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SkarnLa formación de un yacimiento o deposito tipo Skarn está muy relacionado a la formación de un greisen. Se refiere a rocas metamórficas muy duras compuestas principalmente de minerales calco-silicatados ej: granate rico en Ca, piroxeno, anfíbol y epidoto) y que identifican una asociación de alte...

Description

Skarn La formación de un yacimiento o deposito tipo Skarn está muy relacionado a la formación de un greisen. Se refiere a rocas metamórficas muy duras compuestas principalmente de minerales calco-silicatados ej: granate rico en Ca, piroxeno, anfíbol y epidoto) y que identifican una asociación de alteración inusual asociada en Suecia con depósitos de magnetita y de calcopirita. Actualmente el termino Skarn es ampliamente usado para referirse al reemplazo metasomatico de rocas carbonatadas (calizas, dolomitas) por una asociación de minerales calco silicatados por metamorfismo de contacto t se usa para referirse a los cuerpos mineralizados hospedados por estas rocas. Se entiende por depósitos minerales de tipo skarn a aquellos asociados con alteración calco silicatada (skarn) producto del metamorfismo de contacto y metasomatismo relacionado a la intrusión de granitoides en rocas carbonatadas. Aunque en el mundo existen ricos yacimiento de tipo skarn, la mayoría puede no tener mineralización Los minerales calcosilicatados a los que hace referencia son: diópsido, andradita y wollastonita. Indican rango de formación entre 400-600°. En términos generales en el proceso de formación de skarn están involucradas altas temperaturas (metamorfismo de contacto y metasomatismo asociado). La presión de formación es varibale y estos depósitos se forman desde 1 a varios km de profundidad. Etapas en el desarrollo de depósitos de tipo skarn: SKARNOIDE 

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Metamorfismo isoquímico con recristalización metamórfica y cambios mineralógicos. Incluye además el desarrollo de mármol, rocas corneas, cuarcitas, skarn de reacción, talco y wollastonita hacia la periferia. En esta etapa no hay mineralización, pero la deshidratación marginal al pluton puede ser importante para aumentar la porosidad de las rocas de caja facilitando la circulación de fluidos en las estapas posteriores. En profundidad hay más temperatura, x lo que la aureola aquí es mayor. Nena con pelo largo Metasomatismo. Cristalización del magma y liberación de una fase fluida produciendo skarn metasomático. Se forman principalmente minerales anhidros por acción de fluidos de derivación magmática a temperaturas de 400800°. Usualmente en esta etapa ocurre precipitación de magnetita y scheelita, pero no sulfuros. La aureola acá es al revés. Vieja con pelo corto. Alteración retrograda: enfriamiento del plutón y circulación de aguas de temperatura más baja, posiblemente meteóricas, oxigenadas, causando alteración retrograda de los minerales calco silicatadas metamórficos y metasomaticos formadas en las primeras etapas. En esta etapa se forman nuevos minerales hidratados de temperatura más baja, a partir de los minerales

anhidros formados previamente. Incluyen: epidota, actinolita, clorita y otras fases minerales hidratadas, típicamente con control estructural y sobreimpuestos a la secuencia de prógrado (fallas, contactos estratigráficos o de intrusivos). La precipitación de sulfuros y de metales preciosos ocurre usualmente en esta etapa de retrogrado. Anfíboles, epidoto, clorita. A niveles profundos el flujo de fluidos se concentra a lo largo de fallas o planos de estratificación. La aureola de metamorfismo es más extensa que el skarn metasomatico. A niveles someros el flujo es más pervasivo, debido al fracturamiento hidráulico, en un halo alrededor de la cúpula intrusiva. El skarn metasomatico tiene amplia extensión lateral pudiendo sobrepasar la aureola metamórfica. La alteración retrograda es más extensa puesto que está controlada por la circulación de fluidos y la participación de aguas meteóricas en la fase tardía del sistema. La mineralogía de alteración se presenta típicamente zonada, existiendo casi siempre una superposición de alteración retrograda sobre minerales de la etapa inicial de prógrado. La roca huésped es típicamente calcárea, caliza, dolomita o rocas sedimentarias clásticas calcáreas. La subclasificacion 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. Los distintos metales se asocian a intrusiones de distintas composiciones. Los depósitos de tipo skarn ocurren en distintos marcos geotectónicos, dada la presencia de secuencias calcáreas y de intrusiones, pero la mineralización asociada dependerá de la composición de los magmas relacionados a cada ambiente geotectónico particular. Existe una gran variedad de tipos y asociaciones de metales en depósitos tipo skarn, incluyendo a: W, Sn, Mo, Cu, Fe, Pb-Zn y Au. En términos generales en depósitos de tipo skarn: fe y au intrusivos máficos a intermedios Cu pb zn w a granitoides Mo y Sn granitos diferenciados reducidos Los distintos metales que se encuentran en depósitos de tipo skarn resultan de diferentes composiciones, estados de oxidación, afinidades metalogenéticas de las intrusiones ígneas, etc. La producción mundial de W proviene de los skarn asociados a intrusivos calcoalcalinos profundos.

Los skarn de Cu están asociados con intrusivos de pórfidos de cu, someros. Skarn de W presentes en ambientes de margen continental relacionados a magmas de calcoalcalinos tipo I de composición granodioritica y cuarzo monzonitica. Los minerales calco silicarados típicos son granates, piroxenos, sheelita y wollastonita. La alteración ocurre en el contacto intermedio entre el intrusivo y la roca huésped calcárea. En general estos yacimientos están asociados a intrusivos profundos. Pueden gradar a skarn de Cu o presentarse en contacto intermedio, con muy pequeño desarrollo en skarns de Cu Skarn de Sn están asociados a granitos altamente diferenciados en ambientes de tras arco (Bolivia). La mineralización de Sn se presenta con trazas de f, rb, li, be, w y Mo. Son yacimientos altos en óxidos y bajos en sulfuros. Son pequeños de volumen, baja ley. Escaso o nula importancia económica. Skarn de Fe ocasionalmente forman depósitos de magnetita económicamente viables. Se asocian a intrusivos máficos a intermedios, de gabro a granodiorita, oxidados. Se caracterizan por alteración de endoskarn y metasomatismo sódico. Skarn de Au se asocian a granitoides someros oxidados con magnetita. También a granitoides más reducidos con ilmenita donde el au aparece asociado a Bi Te y As. Skarn de Cu asociados a ambientes de margen continental relacionados a magmas calco alcalinos específicamente stocks y pórfidos granodioríticos. Daciticos y cuarzo monzoniticios. Skarns de Cu cálcicos de hallan próximos o en contacto con el cuerpo intrusivo. Tienen algo contenido de granates y una alta razón granate/piroxeno. También se observa 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 sulfuracion. Si está asociado a un pórfido cuprífero existe relación entre los eventos de alteración metasomatica de skarn y la evolución de alteración del pórfido. La alteración del progrado del skarn se relaciona con la alteración potásica y esta zonada con respecto al nucleo potásico. Los granatos son más andraditicos a mas grosulariticos desde el contacto hacia afuera. Los piroxenos desde dipsido a hedenbergita a wollastonita, desde el contacto hacia afuera. La rezon granate/piroxeno disminuye desde el contacto hacia afuera. En las etapas mas avanzadas de la evolución del sistema de pórfido cuprífero, ocurre el colapso del sistema hidrotermal, dándose alteración filica en el pórfido y alteración retrograda en el skarn.

Skarn de Zn-Pb presentes en márgenes continentales de subducción relacionados a intrusivos granodioríticos y cuarzo monzonitas calcoalcalinas. Estos yacimientos ocurren distales a los contactos intrusivos. Generalmente a lo largo de contactos. La mineralogía prograda está dominada por piroxenos. Las leyes van del 6 al 12%. No se observa una aureola de metamorfismo centrada. INTRODUCCIÓN Los skarns son rocas calco-silicatadas formadas por el reemplazo de litologías carbonáticas durante procesos metamórficos o metasomáticos de contacto relacionados a intrusiones ígneas. Se desarrollan generalmente en el contacto de plutones intrusivos y rocas de caja carbonáticas. Estas rocas de caja se convierten en mármoles, hornsfels, skarn de reacción, skarnoide y skarn. La génesis del skarn involucra esencialmente metamorfismo de contacto isoquímico y metasomatismo debido a la transferencia de calor, fluidos y metales desde el cuerpo plutónico que se está enfriando hacia la roca de caja de los alrededores. La adición de grandes cantidades de sílice produce una gran variedad de minerales calcosilicatados. Los minerales de alteración de rocas skarn incluyen silicatos con Ca, Fe, Mg y Mn como: epidoto, granate, clinopiroxeno, wollastonita, diópsido, tremolita, actinolita, andradita, grosularita, flogopita (Tabla 1). Los skarn pueden ser clasificados de acuerdo a las rocas que reemplazan, y se usan los términos: exoskarn y endoskarn para referirse al reemplazo de los sedimentos carbonáticos originales y de las rocas del intrusivo, en las zonas de contacto. Ambos, endo y exoskarn pueden contener mineralización económica. Los exoskarn pueden clasificarse de acuerdo a su mineralogía dominante en magnesianos o cálcicos. La mayoría de los skarn económicos ocurren en exoskarns cálcicos. Generalmente se describen de acuerdo al metal económico dominante ej: cobre, hierro, tungsteno, plomo-zinc y molibdeno. Los exoskarn generalmente muestran una zonación de los minerales silicatados (figura 2) y de los minerales de mena. El endoskarn también despliega una zonación mineral resultante de una progresiva adición de calcio al protolito ígneo (usualmente alguno entre granito y gabro). Una zonación común hacia afuera, hacia la caliza es: biotita→ anfibolita→piroxeno→granate.

Génesis Se han reconocido 3 etapas en la evolución de los skarns: 1) Metamorfismo isoquímico inicial, 2) Múltiples etapas de metasomatismo y 3) Alteración retrógrada (figura 3 y 4). 

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Estado 1: involucra la re-cristalización de la roca de caja alrededor del intrusivo, produciendo mármol a partir de caliza, hornfels de la pizarra y cuarcitas de las areniscas. Si los mármoles son impuros se formarán silicatos cálcicos y magnesianos, como talco y wollastonita, andradita y diópsido. El principal proceso involucrado es el metamorfismo isoquímico. Estado 2: La introducción de fluidos hidrotermales magmáticos produce la conversión de mármoles puros y otros tipos de rocas a skarn. Esto es un proceso metasomático prógrado, con temperaturas de 400º- 800ºC y desarrollo de endo y exoskarn. La andradita y diópsido son reemplazados por magnetita, cuarzo, pirita, actinolita y calcita.

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Estado 3: Es un estado retrógrado, de enfriamiento del plutón asociado, con actividad hidrotermal más intensa, destrucción de las asociaciones skarn y desarrollo de minerales arcillosos, epidoto, clorita, actinolita sobreimpuestos a las asociaciones prógradas. Con circulación de agua meteórica. Introducción de volátiles y la temperatura descendente conduce a la precipitación de sulfuros y óxidos. Pudiendo tener: bornita, calcopirita, magnetita en la zona cercana al plutón; pirita, calcopirita en la zona intermedia y calcopirita, tenantita, galena, esfalerita, hematita y magnetita en la zona distal.

Generalidades: El término skarn se usa para designar rocas metamórficas regionales o de contacto constituidas por silicatos de Ca, Mg y Fe derivados de un protolito de calizas y dolomitas en las cuales se ha introducido metasomáticamente grandes cantidades de Si, Al, Fe y Mg. De modo que se entiende por skarn rocas que contienen minerales calcosilicatados, tales como por ejemplo: diópsido, wollastonita, granate andradita y actinolita. Estas comúnmente ocurren en aureolas metamórficas de contacto en torno a plutones que intruyen secuencias calcáreas. A este tipo de rocas metamórficas se asocia un variado grupo de depósitos minerales extremadamente irregulares, los que pueden

formar lenguas de mena que se extienden a lo largo de cualquier estructura planar (estratificación, diaclasas, fallas, etc.) y su distribución dentro de la aureola de contacto de un intrusivo es a menudo caprichosa. Los cuerpos de mena pueden terminar abruptamente con cambios en la estructura. Los depósitos de tipo skarn han sido denominados también:    

metamórficos hidrotermales metamórficos ígneos metamórficos de contacto pirometasomáticos

Sin embargo, el término SKARN es ampliamente utilizado y es adecuado para referirse a este tipo de depósitos relacionados a aureolas de contacto de intrusiones dentro de secuencias calcáreas (calizas, dolomitas). Estas últimas rocas formadas por calcita o dolomita (CaCO3 y CaMg(CO3)2) se convierten en mármoles, rocas córneas calcosilicatadas (hornfels) y/o skarns por el efecto del metamorfismo de contacto. La producción principal de depósitos de tipo skarn incluye: Fe, Cu, W, C (grafito), Zn, Pb, Mo, Sn, U, Au., granate, talco y wollastonita. Los minerales calcosilicatados diópsido (clinopiroxeno), andradita (granate cálcico) y wollastonita (piroxenoide) son los dominantes en skarn mineralizados e indican, junto con otras evidencias, que el rango de formación de skarn es en general de 400º-600ºC. Aunque los skarn de Zn-Pb se forman a temperaturas más bajas, en términos generales en el proceso de formación de skarn están involucradas altas temperaturas. La presión es variable y estos depósitos se forman de 1 a varios Km de profundidad. Aunque existen ricos yacimientos de tipo skarn, la mayoría de los skarns no contienen mineralización económica. Las secuencias de rocas calcáreas o dolomíticas impuras originan rocas córneas calcosilicatadas o skarnoides, las que pueden distinguirse por sus relaciones de terreno, excepto cuando hay reacción entre capas de silicatos y de carbonatos de secuencias sedimentarias (skarn de reacción). El metamorfismo de contacto afecta a las rocas de caja, pero es frecuente que la intrusión también sufra efectos metasomáticos. Esto resulta en una zonación de endoskarn (minerales calcosilicatados dentro del intrusivo) y exoskarn (skarn en las rocas calcáreas). 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 de éste, pero 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 formación de depósitos de tipo skarn involucra esencialmente tres etapas: 

1) Metamorfismo isoquímico recristalización metamórfica y cambios mineralógicos reflejando el protolito y circulación de fluidos a alta temperatura formando

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minerales calcosilicatados. Incluye además el desarrollo de: mármol, rocas córneas, cuarcitas, skarn de reacción, skarnoides, talco y wollastonita hacia la periferia. 2) Etapas múltiples de metasomatismo cristalización del magma y liberación de una fase fluida produciendo skarn metasomático. Se forman principalmente minerales anhidros por acción de fluidos de derivación magmática a temperaturas de 400º-800ºC. Usualmente en esta etapa ocurre o comienza la mineralización. 3) Alteración retrógrada enfriamiento del plutón y circulación de aguas de temperatura más baja, posiblemente meteóricas, oxigenadas, causando alteración retrógrada de los minerales calcosilicatados metamórficos y metasomáticos. En esta etapa se forman nuevos minerales hidratados de temperatura más baja, a partir de los minerales anhidros formados previamente. Incluyen: epidota, actinolita, clorita y otras fases minerales hidratadas, típicamente con control estructural y sobreimpuestos a la secuencia de progrado (fallas, contactos estratigráficos o intrusivos). En algunos casos la mineralización se extiende también a esta etapa de retrogrado. En los skarns distales las etapas 1 y 2 están ausentes y se forman principalmente depósitos de Zn-Pb en el rango de temperatura de 210º-350ºC.

Cabe destacar que el desarrollo de skarn depende de la profundidad de formación. A niveles más someros el skarn metasomático tiene amplia extensión lateral pudiendo sobrepasar la aureola metamórfica, mientras en profundidad es relativamente pequeño comparado con la aureola de metamorfismo. Por su parte, la alteración retrógrada es más extensa a niveles más someros (ya sea un skarn más somero o partes superiores de un sistema de tipo skarn), puesto que está controlada por la circulación de fluidos y la participación de aguas meteóricas en la fase tardía del sistema. Por su parte, los factores relevantes que controlan la evolución hidrotermal de los sistemas de tipo skarn son:    

Presión (profundidad de formación) Estado de oxidación del magma (fugacidad de oxígeno) Grado de diferenciación del magma (cristalización fraccionada) Tiempo de separación del fluido (fase volátil del magma respecto a la cristalización del plutón)

Los depósitos minerales de tipo Skarn son yacimientos de reemplazo metasomático caracterizados por la presencia de minerales calcosilicatados faneríticos de grano grueso, de Ca, Fe, Mg y Mn. Reemplazan selectivamente a rocas carbonatadas y pueden asociarse con mineralización metálica de W, Cu, Zn, Pb, Sn, Fe-Ca y menor AuAg.

Características generales: alteración del tipo reemplazo selectivo por minerales calcosilicatados (ej. piroxenos – diópsido, espinela, hedenbergita, johansenita, wollastonita; granates – andradita, grossularita, almandino - espesartina; anfibolas – hornblenda, tremolita-actinolita; scheelita,smectita (arcilla), clorita, epidota, talco, siderita, calcita, opalina). La mineralogía de alteración aparece típicamente zonada, existiendo casi siempre una superposición de alteración prograda por minerales de alteración retrograda. Los minerales típicos de alteración tipo skarn aparecen en Meinert (1993). La roca huésped es típicamente calcárea, caliza, dolomita o rocas sedimentarias clásticas calcáreas (ej. limolita calcárea). Los depósitos de tipo Skarn son variados, comprendiendo quizás la mayor familia de tipos de depósitos, pudiendo subclasificarse estos de diversas formas. La subclasificación más usada es por mena, reconociéndose entre otros, skarn de Sn, skarn de W, skarn de Cu y skarns de Zn-Pb. Estos son detallados brevemente a continuación. Skarn de Sn: Estos yacimientos ocurren asociados a granitos típicamente alcalinos (tipo “S”)en ambientes intrusivos intracontinentales (ej. Bolivia). Se les asocia mineralización de Snconjuntamente con trazas de F, Rb, Li, Be, W y Mo. Estos yacimientos poseen bajoscontenidos de sulfuros y altos contenidos de óxidos en la mena. Estos yacimientos son de pequeño volumen y baja ley, máximo 30 Mt con 0.1 – 0.4% Sn. Son de escasa o nula importancia económica. Skarn de W Estos yacimientos ocurren en ambientes de margen continental, relacionados amagmas de subducción calcoalcalinos del tipo “I” de composición granodiorítica y cuarzo-monzonítica, emplazados en secuencias de rocas calcáreas – lutíticas. Los mineralescalcosilicatados típicos son granates, piroxenos, scheelita y wollastonita. Estos minerales sonlos de mayor temperatura dentro de los minerales de skarn. La alteración tipo skarn ocurre enel contacto inmediato entre el intrusivo y la roca huésped calcárea, tanto a nivel de exoskarncomo endoskarn. En general estos yacimientos están asociados a intrusivos relativamente profundos, bien cristalizados y textura fanerítica granular. Pueden gradar a skarn de Cu, o presentarse en contacto inmediato, con muy pequeño desarrollo en skarns de Cu. Skarn de Cu También están asociados a ambientes de margen continental, relacionados amagmas calcoalcalinos del tipo “I”, específicamente stocks y pórfidos granodiorítico/dacíticos y cuarzo monzoníticos. Skarns de Cu cálcicos se hallan próximos o en contacto conel cuerpo intrusivo. Tienen un alto contenido de granates y una alta razón granate/piroxeno.También se observa un alto contenido de magnetita – hematita, indicando un ambienteoxidante. Los sulfuros típicos son pirita, calcopirita y menor bornita y esfalerita, indicando unmoderado grado de sulfuración. Estos yacimientos pueden estar asociados a pórfidocupríferos o bien a...