EL MODEL ODELO O TIPO TIPO SKÁR SKÁRN N
"EL MODELO TIPO SKÁRN" Extraído y Traducido de Einaudi, Meinert y Newberry, 1981 Por: Jaime Cuya García
RESUMEN El Skárn consiste de silicatos silicatos de Ca, Fe, Mg y Mn de grano grueso formados formados por reem reempl plaz azam amien iento to de rocas rocas carb carbon onat atad adas as acom acompa paña ñand ndoo al me metam tamor orfis fismo mo regio regiona nall o metarmorfísmo de contacto y metasomatismo. Los procesos que provocan el desarrollo de un Skárn son: recristalizació recristalizaciónn metamórfica metamórfica de rocas carbonatadas carbonatadas impuras y un metasomatismo metasomatismo infiltra infiltracio ciona nall involuc involucran rando do fluido fluidoss hidrote hidroterma rmales les de origen origen mag magmát mático. ico. Los dep depósit ósitos os mineralizados que tienen al Skárn como ganga son llamados "Depósitos de Skárn". Los depósi dep ósitos tos de Ská Skárn rn relaci relaciona onados dos a sistema sistemass mag magmá mático ticoss - hidrote hidroterma rmales les con constitu stituye yenn los depósitos más grandes del mundo y serán tratados en este trabajo. La clasificac clasificación ión de Skárn con respecto respecto a sus minerale mineraless calcosilicatad calcosilicatados os dominante dominantess es: aquel skárn que reemplaza reemplaza a una dolomita dolomita consiste consiste de silicatos magnesianos magnesianos (forsterita, (forsterita, serpentina) serpentina) y es llamada llamada skárn magnesiano; magnesiano; aquel skárn que reemplaza reemplaza a una caliza, consiste de silicatos de calcio y fierrro tales como andradita y hendembergita y es llamada skárn cálcico. Aunque la clasificación mejor usada es aquella hecha sobre la base del metal econ económ ómic icoo domi domina nante nte,, así así tenem tenemos os seis seis clase clases: s: fierro fierro,, wo wolfr lfram amio, io, cobr cobre, e, cinc cinc-- plom plomo, o, molibdeno y estaño. Todos pueden ocurrir en el skárn cálcico o magnesiano. La mayoría mayoría de depósitos de skárn son de edad mesozóico mesozóico a más joven, los poco pocoss ejemplos paleozoicos son de skárn de wolframio y estaño.
Los depósitos depósitos de skárn cálcicos cálcicos de magnetita magnetita Son los únicos tipos de skárn encontrados en arcos de islas oceánicas. Sus caract caracterí erístic sticas as son: son: asocia asociacio ciones nes con stock stock de diorita diorita epizon epizonal al emplaza emplazado do en basalto basaltoss y andesitas co-genéticas , una ganga calcosilicatada rica en fierro consistente en epídota, grandita, grandita, ferrosalita ferrosalita con retrógrados retrógrados clorita- Actinolita. Actinolita. Que reflejan estados estados de oxidación oxidación intermedia, una extensiva alteración de epídota- piroxeno o albita- escapolita de las rocas volcánicas y plutónicas, un bajo contenido de sulfuros y menores menores cantidades en cobre, cobre, zinc y oro. Los sulfuros sulfuros son menores tales como Pirrotita, arsenopirita, calcopirita, calcopirita, Esfalerita. Los depósitos depósitos de skárn magnesianos magnesianos de magnetita. magnetita. Son comunes en zonas orogénicas de margen continental asociados a plutones félsicos félsicos epizonales epizonales a mesozonales. mesozonales. Su alto contenido contenido de magn magnetita etita está en función función no de la rocas ígneas sino de la dolomita, en la cual, silicatos de calcio ricos en fierro no son estables. Las zonas internas internas de alta temperatura temperatura como DiópsidoDiópsido- espinela espinela y externas externas como: como: calcitacalcita forsterita. forsterita. (Ambas (Ambas tempranas) tempranas) están sobré impuestas impuestas por zonas de baja temperatura temperatura de fase posterior posterior por humita, humita, boratos, boratos, magn magnetita, etita, Flogopita, Flogopita, y serpentina. serpentina. Los sulfuros sulfuros menores menores reflejan estados de sulfuración intermedia como Pirrotita, pirita, calcopirita y Esfalerita. Los skárn de de tungsteno y los de de sulfuros de base base metálica (cobre, (cobre, cinc- plomo- molibdeno). molibdeno). 2
Son los más comunes de zonas orogénicas de margen continental relacionados a magm ma gmas as de tipo tipo 1. Los Los skár skárnn de tung tungste steno no están están típic típicam amen ente te asoci asociad ados os con con stock stock de granodiorita granodiorita a cuarzomonzo cuarzomonzonita nita y batolitos batolitos emplazado emplazadoss en una secuencia secuencia volcánica volcánica eugeosinclinal con calizas y lutitas. El contacto metamórfico y el skárn de reacción (sus ensambles) están sobre impuestas por el skárn cálcico metasomático estratiforme, que consiste de una zona interna de granate- piroxeno ( +- Scheelita) y de una externa de wollastonita Idocrasa Idocrasa en el mármol mármol y zonas de piroxenopiroxeno- plagioclasaplagioclasa- epídota en un Plutón y en hornfels pelíticos. pelíticos. Zonas Zonas de silicatos silicatos hidratados, hidratados, particularmen particularmente te biotita, horblenda, horblenda, accesorios accesorios de cuarzo, feldespatos, calcita atraviesan el skárn temprano conteniendo abundante Scheelita y sulfuros. sulfuros. La mineralogía mineralogía de este este yacimiento yacimiento está influida influida por la profund profundidad idad y la roca roca caja así, se dan tipos reducidos, reducidos, formados formados en rocas carbonatad carbonatadas as poco más grandes grandes profundidad profundidades es y tipos oxidados, formados en rocas no carbonatadas o hematíticas o a menos profundidad. Los tipos reducidos reflejan estados de baja oxidación (hendembergita, Almandino, biotita de fierro, horblenda, horblenda, magn magnetita) etita) y bajos estados estados de sulfuración sulfuración (Pirrotita). (Pirrotita). Los minerales minerales oxidados reflejan estados intermedios de sulfuración (pirita, +- Pirrotita y en general la mineralogía de este yacimientos son radicalmente diferentes de los de cobre, cinc- plomo. Reflejando Reflejando altas tempera temperaturas turas y gran profundidad. profundidad.
La mayoría mayoría de depósitos de skárn skárn de cobre. cobre. Están asociado asociadoss con stock de granodio granodiorita rita o cuarzomonzon cuarzomonzonita ita epizonal epizonal en corteza continental. Muy pocos ocurren en arcos de isla, asociados con cuarzo diorita y granodiorita. Los depósitos depósitos de skárn cálcico cálcico de wolframio wolframio están asociados asociados con plutones plutones porfiríticos porfiríticos de cará carácte cterr hipa hipabi bizal zal,, en la proxi proximid midad ad de Plut Plutón ón hay hay alto altoss ratio ratioss de gran granate ate,, pirox piroxen eno, o, ensambles relativamente oxidados (andradita, Diópsido, magnetita, Hematita) y de sulfuros de estados de sulfuración intermedia (altos de pirita, altos de calcopirita, bajos de Tenantita, bajos de Esfalerita) Los depósitos depósitos de skárn cálcico cálcico de cinc- plomo. plomo. Se forman en fases intermedias a posteriores de margen continental asociados a magmatismo granítico a granodioritico. Se caracteriza por su ocurrencia a lo largo de contac con tacto to litológi litológico coss o estruct estructura urales les a alguna alguna distan distancia cia del con contac tacto to plutón plutónico ico.. Altos Altos de piroxeno piroxeno /granate, /granate, distintivos distintivos minerales minerales ricos en fierro y mang manganeso aneso (jhojansenita, (jhojansenita, menor menor andrad and radita, ita, rodonit rodonita, a, ilvaita) ilvaita) y la asocia asociació ciónn import importante ante de sulfuro sulfuross (Esfale (Esfalerita rita,, Galen Galena, a, Pirrotita). Pirrotita). La variaciones variaciones dentro de esta clase se debe a la proximidad proximidad de Plutón: Plutón: skárn próximal próximal son menos menos ricos en manganeso manganeso,, conteniendo conteniendo más más sulfuros en skárn skárn que en la zona de reemplazamiento mineralizados en la caliza. Y muestran altos de granate/piroxeno y bajos de plomo/cobre plomo/cobre que el skárn distal. El skárn distal contiene contiene la mayor mayor mineralizació mineralizaciónn en las gangas gangas de carbonato carbonato más allá de de la zona de skárn skárn y puede estar estar relacionado relacionado a cierto cierto manto manto o depósitos de vetas con plomo- cinc- plata. Los skárn de de estaño. Están asociados asociados con granitos de la serie de la Ilmenita Ilmenita tanto del I y S emplazados posteriormente posteriormente en el ciclo ciclo de arcos magm magmáticos áticos contine continentales ntales o cratones cratones relativame relativamente nte estables estables o ambientes crátonicos con incipiente rift. Lo granitos comúnmente contienen alteración de tipo greisen asociadas con depósitos de elementos litófilos. Este yacimiento muestra una secuencia secuencia de evolución evolución que involucra: 1) una temprana temprana fase de skárn de espinela, piroxeno piroxeno y forsterita; forsterita; 2) una fase intermed intermedia ia de estañoestaño- boratos boratos con Flogopita, Flogopita, magnetita magnetita y micas. micas. La fase fase posterior posterior está comúnmente comúnmente acompañada acompañada por la deposición deposición de menores cantidades cantidades de sulfuros de bajos bajos estado estadoss de sulfura sulfuració ción, n, incluy incluyend endoo arsenop arsenopirita irita,, Pirrotit Pirrotita, a, Ga Galena lena,, mag magnet netita, ita, Idocrasa, Idocrasa, y andradita andradita conteniendo conteniendo estaño. estaño. El skárn de estaño estaño cálcico cálcico muestran una una tendencias tendencias
3
similares similares a los descritos descritos arriba, arriba, aquí aquí el estaño estaño no es deposita depositado do como como casiterita, casiterita, sino hasta que que el sistema sistema con conteng tengaa una temper temperatu aturas ras relativa relativamen mente te baja baja y con condic dicion iones es ácidas. ácidas. La fase fase temprana en el skárn cálcico forma andradita conteniendo estaño, Wollastonita, y fluoritamagnetitamagn etita- Idocrasa, Idocrasa, piroxeno piroxeno hendemberg hendembergitico itico y grandita grandita conteniendo conteniendo Espesartita hasta fluorita, fluorita, anfíboles, Flogopita, Flogopita, turmalina, turmalina, y magnetita. En ambos ambos tipo de skárn de su estaño, la cantidad de casiterita, y de aquí el grado de recuperación el estaño, está directamente relacionada al grado de alteración retrógrada. Los depósitos de estaño de alto grado en cuerpos de reemplazamiento de sulfuros masivos en dolomita pueden pueden representar al skárn de estaño magnesianos magnesianos análogo al distal de baja baja temperatura. En general, los minerales minerales reducidos y bajos en sulfuros sulfuros se correlaciona correlaciona con los magmas más reducidos tipo S, y además del tipo I de ambientes meso abizales, mientras que los minerales más oxidados y altos en sulfuros se correlacionan con los magmas magmas más oxidados del del tipo I. de ambiente hipabizal. El metamorfismo metamorfismo de contacto contacto es más intenso intenso en el skárn meso zonal (cobre) que en el skárn epizonal (cinc- plomo distal). Por otro lado, la alteración retrógrada es más intensa en skárn epizonales al contacto con un Plutón (cobre) que en skárn de plomo- cinc distales o en skárn meso zonales (wolframio). La formación formación de de skárn inicial se produce produce entre 650- 400° C, el fluido metasomátic metasomáticoo se caracteriza con bajo CO2 y moderadas salinidad es (10- 45% cloruro de sodio), la fuente del azufre es magmática, el origen del agua varía de magmático en las fases tempranas a magmático + meteórica en las fases posteriores de la alteración alteración retrógrada. La deposición del sulfuro generalme generalmente nte se da después después del principal principal periodo periodo de desarrollo desarrollo de skárn, como consecuencia de la disminución de la temperatura, o por neutralización del fluido en el contacto con mármol.
I.- Ambiente tectónico tectónico Los skárn skárn relacionad relacionados os con granodiorita granodiorita y cuarzomonzo cuarzomonzonita nita de arcos contine continentales ntales son los más comunes comunes y los más estudiados estudiados de todos, los magm magmas as son emplazados emplazados a grandes grandes profundidad profundidades es (5 a 15 Km.). Grandes Grandes batolitos batolitos de grano grueso grueso causan el metamorfismo metamorfismo extensivo, pero está ausente la alteración retrógrada de baja temperatura. Estos skárn son explotados por tungsteno y con menos cantidades de cobre y molibdeno. El cinc y el plomo pueden pueden estar presentes presentes en el skárn distal. Dond Dondee los magmas magmas se han emplazado emplazado a baja e intermedia profundidad (1 a 6 Km.), los estratos porfiríticos y domos de granodiorita a cuarzomonzonita resultan que comúnmente tienen roca volcánicas cogenéticas, las aureolas metamórficas no son tan extensivas o de tan alto grado como en aquellos que rodean a lo batolitos profundos. La alteración de los stock puede ser muy amplia. Los skárn asociados son ricos en sulfuros y se explotan por cobre;- cobre fierro; cinc- plomo y con importancia local en molibdeno, oro y plata.
II.- Depósitos Depósitos de skárn de fierro fierro Se dan en todos los ambientes tectónicos, pero solamente en dos son especiales para producir producir solamente solamente magn magnetita: etita:
El skárn cálcico de magnetita en arcos de isla; la característica importante es su asociación con gabros y dioritas dentro de secuencias Vulcano sedimentarios; su gran
4
volumen de skárn formados en las rocas ígneas aquí, la presencia de un amplio metasomatismo de sodio; y sus concentraciones anómalas de cobalto y algunas veces níquel, ejemplo de estos los tenemos en los Urales, Japón, Cuba, oeste de Norteamérica. La rocas volcánicas incluyen basaltos, flujos de andesita andesita y tufos interestratificados con arenisc areniscas, as, grawua grawuaca cas, s, lutitas lutitas y marga margas, s, la caliza caliza ocu ocurre rre gen genera eralme lmente nte como como horizontes lenticulares delgadas. La magn magnetita etita pued puedee ocurrir ocurrir dentro del stock diorítico, diorítico, como reemplazamie reemplazamiento nto de xénolitos xénolitos de caliza o de la misma roca ígneas, ígneas, aunqu aunquee es más común común en secuencias secuencias volcano carbonatadas (caliza) al contacto con la diorita, o como lentes a alguna distan distancia cia del del Plutó Plutónn expu expues esto to.. Los Los pote potent ntes es horiz horizon ontes tes de carb carbon onato ato son son me meno noss susceptibles susceptibles a la formación formación de de skárn que aque aquellos llos delgadas delgadas estratificacion estratificaciones es con secuencias secuencias volcánicas, volcánicas, tufos. Los intrusivos intrusivos están intensamente intensamente alterados alterados que pued pueden en tomar la forma de endoeskárn de granate, piroxeno, Epidota como magnetita o un metasomatismo sódico tanto de la roca plutónicas o la volcánica. Este metasomatismo sódico se da por los minerales minerales albita y escapolita escapolita acompañad acompañadoo de magn magnetita. etita. Los silicatos silicatos de skárn más característicos característicos incluyen incluyen granate, granate, piróxenos piróxenos y Epidota. Epidota. La Epidota es más común rocas ígneas alterados y el granate está asociado con magnetita en la caliza reemplazada. El granate es una solución sólida entre Grosularia y la andradita (20 (20 a 95% de and andradi radita ta), ), el pirox iroxeeno es una solu solucción ión sóli sólidda del del Dióp iópsid sidohendembergita (20 a 80 mol de hendembergita), así el granate y el piroxeno muestran composiciones entre aquellos de los de skárn de cobre y cinc. No hay un enriquecimiento de manganeso como en el skárn de cinc pero si hay un enriquecimiento del fierro. Los minerales retrógrados característicos son Actinolita, clorita, calcita y cuarzo. Los cuerpos cuerpos de magn magnetita etita muestran muestran una sucesión con la zona de granate u ocurre en la caliza más allá de la zona de skárn. La morfología varía de relativamente pequeños depósitos de contacto irregular de 520 millones de toneladas en Norteamérica y Japón hasta los inmensos cuerpos estratiforme de decenas de cientos de metros de espesor y varios kilómetros en línea recta, de los Urales, Siberia occidental, y las Filipinas. La magnetita es el mineral de oxido de fierro primario dominante; la Hematita normalmente se forma a través través de la superficie de de oxidación. oxidación. La pirita y la calcopirita calcopirita están están presentes presentes en menores cantidades en todos los ejemplos; concentraciones económicas de cobre ocurren en la mina Shinyama, el Japón. Pero el caso más normal parece ser el contenido de cobre de menos que 0. 2wt % en yacimientos de fierro. Otros metales presentes en cantidades cantidades económicos económicos pero anómalos anómalos incluyen incluyen cobalto y cinc; cantidades cantidades menores a trazas son de níquel, molibdeno, oro y plata que también son reportados.
El skárn magnesiano magnesiano de magnetita en arco continental; continental; en contraste a los plutones dioriticos que forman el skárn de magnetita en la caliza, las cuarzomonzonitas más silíceas y pobres en fierro de zonas orogénicas orogénicas cordilleranos, cordilleranos, tienden tienden a formar skárn de magnetita sólo en las dolomita. La facilidad con la cual la magnetita se forma en el skárn magnesiano es debido al hecho de que los calco silicatos magnesianos tales como: forsterita, forsterita, calco, calco, serpentina serpentina no consumen consumen mucho mucho fierro en sus soluciones soluciones sólidas a los estados de oxidación de los ambientes formadores de skárn. Así, cualquier fierro en solución solución tenderá tenderá a formar formar magn magnetita, etita, la misma solución en contacto contacto con una caliza de alta temperatura tendería a formar granate rico en fierro o piroxeno rico en fierro. Estos yacimientos yacimientos son comunes en zonas orogénicas orogénicas tipo cordillerano, cordillerano, aunq aunque ue otros tipos de metales base se pueden encontrar, este estudio sólo abarca depósitos en donde aparece la magnetita y los sulfuros están sólo como trazas. Los depósitos depósitos de skárn de este tipos están asociados asociados como stock hipabisales hipabisales y diques diques de granodiorita o cuarzomonzonita y más claramente con granito. A estos plutones les
5
falta el extenso extenso endoeskárn; endoeskárn; la alteración alteración de los plutones plutones si está presente, presente, consiste consiste de feldespato feldespato secunda secundario, rio, clorita clorita y menore menoress cantidades cantidades de de Epidota. Epidota. La La fase tempran tempranaa de alta alta temperatura involucra la formación de skárn de Diópsido- espinela cerca al Plutón y skárn de forsteritaforsterita- calcita cerca a la dolomita. dolomita. Esta mineralización mineralización temprana temprana Oscar (el skárn magmático) magmático) es relativamen relativamente te diferente diferente a las silicatos silicatos de baja temperatura (skárn pos magmátic magmático). o). Una fase posterior involucrando la formación del el skárn hidratado con minerales como humita, Flogopita, serpentina y boratos acompañados por magnetita en el skárn magnésicos ricos en magnetita y pobres en sulfuros. Algunas veces este ensamble representa la total destrucción del skárn temprano (alta temperatura) o el primer influjo de sílice y fierro metasomático metasomático en la zona de contacto. contacto. Los sulfuros sulfuros son posteriores posteriores a la magnetita y consisten de pirita y Pirrotita con trazas locales de calcopirita y Esfalerita.
IV.- Depósitos de skárn de tungsteno: Se encuentran a través del mundo en calizas precámbianos hasta triásicas asociados con intrusivos del paleozoico medio al cretácico superior de naturaleza calco alcalina. Hay evidencia evidencia de skárn skárn de tungsteno tungsteno netamente netamente metamó metamórfico rfico (escudo (escudo brasileño). brasileño). Aunque Aunque el total de reservas de skárn de tungsteno se encuentra o son de origen metasomático asociado a plutonismo calco alcalina. Estos skárn se caracterizan por una mineralogía opaca y reducida lo que le diferencia de los de skárn de fierro, cobre, plomo- zinc asociados también a plutonismo calco alcalino. Los plutones plutones asociados asociados son de grano grueso (megacristale (megacristaless de feldespato feldespato potásico), potásico), stock de cuarzomon cuarzomonzonita zonita a granodiorita granodiorita porfiríticas. porfiríticas. Cuñas Cuñas de aplita, pégmatitas pégmatitas y diques son comunes en el skárn de tungsteno. No hay evidencia de una liberación rápida de volátiles tales como enjambre de diques, conos de brecha y abundantes fracturas, como si ocurren en pórfidos de cobre y sus asociados skárn de cobre. La sobre presión provoca provoca así la inhibición inhibición de exolución exolución de extensión extensión de volátiles del magma, magma, debido a un emplazamiento profundo. Por Todo lo anterior se sugiere que los grandes plutones no fracturados fracturados relacionados relacionados a skárn se emplazarán emplazarán a más grandes profundidad profundidades, es, que los plutones plutones relacionado relacionadoss a los pórfidos pórfidos de cobre. cobre. Se describe describe abun abundante dante formación formación de cuarzo- feldespato mirmekitico en el intrusivos adyacente al skárn de tungsteno. No hay signos de alteración alteración del skárn temprano de alta temperatura temperatura sólo unas pocos casos de alteración cuarzo- pirita- muscovita (o biotita) ocurren del intrusivos a zonas adyacentes de alteración retrógrada en el skárn. El skárn de tungsteno tungsteno ocurren en rocas carbonatadas carbonatadas argilláceas argilláceas interestratifica interestratificados dos con secuencias volcánico carbonatadas o pelíticas. En muchos lugares las rocas cajas son altamente carbonatadas carbonatadas lo que le da el carácter carácter reductor reductor al ambiente. ambiente. El skárn de tungsteno ocurre generalmente en los estratos más bajos de la secuencia estratigráfica; las calizas impuras de edad cámbriana son las rocas cajas típicas. La ocurrencia ocurrencia de calco silicatos metamórficos metamórficos donde, pobres en fierro, estériles estériles más allá de la zona de skárn de tungsteno rica en Scheelita, Scheelita, es características en distritos de estos yacimientos. La concentración de Scheelita económica está limitada generalmente al mármol metazomatizado. Y el patrón de zonación mineral es constante, consistiendo de skárn estéril de piroxeno- plagioclasa (Epidota) con una zona externa de anfíbol en los hornf hornfel elss y skárn skárn de pirox piroxen enoo- gran granate ate con con una una zona zona exter externa na de Wolla Wollasto stoni nitata Idocrasa Idocrasa en el mármol. mármol. El skárn de tungsteno tungsteno generalmen generalmente te es estratiforme estratiforme pero de menos menos de 15 metros de ancho o de espesor, las vetas de skárn son raras. Alto grado de tungsteno están asociados inevitablemente con los ensambles retrógrados, y con abundante esfena y
6
apatito. Lo que se explica por la abundancia de calcio liberado por la desestabilización de pirox piroxen enoo y gran granate ate dura durante nte la alter alterac ació iónn retró retrógr grad adaa lo que que cont contrib ribuy uyee a la precipitación precipitación del tungsten tungsteno. o. En algunos algunos casos alteración alteración retrógrada retrógrada corta al skárn y forma ensambles ensambles de baja temperatura, como Epidota, clorita, Actinolita con variables cantidades de fluorita y Scheelita. Los sulfuros, particularmente calco pirita Pirrotita y pirita están comúnmente presentes presentes con alteración alteración retrógrada retrógrada cerca al contacto contacto intrusivos intrusivos y pued pueden en estar en el intrusivos como alteración mica- cuarzo- sulfuros. Si hay Esfalerita, esta se encuentra distal a la calcopirita y en menor abundancia. La abundancia, abundancia, tamaño del grano de la Scheelita y el contenido contenido de molibdeno molibdeno están asociados con la ganga de calco silicatos en el skárn. En general, el skárn anhidros temprano contiene de moderados, a altos grados de grano fino ricos en molibdenoScheelita; el skárn alterado por fluidos retrógrados contiene muy altos o bajos grados de grano grueso grueso de molibde molibdenono- Scheelita Scheelita.. El tungsteno tungsteno económico económico es encontrado encontrado asociado asociado en ensambles ensambles de dominante dominante horblenda y biotita dentro del skárn (0.3 a 0.5% WO3), mientras los grados sub económicos promediando 0.5 de WO3 se encuentran en el skárn no alterado de grado piroxeno. piroxeno.
V.- Depósitos de skárn de cobre : Los depósitos depósitos de skárn skárn de cobre cobre están están caracterizad caracterizados os por una una asociación asociación con con stock félsicos de textura porfiríticas porfiríticas de carácter carácter hipabisal hipabisal y en las proximidade proximidadess de los contactos contactos intrusivos intrusivos con altos de granate/pirox granate/piroxeno eno y ensambles ensambles relativamente relativamente oxidados oxidados (granate (granate andradítico, andradítico, Diópsido, magnetita, Hematita, y moderada moderada a altos contenidos contenidos de sulfuros sulfuros comúnmente comúnmente de 500,000 500,000 a 5 millones de toneladas toneladas de cobre) en el skárn y en el hornfels calco silicatos. Estos depósitos están asociados con stock mineralizados. Los skárn skárn de cobre cobre asociados asociados con con stock stock estériles estériles son generalmente generalmente pequ pequeños eños (de (de 25 a 120,000 toneladas de cobre) y algunos presentan una mineralogía compleja como incluyendo sulfuros de cobre, fierro, plomo, zinc, bismuto, cobalto, molibdeno y Arsénico y una gang gangaa de piróxenos piróxenos hend hendembe embergiticosrgiticos- Grenokita, yendo así mas para los skárn polimetálicos polimetálicos (cobriza (cobriza en Perú; Perú; Conce Concepción pción del del oro en México). México).
Skárn de cobre relacionado relacionado a pórfidos: grandes depósitos de skárn de cobre están relacionados a plutones de cobre porfiríticos emplazados en rocas carbonatadas. Los skárn están están asociado asociadoss con comple complejos jos de diquesdiques- stock stock granodiorític granodioríticos os a cuarzomon cuarzomonzonita zonita y con subvolcánico subvolcánicoss altamente altamente fracturados fracturados y asociados asociados a cono conoss de brecha, brecha, los stock muestra muestrann variac variación ión en el grado grado de alterac alteración ión potásic potásicaa y sericíti sericítica ca asocia asociados dos con mineralización diseminada y vetas de sulfuros de cobre y fierro. El alto nivel de emplazamiento de los plutones de cobre porfiríticos está reflejado en su pequeño tamaño, sus alto grado de fracturamien fracturamiento to y textura porfiríticas de grano fino. El carácter carácter de la mineralización y la alteración indican que los fluidos hidrotermales tanto magmáticos como meteoritos fueron relativamente oxidados. Así el skárn de cobre asociado refleja este ambiente con granate ricos en fierro y clinopiroxenos pobres en ferrosos. A causa de que la alta permeabilidad provocada por el fracturamiento produce un aumento en el flujo de fluidos y escape escape de CO 2 el skárn es más potente. Los estudios estudios de inclusiones inclusiones fluidos indican que la formación formación del skárn temprano temprano en ambientes ambientes porfiríticos ocurre a 500 y 350 °C, esta temperatura es baja para la deposición de Scheelita (aunque puede aparecer en el contacto platónico) y muy alto para la deposición de la Esfalerita. La alteración silicato-potásica silicato-potásica temprana y la posterior posterior alteración alteración sericítica en
7
pórfidos pórfidos es común. común. La alteración alteración silicatosilicato- potásico potásico y la mineralizació mineralizaciónn de sulfuros sulfuros de fierro- cobre cobre ocurren ocurren típicame típicamente nte durante durante el el enfriamiento enfriamiento inicial inicial del del fluido magmá magmático tico de 600 a 4 00°C. Si un Plutón muestra alteración silicato potásica, la asociación mineral en las rocas carbonatadas puede ser predicha solamente sobre la base de la litología sedimentaria sedimentaria original: original: la caliza desarrollará desarrollará una skárn de granate granate andradítico andradítico y clinopiroxenos Diópsido y con pirita, calcopirita y magnetita: y la dolomita desarrollará una skárn de forsterita, serpentina, magnetita, calcopirita. También durante esta fase temprana; el hornfels de piroxeno es alterado a Actinolita y biotita a lo largo de vetillas de pirita- calcopirita,+- magnetita. En el skárn temprano, temprano, los silicatos silicatos consisten consisten de granate, granate, clinopiroxen clinopiroxenos os y Wollastonita que están comúnmente sonados de acuerdo a su distancia al Plutón. Si la Wolla Wollasto stonit nitaa está está prese presente nte,, ocur ocurre re como como me meno norr cant cantida idadd de grana granate, te, Idocra Idocrasa sa y clinopiroxenos en una zona externa, cerca al mármol. El granate, acompañado con menores cantidades de clinopiroxenos forma la parte más interna cerca al pórfidos con un color rojizo marrón cerca de stock y Verduzco lejos del, en donde el granate reemplaza a la Wollastonita. El granate es andradita andradita con menor Grosularia, Grosularia, el clinopiróxeno clinopiróxeno es Diopsídico Diopsídico (15 a 35 mo moléc lécula ulass de hend hendem embe berg rgita ita)) los los sulfu sulfuro ross y óxid óxidos os de fierro fierro ocurr ocurren en como como diseminaciones y vetas en el skárn y como reemplazamiento masivo del mármol cerca al skárn. La mineralización mineralización se ha depo depositado sitado a través de la formación formación del skárn y posteriormen posteriormente te a la destrucción destrucción del skárn. Una skárn cálcico cálcico relacionado relacionado a los pórfidos pórfidos tiene arriba de 10% de óxidos de fierro y de 2 a 15% de sulfuros. El Ensamble Ensamble pirita- calcopiritacalcopirita- magnetita magnetita es característico característicoss de zonas ricas en granate. granate. El ratio de pirita/calc pirita/calcoo pirita varía entre entre 1: 2 a 5: 1 y disminuye disminuye a una zona de de Wollastonita. En la zona de Wollastonita los sulfuros más comunes son Bornita y calco pirita con con menos menos Esfalerita Esfalerita y Tenantita Tenantita comúnm comúnmente ente acompañad acompañadoo por andradita. andradita. El cambio cambio de andraditaandradita- calcopirita calcopirita a WollastonitaWollastonita- Bornita Bornita es explicado explicado como resultado de soluciones oxidantes ricos en fierro alterando la Wollastonita a andradita; la precipitación de andradita causa un decrecimiento en fierro/cobre en el fluido y podría causar la deposición deposición de Bornita Bornita más más que calco pirita. Los skárn magnesianos magnesianos son relativamen relativamente te de menor importancia importancia en depó depósitos sitos relacionados a pórfidos de cobre, la forsterita- serpentina- talco es propio de ambientes deficientes en sílice; el talco -Tremolita ocurren en ambientes conteniendo cuarzo. La forsterita comúnmente comúnmente está progresivame progresivamente nte alterada alterada a serpentina. serpentina. El desarrollo desarrollo más pervasivo pervasivo del ensamble ensamble retrógrados retrógrados en skárn magnesianos magnesianos con respecto respecto al skárn cálcico cálcico reflejan la inestabilidad de la forsterita y la estabilidad de la andradita y el Diópsido en fluido ricos en agua a temperaturas temperaturas por deba debajo jo de 400°C. Relativo al skárn cálcico, el skárn magn magnesiano esianoss contiene contiene alto contenido contenido de magn magnetita, etita, bajo contenido contenido de sulfuros (generalmente menos que 6%). Y bajos ratios de pirita/calco pirita (menos que 1: 2). La dirección general de los fluidos del Plutón es hacia arriba donde la temperatura y presión son más bajos y los estados estados de oxidación oxidación y sulfuración sulfuración son más altos y probableme probablemente nte bajos de potasio/hidró potasio/hidrógeno, geno, Los datos de inclusiones inclusiones fluidos sugieren sugieren una temperatura de 300 °C para la alteración sericítica, y los datos de isótopos de hidrógeno y oxigeno sugieren un alto componente de agua meteórica. Los silicatos silicatos retrógrados retrógrados más abund abundantes antes son en el skárn cálcico relacionados relacionados a pórfidos: pórfidos: Tremolita, Tremolita, Actinolita, Actinolita, Esmectita, Esmectita, poco poco granate. granate. Abundante Abundantess son también también calcita calcita y Siderita, Siderita, sílice, cuarzo, cuarzo, calcedonia, calcedonia, Ópalo y óxidos de fierro y sulfuros. sulfuros. Menos Menos abundante pero común son talco, Epidota, clorita. La tendencia general es la formación de minerales silicatados retrógrados hidratados que son progresivamente empobrecidos en calcio conforme se incrementa la intensidad del alteración.
8
En adición a la alteración alteración retrógrada, retrógrada, un tipo de alteración alteración común que acompaña acompaña a la mineralización de sulfuros en rocas carbonatadas de algunos pórfidos de cobre consiste de varias formas de sílice o sílice acompañado con abundante pirita u óxidos de fierro. La La sílice puede puede ser ser calcedonia, calcedonia, jaspe, jaspe, cuarzo cuarzo afanítico afanítico masivo masivo en en cantidades cantidades de de 10 a 30% y pirita en 25 a 50% constituyendo el mineral dominante. La calcita puede ser abundante localmente y la clorita, montmorillonita, talco y Siderita son fases menores. En algunos algunos depósitos depósitos el mineral mineral de de fierro fierro dominante dominante es Hematita Hematita envés envés de pirita, en otras otras magnetita y clorita pueden predominar sobre pirita y sílice. La alteración sílice- pirita pueden pueden reemplazar reemplazar al skárn, skárn, pero mas mas comúnmente comúnmente reempla reemplaza za a la calizas como como cuerpos cuerpos irregulares masivos, como mantos o canales de brecha controlados por estructuras verticales. Una correlación existe entre la alteración del Plutón a alteración sericítica o argílica (sus ensambles) y la formación de silica- pirita.
Grado y tonelaje: debido a que el grado de tonelaje está en función del método de explotación minera (y de aquí el grado del cutoff ) no es fácil hacer comparaciones entre depósitos. Un promedio para grado hipógeno de rocas sedimentarias mineralizadas en minas de tajo abierto con un cutoff de 0. 3 a 0.4% de cobre varían de 0. 6 a 0. 9% de cobre. La mayor contribución de éste grado es el skárn que promedio 1% de cobre. En términos de tonelaje en rocas sedimentarias, el skárn promedia de 50 a 500 millones de toneladas. Los método de explotación explotación subterránea subterránea selectiva producen producen grado de 2% de cobre (a un cutoff de 0. 8 a 1% de cobre) para un tonelaje de 5 a 60 millones de toneladas. Con respecto a contenido de otros metales la parte del cobre, se tiene que: la razón por lo valores del cobre/molibdeno son más altos en el skárn que del Plutón asociado. El plomo y zinc están presentes en cantidades cantidades de 0. 05 WT% a menos, menos, en la mayoría de zonas de skárn, pero pued pueden en darse concentraciones concentraciones económica económicass en cuerpos cuerpos de reemplazam reemplazamiento iento más allá de la zona de skárn. El tungsteno ocurre comúnmente en el rango de 0. 0 2 a 0. 04 WT % deWO3 en el skárn granítico. Diferencias entre los skárn relacionados relacionados a pórfidos y los skárn no relacionados relacionados a ellos: los skárn relacionados a pórfidos consisten de agregados de grano fino a masivos de calco silicatos, clinopiroxenos hojosos a gruesos, granate granular grueso vistos en algunos depósitos de skárn conteniendo cobre, pero no es característico en skárn ricos en zinc. El tamaño de los granos está relacionado a la velocidad del flujo de fluidos y al grado de equilibrio equilibrio mantenido mantenido entre los fluidos y la roca caja. En sistemas sistemas porfiríticos porfiríticos caracterizados por emplazamientos poco profundos en rocas altamente fracturadas, el alto flujo de fluidos conduce a una súper saturación: resultando la formación de textura fina a masiva causada por la rápida deposición deposición de numerosos sitios de nucleación. nucleación. En contr contrast astee los los skár skárnn no relac relacion ionad ados os a pórfi pórfido doss pare parece cenn forma formarse rse en am ambi bien ente tess hidrotermales magmáticos, menos activos o menos dinámicos o quizás aún a mas grandes grandes profundidad profundidades es o a mas grandes grandes distancias distancias del margen margen intrusivo, intrusivo, dond dondee el movimiento de fluidos está más restringido, aquí hay menos posibilidad de una súper saturación saturación y grandes grandes cristales cristales pueden pueden desarrolla desarrollarse rse muy muy lentamen lentamente. te. Los pórfidos/relacionados se forman durante una deformación estructural acompañado por múltiples fases sucesivas de intrusión; el repetido fracturamiento de rocas rocas sedi sedime menta ntaria riass queb quebra radi diza zas, s, horn hornfel felss y el skár skárnn prev previa iame mente nte form formad adoo es característico y conduce a un desarrollo de abundantes vetillas en el skárn relacionados a pórfidos. Un tipo característico de vetillas en skárn relacionados a pórfidos es el que consiste de cuarzo- sulfuros, con alteración de Actinolita desarrollado en el skárn de Diópsido Diópsido o sobre hornfels. hornfels. Estas vetillas son en gran parte contemporá contemporáneas neas con
9
alteración biotita- ortoclasa del Plutón asociado. La alteración asociada con estas vetillas se interpreta interpreta en términos términos del equilibrio del sistema K -AL -Mg-Si-Ca-CO -Mg-Si-Ca-CO2-H2O 2-H2O como una reacción de una roca rica en Diópsido y fluidos saturados con respecto a la Flogopita. Flogopita. Es un carácter carácter distintivo de la superposición superposición del ambiente ambiente potásico potásico temprano temprano sobre hornfels hornfels con intermed intermedios ios valores valores de de calcio/mag calcio/magnesio. nesio. La naturaleza naturaleza casi monominerálic monominerálicaa de zonas de skárn formados formados en las fases tempranas y usualmente preservados en el skárn no porfiríticos, pueden ser totalmente destrozados destrozados en sistemas sistemas porfiríticos, porfiríticos, en los primeros primeros ensambles ensambles retrógrados retrógrados posteriores tal como calcita-cuarzo-clorita-pirita o Especularita, están largamente confinados a relleno de oquedades en la zona de granate, en pequeñas vetas, o en la interfase de contacto intrusivos-skárn. En contraste, grandes volúmenes de skárn relacionado a los pórfidos pórfidos están comúnmente comúnmente alterados alterados a ensambles ensambles de silicatos-hidratados, silicatos-hidratados, y carbonatos, carbonatos, y la calizas pueden pueden ser reemplaza reemplazadas das en gran escala escala por por sílice-pirita. sílice-pirita. Esta característica característica refleja un sistema hidrotermal de larga vida, rica en sulfuros operando en un ambiente permeable permeable altamen altamente te fracturada fracturadas. s. Un decrecimiento en la temperatura debajo de 350°C, oxidación producto de influjos de aguas subterráneas y ebullición de bajas presiones pueden contribuir a la generación generación de un fluido hidroter hidrotermal mal que que no está en en equilibrio equilibrio con con el plutón plutón y el skárn. skárn.
VI.- Depósitos de de skárn de plomo - zinc zinc : Ocurren en una gran variedad de ambientes geológicos a través del mundo. Los grados grados típicos usando usando métodos métodos explotac explotación ión selectiva selectiva son de de 6 a 12% de zinc, zinc, poco poco plomo y negligible cobre. cobre. Lo valores zinc/plomo zinc/plomo están en 1: 1 y 1: 2 característico en las más de la mitad de depósitos estudiados y la mayoría contiene entre uno y nueve onza de plata por tonelada. tonelada. Un depó depósito sito de sólo plata, tiene su mineralización mineralización en una zona de reemplazamiento en caliza más allá de la zona de skárn. Los skárn skárn de zinc/plom zinc/plomoo se distinguen distinguen de de aquellos aquellos explotado explotadoss por otro metal por por su mineralogía rica en manganeso y fierro. Y por su ocurrencia común en zonas distales al contacto intrusivos. Otras características incluyen: sus ocurrencia lo largo de contactos litológicos o estructurales, el piroxeno es el calco calco silicatos predominante, su asociación con mineralización de sulfuros con piroxeno mas que con granate u otro minerales silicatado, silicatado, una mineralogía mineralogía retrógrad retrógradaa de ilvaita ilvaita rica rica en mangan manganeso, eso, anfíbol anfíbol sub sub cálcico, cálcico, clorita. Los intrusivos varían de granodiorita a leuco granito y en textura de batolitos holocr holocrista istalino linoss equ equigra igranu nulare laress de asenta asentamie miento nto profun profundo do hasta hasta stock stock hipabis hipabisale aless y diques y brechas pipes.
Skárn de zinc formados cerca a lo batolitos: los depósitos de zinc formados cerca al contacto con intrusivos batolíticos granulares tienden a ser depósitos pequeños y menos que los otros tipos de depósitos de skárn de zinc. Las rocas cajas son colgantes que han sufrido un extenso extenso metamorfismo. metamorfismo. El intrusivos intrusivos está raramente raramente alterado. alterado. El mineral mineral calcosilicatado predominante es el piroxeno conteniendo 80% de hendembergita molar. El total de la la mineralizació mineralizaciónn está en el el skárn masivo masivo que es mayor mayor que los skárn skárn distales, distales, los skárn de zinc formados cerca al contacto como batolitos puede ser caracterizado como como pequ pequeñ eño, o, pobre pobre en ma mang ngan aneso eso y ausen ausencia cia de impo importa rtant ntes es canti cantida dade dess de mine minera raliz lizac ació iónn de sulfu sulfuros ros en las las caliz calizas as lejo lejoss del del skár skárn, n, sugi sugirie riend ndoo que que ellos ellos se formaron formaron en ambientes ambientes profund profundos. os. Skárn de zinc formados cerca al stock : los depósitos formados cerca al stock con cuerpos intrusivos mas pequeños, tienen intrusivos que generalmente tienen abundante
10
endoeskárn, en donde el volumen estimado es casi igual al del skárn. En la mayoría de casos casos el endo endoes eská kárn rn cons consta ta de Epido Epidota, ta, anfíb anfíbol oles es y clor clorita ita,, aunq aunque ue pued pueden en esta estar r presentes presentes rodonita, vetas vetas de granategranate- Idocrasa. La alteración alteración potásica pued puedee estar muy difundida más allá de la zona de endoeskárn. La zona del skárn se extiende extiende lejos del contacto contacto intrusivos intrusivos a lo largo de fallas, contacto litológicos o diques pre mineralizados. En la mayoría de casos el mineral calcos calcosilica ilicatad tados os domin dominant antee es el clinopi clinopirox roxeno eno rico rico en man mangan ganeso eso asociad asociadoo con abundante Esfalerita y menos granate. El zonamiento de los silicatos principales y los sulfuros, sulfuros, sería la tendencia, tendencia, del granate granate a estar al lado de la magn magnetita etita y menor menor calc calcop opiri irita ta para para ocur ocurrir rir cerc cercaa de la fuente fuente me metas tasom omát átic icaa y para para el piro piroxe xeno no con con Esfalerita Esfalerita ocurriend ocurriendoo lejos. La mineralización mineralización importante importante ocurre ocurre tanto en el skárn como lejos de el, en las calizas. El reemplazamiento en las calizas ocurren típicamente de1 a 10 metros más allá del límite del skárn y en algunos casos hasta ciento de metros. La temperatura temperatura estimada estimada de formación formación del skárn a partir de inclusiones inclusiones fluidos arrojan de 550 a 350°C, la salinidad mayor de 23. 3WT NaCl. La fuente del azufre es asociada a la fuente magmática.
Skárn de zinc formados cerca a diques : los diques varían de granodiorita hasta riolita, pero en todo los casos ellos son pequ pequeños eños en tamaño tamaño (menos de 10 metros) para habe haber r tenido grandes efectos de calor o para haber servido como una fuente de componentes. Muy difundida difundida es la alteración alteración postconsolida postconsolidación ción del dique por vetas, también también la presencia presencia de skárn y sulfuros sulfuros a importantes importantes distancias distancias del dique a través través de fallas o contactos litológicos, se puede afirmar entonces que los diques sirvieran como caminos estructurales y que la fuente de las soluciones metasomáticas estuvo a profundidad. La alteración alteración de diques diques es extensiva extensiva incluyendo incluyendo endoeskárn, endoeskárn, dominado dominado por Epidota; Epidota; granate-end granate-endoeskár oeskárn; n; granate-pirox granate-piroxeno. eno. La morfología morfología del skárn también también es variable, en algunos casos forman una envoltura alrededor del dique, pero también se da como mantos y chimeneas lejos en la caliza masiva. Una característica es su continua transición del skárn mineralizado a el reemplazamiento reemplazamiento de sulfuros masivo en las calizas un poco lejos. La mineralización en la zona de la calizas lejos del skárn es la más rica (10 veces más) con respecto al skárn. El skárn está dominado por piroxeno jhojansenita, bustamita es común y el granate si está presente es andradítico. El zona miento mineral es pronunciado: en unos el plomo decrece con la profundidad y en otros con aumento de la profundidad aparecen plomo, hasta plomo-zinc y luego cobre-fierro, una zonación inver inversa sa a esta esta últim últimaa se da, da, pero pero ocur ocurre re con con incr increm emen ento to de Pirro Pirrotit tita-p a-piri irita. ta. La mineralogía retrógrada en el skárn de plomo-zinc es rica en manganeso, con rodonita, ilvaita, anfíboles sub cálcicos como Cummingtonita y clorita. Skárn de zinc formado distal hacia una desconocida desconocida fuente ígnea : aquí el Plutón ocurre a grandes distancias de varios kilómetros. Como la mayoría de skárn de zinc, el piroxeno piroxeno jhojansenita jhojansenita es el mineral mineral calco silicatos silicatos dominante, dominante, con menor menor granate, granate, bustamita, Wollastonita. La ilvaita y clorita se reportan en muchas localidades. La común ocurrencia de este tipo de skárn enfatiza la importancia del transporte de las soluciones soluciones en en el desarrollo desarrollo de depósitos depósitos del del skárn skárn de plomo-zinc. plomo-zinc. Depósitos de vetas vetas carbonatadas carbonatadas con minerales minerales calco-silicatados calco-silicatados o manganesicos manganesicos : Estos depó depósitos sitos no son skárn en un estricto sentido, sentido, ni en su cantidad cantidad de mineralización, ni de los minerales de ganga. Sin embargo, la ocurrencia de cantidades menores a trazas de minerales ricos en manganeso que son encontrados en skárn de
11
plomo-zinc plomo-zinc típicos, sugieren sugieren una relación genética genética entre depósitos de vetas CarbonatosCarbonatos plomo-zinc plomo-zinc y skárn de plomo-zin plomo-zinc. c. Los dos depósitos depósitos conocido conocidoss son Bluebell Bluebell en Canadá Canadá y Uchuchac Uchuchacua ua en Perú. Perú. Ambos depósit dep ósitos os consis consisten ten de vetas vetas de cua cuarzorzo-sulf sulfuro uro-Ca -Carbo rbonat natos. os. En la última última ademá ademáss jhojansenita jhojansenita y bustamita. bustamita. Las rocas rocas cajas cajas de ambos ambos depósitos depósitos es caliza caliza y las rocas rocas ígneas ígneas asociadas son diques de pórfido y andesita. La temperatura deformación de las vetas este 300°C se caracterizan por altos de sulfuro/silicatos.
VII.- depósitos de skárn conteniendo conteniendo molibdeno: Las fases intrusivas asociadas asociadas a este tipo de skárn son más evolucionada evolucionadass que los plutones plutones de diorita, granodiorita granodiorita,, cuarzomonzon cuarzomonzonita ita asociados asociados con depósitos depósitos del skárn de fierro, cobre, cobre, y algunos algunos de tungsteno. Pudiendo Pudiendo ser granitos, granitos granitos leucocrátas leucocrátas con 2 a 5% de minerales máficos, granito porfiríticos con biotita primario y muscovita. Algunos Algunos skárn de molibdeno molibdeno son explotados explotados por una variedad variedad de metales metales incluy incluyend endoo tungste tungsteno, no, cobre y bismuto bismuto;; plomo, plomo, zinc y estaño estaño pue pueden den ser de local local importancia. importancia. La mineralogía mineralogía parece parece caracterizarse caracterizarse por piroxeno piroxeno hendemberg hendembergiticos, iticos, granate granate grandita, grandita, Wollastonita. Wollastonita. Los minerales minerales retrógrados retrógrados son horblenda, horblenda, Actinolita, Actinolita, Epidota, Epidota, fluorita y clorita. Los minerales minerales económico económicoss incluyen incluyen molibdeno, molibdeno, Scheelita, Scheelita, calcopirita, y Bismutinita con menor Esfalerita y Galena. Ejemplos son Paradise Peak. Algunos Algunos skárn skárn de molibde molibdeno no tienen tienen abunda abundante nte Esfalerita Esfalerita distal. distal. Otros Otros depósitos depósitos similares similares a los ya citados, pero se diferencian en que: (1) hay vetas del cuarzo en stock works con molibdeno, ocurre tanto en la roca intrusivas como la sedimentaria. (2) Molibdenita es el único mineral dominante, (3) fluorita es anómalo.
VIII.- depósitos del skárn de estaño: Como la mayoría de depósitos de estaño, los skárn de estaño están asociados con granitos, granitos, éstos granitos granitos contienen más sílice y potasio que granitos granitos normal. Lo granitos granitos pueden pueden ser del tipo I o del tipo S. Y se caracterizan caracterizan por su secuencia secuencia de elementos elementos traza como su relativa naturaleza reducida (no hay magnetita ni biotita rica en fierro), bajo contenido sulfuro. La mayoría de granitos granitos y skárn asociados asociados han sido emplazados emplazados posteriormente posteriormente en los ciclos orogénicas de arcos ensiálicos o en arcos relativamente estables. El 80% de depósitos ocurre en zonas plegadas fanerozóicas asociados a granitos postorogénicos. Los depósitos depósitos minerales minerales están asociados asociados con grandes grandes plutones plutones de granito diapírico de grano grueso a micro porfiríticos, porfiríticos, hasta equigranula equigranulares. res. Con un promedio promedio de rubidio/estroncio de 2. 7 e inicial estroncio de 0. 7075 a 0. 0. 7102 sugiriendo un ambiente epizonal de emplazamiento. En contraste, un granito de Malasia asociados al skárn de estaño muestra rubidio/estroncio = 10 y estroncio inicial de 0. 7998-0. 7111, éstos granitos granitos requieren requieren un mayor mayor componente componente cortical cortical en su fuente, fuente, fueron emplazados emplazados en ambientes ambientes mesozonales mesozonales y se piensa que están relacionado relacionadoss a un límite de colisión de placas placas continenta continentales. les. Se puede reconocer reconocer 2 amplias clases: depósitos del skárn en las cuales cuales la ganga y sulfuros sulfuros y depósitos depósitos en los cuales cuales solamente solamente menores menores cantidades cantidades del calco silicatos de baja temperatura con óxidos de fierro y sulfuros en mayor proporción.
Skárn magnesiano conteniendo estaño : comúnmente muestran una tendencia evolutiva primero primero una fase temprana temprana de skárn, luego una fase intermedia intermedia de estaño + boratos boratos y finalmente finalmente una una fase posterior posterior de casiterita. casiterita.
12
Las fases tempranas tempranas de alta temperatura temperatura,, en las cuales cuales los fluidos fluidos hidrotermales hidrotermales son cercanamen cercanamente te neutral a ligeramente ligeramente alcalinos alcalinos produciendo produciendo una asociación de skárn magnesiano clásico de espinela, piroxeno, y forsterita zonado en la misma secuencia desde el contacto granítico hacia el frente del mármol. Los minerales formados durante esta fase inicial no contienen flúor, boro o estaño. Con un continuo flujo hidrotermal, nuevos minerales aparecen conteniendo boro y estaño. La zona más interna de skárn prógrado prógrado está alterado alterado a Flogopita Flogopita y magnetita magnetita y boratos boratos magne magnesianos. sianos. El El estaño ocurre ocurre en la magnetita, boratos o en ambientes libres de cuarzo. El contenido de estaño de boratos decrece con el tiempo así como éstos evolucionan hacia miembros extremos más ricos en fierro. Finalmente, Finalmente, durante las fases de ataque ácido, los fluidos hidrotermales hidrotermales liberan el estaño de los boratos y depositan casiterita, magnetita y micas. En contraste con los skárn cálcicos de estaño. Los skárn magnesianos de estaño generalmente son bajos en sulfuros y altos en contenido de boro.
Skárn cálcico sobre impuesto al skárn magnesiano: en la mayoría de ocurrencias de skárn en dolomitas, dolomitas, la evolución evolución del fluido parece parece seguir una dirección dirección hacia el incremento de calcio y decrecimiento en magnesiano a altas temperaturas e intermedias. Resultando Resultando de que una fase de skárn cálcico cálcico sobreimprime sobreimprime al skárn magn magnesiano esiano y sobrelapa sobrelapa o suprime la fase de estaño - boratos. boratos. Dánd Dándose ose en las partes apicales apicales de los depósitos. La Idocrasa y magn magnetita etita generalmente generalmente son los primeros primeros minerales minerales que se forman como producto de reacción entre fluidos ricos en sílice-fierro-calcio y ensambles de espinela-forsterita o Flogopita-fassaita. Conforme el contenido de magnesio del skárn cerc cercaa al cana canall hidro hidrote terma rmall dism dismin inuy uye, e, ento entonc nces es apare aparece ce el gran granat atee andr andrad adíti ítico co conteniendo estaño, marcando la culminación de la sobreimpresión o sobré imposición del skárn cálcico. Como los fluidos evolucionan hacia temperaturas más bajas y con alta acidez, una diferente serie de minerales aparecen a partir de ese en el skárn magnesiano, entonces los boratos magnesianos están ausentes y boratos cálcicos son menos comunes que en skárn cálcico puro. El boro aparece en alúminoborosilicatos Ferromagnésicos como Axinita y turmalina acompañada por anfíboles y menores cantidades de casiterita y sulfuros. sulfuros. La principal principal fase de formación formación de menas menas económico económicos, s, está marcado marcado por la liberación de estaño a partir de los granates, conforme éstos son reemplazados por fluorita, casiterita, casiterita, cuarzo cuarzo y sulfuros. Los sulfuros sulfuros incluyendo incluyendo arsenopirita, arsenopirita, Pirrotita, Pirrotita, Estannita, Estannita, Esfalerita Esfalerita y Galena Galena postdatan postdatan la principal principal fase de casiterita casiterita e invariableme invariablemente nte reflejan bajos estados estados desulfuración. Skárn cálcico: el skárn con casiterita en calizas son muy difundidas. En adición a estos, existen skárn cálcicos conteniendo estaño en la cual la casiterita está virtualmente ausente ausente y el estaño está presente presente en los calcosilicatos calcosilicatos como andradita andradita y malayita. malayita. Estos últimos, ilustran el hecho de que una fase retrógrada, usualmente acompañado por sulfuros, sulfuros, se requieren requieren para extrae extraerr estaño de los silicatos silicatos y depositar depositarlo lo como como casiterita. casiterita. Las fases fases más tempran tempranas as del skárn skárn cálcico cálcico comúnm comúnmente ente involuc involucran ran el desarrol desarrollo lo de ensambles de andradita - Wollastonita altamente cálcico o magnetita-Idocrasa-fluorita. En estos depó depósitos sitos el granate, granate, Idocrasa, Idocrasa, y menor menor piroxeno piroxeno ocurren ocurren como una aparente aparente sobreimposició sobreimposiciónn en una zona más interna interna cerca al granito. granito. El piroxeno piroxeno es hendembergitico y el granate es andradita a más o menos grandita. En el skárn más temprano, la fase no contienen casiterita y el estaño está en la andradita, en cantidades de 0. 5 a 5. 8 wt % SnO2 o más raramente raramente en Axinita Axinita 0. 3 wt % magnetita magnetita > 0. 4 wt, anfíboles (1 a 3 wt % SnO2). En las últimas fases de desarrollo del skárn, el estaño pues
13
ser depositado depositado como malayita malayita ( CaSnSiO5), CaSnSiO5), comúnme comúnmente nte asociada asociada con borosilicatos. borosilicatos. La malayita es mas como un en skárn ricos en boro Estannita. La malayita es estable a ambientes básicos de relativamente altos temperaturas, característico de fases tempranas de desarrollo del skárn. Bajo condiciones condiciones relativamente relativamente ácidas y a baja temperatura, temperatura, los silicatos silicatos conteniendo estaño se descomponen para formar casiterita-cuarzo-fluorita y cálcica. Esta fase es acompañada acompañada por la introducción introducción de sulfuros sulfuros bajos en azufre, azufre, incluyendo Pirrotita, arsenopirita y raramente Esfalerita, Bornita.
PROCESOS Y FASES FASES DE EVOLUCIÓN EVOLUCIÓN El desarrollo desarrollo de un skárn está relacionado relacionado a las siguientes siguientes fases: 1). Un metamorfismo metamorfismo de contacto contacto relacionado relacionado al emplazamien emplazamiento to del magma, 2). Un metamorfismo (formación del skárn) que acompaña a la cristalización del magma mag ma y evoluc evolución ión de un fluido fluido minerale mineraless y 3). Un Unaa alteració alteraciónn retrógrad retrógrada, a, que acompaña a un enfriamiento final del sistema. Estas fases se suceden unas tras otras.
Contacto metamórfico: un magma emplazado a niveles superiores de la corteza forma una aureola termal zonada, consistente en silicatos calcoalumínicos en lutitas calcáreas o margas, silicatos calcomagnesianos en dolomitas arcillosos y Wollastonita Wollastonita en calizas silíceas. silíceas. Estos mármoles mármoles y hornfels hornfels constituyen constituyen la fase temprana. temprana. La aureola aureola metamó metamórfic rficaa puede puede extend extenderse erse por por varios varios kilómet kilómetros ros lejos lejos de Plutón Plutón en amb ambien ientes tes profundos. profundos. En ambientes ambientes subvolcánic subvolcánicos os poco profundos profundos el metamorfismo metamorfismo es menos menos extensivo. Esta fase temprana es esencialmente estéril de minerales económicos, pero es necesaria para la posterior formación de la mineralización ya que por el carácter quebradizo de los hornfels son fácilmente fracturados durante el ajuste estructural ocurrido durante un continuado emplazamiento de magmas o por la pérdida de volátiles a volumen constante, incrementando la porosidad. Desarrollo del skárn metasomático metasomático : con el comienzo de la cristalización del magma se da la liberación de los fluidos hidrotermales magmáticos los que van a causar la hidro hidrofac factu turac ració iónn de Plutón Plutón y de los los hornf hornfel elss circu circund ndan ante tes. s. Estos Estos fluid fluidos os pued pueden en mezclarse con agua metamórfica o en fases posteriores con agua meteórica, elevándose a lo largo de contactos externos de Plutón e infiltrarse por la pared de las rocas cajas como fisuras, diques pre-skárn y sills, contacto sedimentarios y otras zonas permeables. La solución solución si está equilibrada equilibrada con la cuarzomonzo cuarzomonzonita nita será neutra y tendrá tendrá altos de fierro/magne fierro/magnesio. sio. Estas soluciones soluciones provocan provocan un reordenamie reordenamiento nto del ensamble ensamble del skárn anhidro anh idro tempra temprano no en: endoeskárn .-Qu .-Quee se form formaa en intr intrus usiv ivos os y el los los horn hornfe fels ls estratificados por introducción del calcio de las rocas carbonatadas; éxoeskarn.- Se forma en las rocas carbonatad carbonatadas as por la adición adición del fierro, sílice, aluminio aluminio y otros componentes a partir del magma. Si el fluido interceptara una dolomita se formará el skárn magn magnesiano esiano caracterizado caracterizado por clinopiroxen clinopiroxenos, os, forsterita, forsterita, calcita; calcita; mientras mientras si es una caliza se formará skárn cálcico caracterizado por granate y piroxeno con una zona externa de Wollastonita, Idocrasa. El skárn temprano anhidro generalmente no está mineralizadas de sulfuros. La magnetita y boratos en skárn magnesianos, y Scheelita en skárn cálcico, cálcico, se dan simultáneame simultáneamente nte a la mineralización mineralización en las fases tempranas. tempranas. El ensamble calco silicatos son influenciados por el estado de oxidación del sistema, así se observan ensambles férricos en fases de alta oxidación y ensambles ferrosos en baja oxidación.
14
Las fases posteriores posteriores del desarrollo desarrollo del skárn muestran muestran una tendencia tendencia al enriquecimiento del fierro y un empobrecimiento del magnesio en los silicatos. La andradita y el piroxeno salítico pueden reemplazar al skárn magnesiano temprano. En el skárn cálcico cálcico esta tendencia tendencia se observa observa en el desarrollo desarrollo de andradita andradita (férrico), (férrico), poco Almandino-E Almandino-Espesartit spesartitaa (rica en mang manganeso aneso)) y hend hendembe embergita rgita (rica en mang manganeso aneso). ). Conjuntamente con la deposición de los sulfuros. Esta fase se caracteriza por minerales opacos como magnetita la cual reemplaza a la andradita en el skárn cálcico o está acompañada por Flogopita, humita boratos y serpentina en zonas externas de forsterita en el skárn magnesiano. Los sulfuros son pocos y bajos en azufre como Pirrotita, Bornita, Bornita, calcopirita calcopirita en zonas de andradita andradita y Esfalerita en zonas externas externas del piroxeno o piroxeno piroxeno de skárn cálcico. cálcico. La Scheelita Scheelita está está generalmen generalmente te ausente de de esta fase prograda prograda rica en fierro.
Procesos Procesos metasomáticos: la reacción entre dos litologías diferentes provocan un cambio en la cantidad de elementos no volátiles (calcio, fierro, sílice) de la roca. Se identifican dos tipos de skárn metasomático: skárn metasomático local ("skárn de reacción ") y skárn metasomátic metasomáticoo de infiltración ("metasomátic ("metasomáticoo ígneo"). El primero está confinado confinado a terrenos metamórficos de moderado a alto grado en donde los componentes químicos son derivados de las rocas cajas y no está generalmente asociado a la mineralización. El segundo segundo está relacionado relacionado a un metasomatism metasomatismoo causado causado por un sistema hidrotermalhidrotermalmagmático y está generalmente asociados a la mineralización. Deposición de sulfuros y alteración retrógrada: El principal periodo de deposición de sulfuros sulfuros se da luego de la formación formación del skárn. Es decir, decir, están sobreimpue sobreimpuesto. sto. Comienza Comienza con la hidratación del skárn primario o temprano y alteración hidrolítica de intrusivos asoc asocia iado dos. s. La depo deposi sici ción ón de sulf sulfur uros os y alte altera raci ción ón del del skár skárnn está está cont contro rola lada da estructuralmente por cortes tempranos del skárn en mármol y hornfels. Los productos de alteración reflejan la composición del skárn original modificado por la lixiviacíon del calc calcio io e intro introdu ducc cción ión de volát volátile iles. s. La Epid Epidota ota clor clorita ita y calci calcita ta reem reempla plazan zan a la andradita; la biotita, horblenda, y plagioclasa reemplazan al granate Almandino; la Tremolita, Actinolita y algo de talco reemplaza al Diópsido; la ilvaita, rodonita y rodocrosita reemplazan a la hendembergita rica en manganeso; la serpentina reemplaza a la forsterita. Ésta reacción retrógrada conduce al reemplazamiento de los silicatos ricos en cálcico por por un ensamble: 1). Silicatos Silicatos pobres en calcio, 2). Óxidos de fierro o sulfuros, sulfuros, 3). Carbonato Carbonato o plagioclasa plagioclasa albitica. albitica. El calcio así así liberado a la solución solución puede puede precipitar precipitar como Scheelita Scheelita.. La precipitación precipitación de los los sulfuros se da como como una consecue consecuencia ncia de la disminución de la temperatura, o neutralización de los fluidos hidrotermales al contacto con el mármol, este último conocido como "línea de mármol" es de importancia en el desarrollo de cuerpos de sulfuros de alto grado en depósitos de skárn. Esto último también es un ejemplo de una zona externa del skárn producido por fluidos posteriores y de baja temperatura. Dentro del skárn, los minerales minerales opac opacos os en muchos muchos casos están cercaname cercanamente nte asociados con el ensamble retrógrados y reflejan alto grado de oxidación y sulfuración y más bajas temperaturas que la mineralización metasomático temprana. El grado en la cual el skárn temprano alterado por esta última fase de sulfuros de hidrosilicatos de potente potente en la profundidad profundidad y a la proximidad proximidad del sistema hidrotermal hidrotermal de larga vida; los ambientes profundos (skárn de tungsteno) muestran menos alteración posterior que los de ambiente hipabisales (skárn de pórfidos de cobre), y skárn distal (sistema de vetas ricos en zinc) muestran mucho menos alteración que el skárn próximal (skárn al contacto con plutones alterados hidrolíticamente). La alteración clorita-Epidota del endoeskárn o
15
la alterac alteración ión de dique diquess de roca roca ígne ígneas as son son carac caracter teríst ístic icos os de esta esta fase fase,, tanto tanto en ambien amb ientes tes hipabi hipabisale saless y en alguno algunoss amb ambien ientes tes abizale abizales. s. Un period periodoo de extens extensiva iva destrucción del skárn puede ocurrir si existe una continuada circulación hidrotermal a bajas temperaturas. En algunos depósitos, este periodo posterior está limitado a escasos rellenos de oquedades de cuarzo-carbonato-sulfuros; en otros, grandes porciones del skárn son son convertidos convertidos a una mezcla mezcla de de cuarzo, cuarzo, calcedon calcedonia, ia, arcillas, arcillas, carbonato carbonato,, sulfuros sulfuros y óxidos de fierro. La existencia del skárn temprano puede solamente ser reconocido por la presencia presencia de minerales minerales relíctos relíctos o minerales minerales seudoamorfo seudoamorfos. s.
16
