETbrown green-yellow
PYROXENElight color(high-Mg)
dark color(high-Fe)
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Estado de oxidacin del hierro
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zonacin tiempo y espacio
Mineralogia
Relacin Gar/px
Gar color + composicin
Px color + composicin
Pyroxenoide distal -
vesuvianita
Relacin de metales
Proximal: CuMoW
Distal: Mn-Pb-Zn-Ag-
Au
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Zonacion skarn Cu
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La zonacin generalizada esta marcada por un incremento en larelacin piroxeno/granate alejndose del contacto gneo y laocurrencia de idocrasa (o la ocurrencia deun piroxenoide tal comowollastonita, bustamita o rodonita) en el contacto entre el skarn yel mrmol.
El granate es comnmente rojo oscuro a caf en las zonasproximales, y sevuelvemascaf claro en las zonasmasdistales, yes verde plido cerca al contacto con el mrmol (Atkinson yEinaudi, 1978).
El piroxeno no presenta un cambio tan pronunciado en el color,pero tiene un incremento progresivo en el contenido de hierro y/omanganeso hacia el contacto con el mrmol (Harris y Einaudi,1982).
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Etapa Retrograda
Enfriamiento que involucra fluidos metericos, oxidantes (circulacin de aguameterica muy oxigenada), minerales anhidros progrados ricos en CO2 substituidospor silicatos hidratados (e.g., clorita, epidota, anfibol), xidos de hierro (magnetita,hematita), calcita, cuarzo
5CaFeSi2O6 +H2O +3CO2 --> Ca2Fe5Si8O22(OH)2 +3CaCO3 +2SiO2hedenbergita actinolita
3CaFeSi2O6 +1/2O2 +3CO2 --> Fe3O4 +3CaCO3 +6SiO2hedenbergita magnetita
Ca3Fe2(SiO4)3 +3CO2 --> Fe2O3 +3CaCO3 +3SiO2andradita hematita
- T
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Halos de intensa alteracin retrograda en venas cortando a travs de de un skarn de granates progrados (rojo-caf) y piroxenos (bronce claro. En muchos casos, los halos de las venas podran coalescer y obliterar completamente al granate y piroxeno progrado.
Continental Mine (New Mexico, USA)
Alteracin Retrograda
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Etapa de
progrado
minerales
anhidros
Etapa de
retrogrado
minerales
hidratados
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Presentes en casi todos los skarns
Granate
Piroxeno
Anfibol
Cuarzo
Comunes
Olivino
Wollastonita
Epidota
Actinolita
Mas Locales
Escapolita
Zeolita
Plagioclasa
Mineralogia
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Alteracin de la roca encajante, generalmente carbonatada
Puede clasificarse de acuerdo a la mineraloga dominante
Usualmente presenta una zonacin tanto de silicatos como de minerales de mena
Exoskarn
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Alteracin de la roca intrusiva
Puede presentar zonacin desde minerales potsicos (primarios?) hasta clcicos en el contacto
Biotita -> anfibol -> piroxeno -> granate (hacia el mrmol)
Puede fusionarse con el exoskarn
Endoskarn
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Zonacin mineral en la etapa prograda
Granate rojo oscuro a caf Granate verde plido
Piroxeno incrementa contenido de Fe y/o Mn
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-Presin (profundidad de formacin)-Estado de oxidacin del magma (fugacidad de oxgeno)-Grado de diferenciacin del magma (cristalizacin fraccionada)-Tiempo de separacin del fluido (fase voltil del magma respecto a la cristalizacin del plutn)
Los depsitos minerales de tipo Skarn son yacimientos dereemplazo metasomtico caracterizados por la presencia de minerales calcosilicatados fanerticos de grano grueso, de Ca, Fe, Mg y Mn.
Reemplazan selectivamente a rocas carbonatadas y pueden asociarse con mineralizacin metlica deW, Cu, Zn, Pb, Sn, Fe-Ca y menor Au-Ag.
Los factores relevantes que controlan la evolucinhidrotermal delos sistemasdetipo skarn son:
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Tipos de skarn y factoresH
ost ro
ckox
idation
sta
te
dep
th
Pluton oxidation state
Cu
Au
WMo px>gar
gar>pxFe3+ garMg-rich px
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Bio hfelsPx hfels
Limolita calcrea
Caliza
Dolomita
gar
px
px
ol ol
Ca-sil (gar)
Ambiente reductor Ambiente oxidante
Zonacin y rocas encajantes
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Magma fO2
fO2
Hematita
Titanita
Magnetita
Ilmenita
La mayoria de prfidos Cu
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Etapas de mena en skarn
Etapa Prograda: scheelita (CaWO4),
magnetita (skarns magnesianos), sulfuros
CaCO3 + H2WO4 --> CaWO4 + H2O +CO2
Etapa Retrograda: la mayora de sulfuros,
oro y 2da generacin de scheelita
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La mayoria (asociados con depsitos de tipo prfido)Calco-alkalinas
Stocks Granodiorita a monzogranito
Mrgenes continentalesMesozoicos y terciarios
Arcos de islas
Cuarzo diorita a monzogranitos
Skarn de Cu
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Skarn Mina Rio Frio Semillero de investigacin en metalografa y petrografa
Cpy
Hm
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Bn
Cpy
Cc
Cv
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Cpy
Cb
hm
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mt
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5-15 g/t Au (Au Bi Te As asociacin geoquimica)
Usualmente en protolitos ricos en clstos
Skarn de grano fino
Dominado por piroxeno rico en hierro (>Hd50)
Zonas proximales conteniendo granate
Zonas distales/tempranas con cornubiana de biotita feldspato K
Feldspato K, escapolita, vesuvianita, apatito, anfibol
Skarns de oro: reducidos