Formación y Metamorfismo de Skarns
¿Qué son los Skarns? Formación y Metamorfismo de Skarns Tipos de Skarns y Metales Asociados Skarns en Chile: Distribución y Relevancia Etapas Clave en el Desarrollo de Skarns
Adéntrate en el fascinante mundo de los depósitos minerales de tipo skarn, una manifestación geológica intrigante y, en ocasiones, económicamente valiosa. Este documento explora a fondo el concepto de skarn, originalmente un término sueco para rocas metamórficas duras de minerales calco-silicatados como el granate rico en Ca, el piroxeno, la anfíbola y la epidota.
Skarns no contienen mineralización económica
Descubre cómo estos depósitos se forman por el reemplazo metasomático de rocas carbonatadas (calizas, dolomitas) durante el metamorfismo de contacto asociado a la intrusión de granitoides. Aunque la mayoría de los skarns no contienen mineralización económica, algunos albergan importantes concentraciones de Sn, W, Fe, Cu, Zn-Pb y Au, dependiendo de la composición del magma y el ambiente geotectónico. En Chile, predominan los skarns cupríferos ligados a secuencias calcáreas del Cretácico Inferior, aunque también existen ejemplos de skarns de Fe y skarns de Zn-Pb. Comprende las etapas cruciales de su desarrollo, desde el metamorfismo progrado con minerales anhidros hasta la alteración retrógrada con minerales hidratados, donde usualmente precipitan los sulfuros y metales preciosos.
Contenido Detallado:
Origen de los Depósitos Tipo Skarn
- Definición y Origen de los Depósitos Tipo Skarn
- El término skarn se refiere a rocas metamórficas muy duras compuestas principalmente de minerales calco-silicatados.
- Originalmente, identificaba una alteración asociada a depósitos de magnetita y calcopirita en Suecia.
- Actualmente, se usa ampliamente para referirse al reemplazo metasomático de rocas carbonatadas por minerales calco-silicatados debido al metamorfismo de contacto.
- También se refiere a los cuerpos mineralizados hospedados por estas rocas.
- Los depósitos minerales de tipo skarn están asociados con alteración calco-silicatada (skarn) producto del metamorfismo de contacto y metasomatismo relacionado a la intrusión de granitoides en rocas carbonatadas.
- Aunque existen ricos yacimientos de tipo skarn, la mayoría no contienen mineralización económica.
Condiciones de Formación de Skarns
- Mineralogía y Condiciones de Formación de Skarns
- Los minerales calcosilicatados dominantes en skarns mineralizados son diópsido (clinopiroxeno), andradita (granate cálcico) y wollastonita (piroxenoide).
- El rango general de formación de skarn es de 400º-600ºC.
- Los skarn de Zn-Pb se forman a temperaturas más bajas (skarn distales).
- En el proceso de formación de skarn están involucradas altas temperaturas.
- La presión de formación es variable y estos depósitos se forman desde 1 a varios Km de profundidad.
- La mineralogía de alteración se presenta típicamente zonada, con superposición de alteración retrograda sobre minerales de la etapa inicial de progrado.
- En la etapa de progrado, predominan los minerales anhidros, mientras que en la etapa de retrogrado, los minerales hidratados.
- Además de los minerales dominantes, se pueden encontrar: piroxenos (diopsido, espinel, hedenbergita, johansenita, forsterita), piroxenoides (wollastonita), granates (andradita, grossularita, almandino-espesartina), anfíbolas (hornblenda, tremolita-actinolita), además de scheelita, smectita (arcilla), clorita, epidota, talco, siderita, calcita, opalina, etc..
- La composición del granate y piroxeno en skarns sirve para la distinción de los distintos tipos de depósitos.
- Los granates son más andradíticos a más grosularíticos desde el contacto hacia afuera en skarns asociados a pórfidos de cobre.
- Los piróxenos varían desde diopsido a hedenbergita a wollastonita desde el contacto hacia afuera en skarns de pórfidos de cobre.
- La razón granate/piroxeno disminuye desde el contacto hacia afuera.
Skarn de Sn, skarn de W, skarn de Fe, skarn de Cu y skarns de Zn-Pb
- Contexto Geotectónico y Tipos de Skarns Según el Metal Dominante
- Los depósitos de tipo skarn ocurren en distintos marcos geotectónicos, dada la presencia de secuencias calcáreas e intrusiones.
- La mineralización asociada dependerá de la composición de los magmas relacionados a cada ambiente geotectónico particular.
- La sub-clasificación más usada es por el tipo de metal dominante: skarn de Sn, skarn de W, skarn de Fe, skarn de Cu y skarns de Zn-Pb.
- Existe una gran variedad de tipos y asociaciones de metales en depósitos de tipo skarn, incluyendo: W, Sn, Mo, Cu, Fe, Pb-Zn y Au.
- Fe y Au se asocian a intrusivos máficos a intermedios.
- Cu, Pb, Zn y W se asocian a granitoides oxidados calco-alcalinos con magnetita (tipo I).
- Mo y Sn se asocian a granitos diferenciados reducidos con ilmenita (tipo S).
- La producción mundial de W proviene de skarn y se asocia típicamente con intrusivos calco-alcalinos de emplazamiento relativamente profundo.
- Los skarn de Cu están asociados con intrusivos someros tipo pórfido.
- Muchos pórfidos cupríferos norteamericanos tienen skarn en su periferia.
- Los skarn de Sn están asociados a granitos altamente diferenciados de tipo S en ambientes de trás-arco.
- Los skarn de Fe se asocian a intrusivos máficos a intermedios, oxidados, y se caracterizan por alteración de endoskarn y metasomatismo sódico.
- Los skarn de Au se asocian a granitoides someros oxidados con magnetita o a granitoides más reducidos con ilmenita.
- Los skarn distales de Zn – Pb se presentan en márgenes continentales de subducción relacionados a intrusivos granodioríticos y cuarzo monzonitas calcoalcalinas del tipo “I”.
Tipos de Skarn
- Zonación y Tipos de Skarn Según su Ubicación Respecto al Intrusivo
- El metamorfismo de contacto afecta primordialmente a las rocas de caja, pero en ocasiones la intrusión causativa también sufre efectos metasomáticos.
- La zona alterada con minerales calco-silicatados dentro del intrusivo constituye el endoskarn, y la asociación de minerales calco-silicatados que reemplazaron a las rocas calcáreas intruidas se denomina exoskarn.
- El endoskarn ocurre principalmente en la periferia de los plutones intrusivos donde el flujo de fluidos fue hacia adentro del plutón o paralelo al contacto.
- Usualmente están ausentes en las cúpulas de intrusiones con mineralización de tipo pórfido debido a que domina el flujo ascendente de los fluidos provenientes del plutón.
- La alteración del tipo skarn se caracteriza por un reemplazo selectivo de niveles calcáreos por minerales calco-silicatados.
- La roca huésped es típicamente calcárea, caliza, dolomita o rocas sedimentarias clásticas calcáreas.
- En profundidad, la aureola de metamorfismo es más extensa que el skarn metasomático.
- A niveles más someros, el skarn metasomático tiene amplia extensión lateral pudiendo sobrepasar la aureola metamórfica.
- La alteración retrógrada es más extensa a niveles más someros.
- De acuerdo a su posición y relación con intrusivos, existe una subclasificación de skarns de Zn-Pb: cercanos a batolitos (ambiente profundo), cercanos a stocks epizonales, distales a fuente ígnea, y vetas de carbonatos con minerales de Mn calcosilicatados.
Skarns en Chile
- Skarns en Chile
- En Chile, la mayor parte de los skarns son cupríferos y todos están asociados a secuencias calcáreas del Cretácico Inferior intruidas por plutones Cretácicos o Terciarios.
- Este tipo de mineralización no es de importancia económica a nivel nacional en Chile.
- Se explotan en el distrito de Cabildo (V Región) con mineralización de sulfuros de cobre en niveles calcáreos skarnificados de la Formación Lo Prado.
- En la XI Región de Aysén existe el yacimiento El Toqui, un skarn de Zn-Pb-(Au) en rocas calcáreas del Cretácico Inferior.
- También existen skarn cupríferos en el distrito La Campana (V Región), San Antonio y Panulcillo (IV Región).
- Skarn de Fe existen en la III Región al sur de Copiapó: depósitos Bandurrias, Manolete, Recompensa y Las Pintadas, en rocas calcáreas marinas del grupo Chañarcillo del Neocomiano.
- La sedimentación calcárea del Cretácico Inferior en las cuencas de tras-arco proporcionó las rocas carbonatadas donde se desarrollaron los depósitos de tipo skarn chilenos.
Tipos de Skarn
- Etapas en el Desarrollo de Depósitos Tipo Skarn
- 1) Etapa de progrado: Metamorfismo isoquímico con recristalización metamórfica y cambios mineralógicos formando minerales calco-silicatados anhidros. Incluye mármol, rocas córneas, cuarcitas, skarn de reacción, skarnoides, talco y wollastonita hacia la periferia. No hay mineralización, pero la deshidratación marginal al plutón facilita la circulación de fluidos.
- 2) Etapas múltiples de metasomatismo: Cristalización del magma y liberación de una fase fluida produciendo skarn metasomático. Se forman principalmente minerales anhidros (400º-800ºC). Usualmente ocurre precipitación de magnetita y scheelita, pero no sulfuros.
- 3) Alteración retrógrada: Enfriamiento del plutón y circulación de aguas de temperatura más baja, posiblemente meteóricas, causando alteración retrógrada de los minerales calco-silicatados. Se forman nuevos minerales hidratados (epidota, actinolita, clorita, etc.). La precipitación de sulfuros y metales preciosos ocurre usualmente en esta etapa.
- La precipitación tardía de las menas sugiere que se asocia al descenso de temperatura, mezcla de fluidos o su neutralización con litologías carbonatadas.
- A niveles profundos, el flujo de fluidos se concentra a lo largo de fallas o planos de estratificación.
- A niveles someros, el flujo es más pervasivo debido a fracturamiento hidráulico.
Skarn de Cu
- Skarn de Cu y su Relación con Pórfidos de Cobre
- Los skarns de Cu están asociados a ambientes de margen continental, relacionados a magmas calco-alcalinos del tipo “I”, específicamente stocks y pórfidos granodioríticos/dacíticos y cuarzo monzoníticos.
- Los skarns de Cu cálcicos se hallan próximos o en contacto con el cuerpo intrusivo.
- Tienen un alto contenido de granates y una alta razón granate/piroxeno, así como un alto contenido de magnetita – hematita, indicando un ambiente oxidante.
- Los sulfuros típicos son pirita, calcopirita y menor bornita y esfalerita, indicando un moderado grado de sulfuración.
- Estos yacimientos pueden estar asociados a pórfidos cupríferos o bien a pórfidos estériles.
- En el caso de skarns relacionados a pórfidos de cobre, estos pueden alcanzar grandes volúmenes (50 a 500 Mt) y se forman a temperaturas entre 500° y 300° C.
- La alteración de progrado del skarn se relaciona con la alteración potásica del pórfido.
- La alteración retrograda del skarn ocurre en las etapas avanzadas de la evolución del sistema de pórfido cuprífero, durante el colapso del sistema hidrotermal y la alteración fílica en el pórfido.
- Esta alteración retrograda se caracteriza por tremolita-actinolita, smectita, siderita, calcita, talco, epidota, clorita, con óxidos y/o sulfuros de fierro.
Autor y Fecha de Publicación:
- Profesor: Dr. Victor Maksaev
- Semestre de Primavera: 2007
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