Depósitos tipo skarn.

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1 Depósitos tipo skarn

2 Introducción. Los yacimientos de tipo skarn se encuentran entre los más estudiados desde el punto de vista metalogenético, económicamente hablando, la tipología de los skarns abarca numerosos depósitos ricos en cu, pb, zn, au, fe, w y sn, así como en otros minerales industriales (wollastonita, grafito, asbesto, talco, fluorita, etc.).

3 OBJETIVOS. 1. OBJETIVO GENERAL. conocer los fundamentos de un yacimiento tipo skarn. 2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. Reconocer los diferentes sistemas o tipos de skarn de acuerdo a si minerologia . Diferenciar las diferentes etapas del skarn

4 Figura 2. Formación de un depósito tipo skarn.
El término Skarn fue definido por petrólogos metamórficos suecos para designar rocas metamórficas regionales o de contacto constituidas por Ca, Mg y Fe, elementos provenientes de un protolito calcáreo (rocas calizas y dolomitas) en las cuales se ha introducido metasomáticamente1 en grandes cantidades Si, Al, Fe, Mg; esto a partir de la intrusión de un magma. Figura 2. Formación de un depósito tipo skarn.

5 Forma del depósito tipo Skarn
Los depósitos minerales tipo skarn son de forma irregular, pueden formar lenguas de mena que se extienden a lo largo de cualquier estructura planar (estratificación, diaclasas, fallas, etc.) Su distribución dentro de la aureola de contacto es poco definida, ya que los cuerpos mineralizados pueden terminar abruptamente debido a alguna estructura. Figura 3. Forma irregular de los depósitos tipo skarn.

6 Figura 4. Sección transversal esquemática que muestra mineralización y alteración en el depósito Upper Manto.

7 Tipos de mena Los depósitos minerales de tipo Skarn son de reemplazo metasomático caracterizados por la presencia de minerales calcosilicatados faneríticos de grano grueso de: Ca, Fe, Mg y Mn. La producción principal de depósitos de tipo skarn incluye: Fe Cu W C (grafito) Zn Pb Mo Sn U Au granate talco wollastonita.

8 Características del depósito
Una vez ocurrida la intrusión del magma con la roca calcárea, estas rocas se convierten en rocas metamórficas, como mármoles, rocas corneanas calcosilicatadas (hornfels) y/o Skarns por efecto del metamorfismo de contacto. Figura 6. Mármol.

9 ENDOSKARN Y EXOSKARN skarn pueden subdividirse según varios criterios
ENDOSKARN Y EXOSKARN skarn pueden subdividirse según varios criterios. exoskarn y endoskarn son los términos más utilizados para indicar protolito sedimentario o protolito ígneo. Rocas que sean a transformado osea cual es el protolito del marmol es la caliza.

10 Depósitos tipo skarn: endoSKARN y 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 de éste. Usualmente están ausentes en las intrusiones con mineralización de tipo pórfido debido a que domina el flujo ascendente de los fluidos provenientes del plutón. Generalmente los skarn de interés económico son de origen calcáreo y exoskarn. Figura 9. Esquema de endo y exoskarn.

11 Endoskarn y exoskarn 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: Endoskarn: Minerales calcosilicatados dentro del intrusivo.(wallastonita,granate) Exoskarn: skarn en las rocas calcáreas.(calizas dolomitas) Figura 7. Esquema de endoskarn y exoskarn.

12 YACIMIENYTOS TIPO SKARN
Zonamiento: La mayoría presenta un zonamiento distintivo desde la zona de contacto hacia la zona carbonatada. 1. Roca intrusiva 2. Roca periskarnal ENDOSKARN 3. Skarn de granate - piroxeno 4. Skarn de piroxeno 5. Mármol 6. Caliza EXOSKARN

13 Zonación que sucede en la mayoría de los skarn la cual copia la geometría del contacto del plutón y los flujos de fluidos.  Los Skarn son zonados y  la zona de endoskarn y exoscarn proximal posee un alto contenido de Granate.  Las zonas distales son más ricas en piroxeno y en la zona más frontal, relacionada con mármoles puede estar dominada por piroxenoides o vesubianita

14 ETAPAS DE FORMACION DE UN SKARN

15 Etapas de formación Existen diferentes asociaciones minerales en los depósitos tipo Skarn, y sus procesos de formación son similares, emplazamiento de una intrusión, actividad magmática e hidrotermal, en diferentes niveles en la corteza. Estos se explican mediante los siguientes procesos: SKARN PRÓGRADO: Metamorfismo isoquímico (metamorfismo de contacto) Metasomatismo y reemplazo (exsolución de fluido magmático y comienzo de la mineralización) SKARN RETRÓGRADO Alteración retrógrada (influencia de aguas meteóricas).

16 1. Metamorfismo isoquímico
Corresponde a la recristalización metamórfica y cambio mineralógicos reflejando el protolito y circulación de fluidos a alta temperatura formando minerales calcosilicatados y rocas de metamorfismo de contacto llamadas Hornfels o Corneanas. Incluye además el desarrollo de: mármol, rocas córneas, cuarcitas, skarn de reacción, skarnoides, talco y wollastonita hacia la periferia (fases anhidras) No hay mineralización en esta etapa. Dolomitas Calizas Granate, clinopiroxeno, tremolita, talco/ Flogopita Granate, versuvianita,wollastonita, mármol Fases anhidras Favorecen la porosidad H2O

17 2. Metasomatismo y reemplazo
Exsolución de fluido magmático Cristalización del magma y liberación de una fase fluida rica en H2O, CO2 y vapor (provenientes de la intrusión), la cual genera el skarn o halo de alteración. Se forman minerales anhidros, a temperaturas de 400 y 800°C En esta etapa comienza la mineralización. Figura 10. Esquema de la evolución de los skarns de Fe vinculados a-i) al plutón diorítico y f-i) al plutón granítico.

18 2. Metasomatismo y reemplazo
Los sedimentos calcáreos (Ca, Mg) son reemplazados por Si, Al, y Fe. Los sulfuros aún no precipitan en esta etapa. Figura 13. Minerales de depósitos tipo skarn. .

19 3. Metamorfismo y alteración retrógrada
Enfriamiento del plutón y circulación de agua a temperatura más baja, posiblemente meteóricas (oxigenadas), causando la alteración a más baja, posible de los minerales anhidros ya formados, esto es favorecido por el control estructural de la zona. Bajo estas condiciones continúa la mineralización => precipitan los sulfuros Figura 11. Oro nativo en veta Tipo I (cuarzo, feldespato potásico y clorita subordinados), en un skarn de piroxeno verde y epidota. También visibles vetillas Tipo II de calcita.

20 Metamorfismo y alteración retrógrada
Mineralogía de mena: Magnetita y hematita (diseminación y vetas) En el centro hay pirita-calcopirita- magnetita. En los bordes bornita, esfalerita y galena. Los minerales anhidros ahora se hidratan y se forman minerales como: Epidota, biotita, clorita, plagioclasa, calcita, cuarzo a partir de los granates. Tremolita- actinolita y talco a partir de piroxenos. Serpentina por el olivino. ¿Qué favorece la precipitación? La disminución de la temperatura Mezcla de fluidos O la neutralización de los fluidos por la presencia de la roca carbonatada 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.

21 Etapas de formación: metamorfismo retrógrado
Figura 12. Algunos minerales encontrados durante la alteración retrógrada. Etapas de formación: metamorfismo retrógrado ● Alteración retrógrada: ○ Enfriamiento del plutón y circulación de agua a temperaturente meteóricas (oxigenadas), causando la alteración a más baja, posiblemde los minerales anhidros ya formados, esto es favorecido por el control estructural de la zona. Bajo estas condiciones precipitan los sulfuros.

22 Alteración tipo skarn Características generales: alteración del tipo reemplazo selectivo por minerales calcosilicatados (ej. Variedades de piroxenos; granates; anfiboles; arcilla; y otros: clorita, epidota, talco, siderita, calcita, opalina. La mineralogía de alteración aparece típicamente zonada, existiendo casi siempre una superposición de alteración prógrada por minerales de alteración retrógrada. La roca huésped es típicamente calcárea, caliza, dolomita o rocas sedimentarias clásticas calcáreas (ej. limolita calcárea). Skarn del sur de Noruega. El mineral rosado es feldespato potásico, el verde tremolita-actinolita. Ancho de la muestra 9 cm.

23 FACTORES QUE CONTROLAN LA MINERALIZACION TIPO SKARN

24 Profundidad de emplazamiento
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. Carbonatos del Paleozoico manteando al este asociados a mineralización tipo skarn..

25 Migración de los fluidos
A mayor profundidad estos se concentran entre estratos o siguiendo un plano. A menor profundidad los fluidos serán más pervasivos, generando un fracturamiento hidráulico, y granos mas gruesos. Controles en la mineralización y alteración tipo skarn

26 Margen tectónico y magmatismo
Los depósitos de tipo skarn ocurren en distintos marcos geotectónicos, dada la presencia de secuencias calcáreas y de intrusiones. La mineralización asociada dependerá de la composición de los magmas relacionados a cada ambiente geotectónico particular. Ambiente de formación de los Skarn, referido a un arco magmático donde los intrusivos de composición media - ácida entran en contacto con rocas sedimentarias del tipo calizas y dolomitas y de esta interacción suceden fenómenos de metamorfismo de contacto y que posteriormente con el enfriamiento del intrusivo se liberan fluidos que reaccionan con las calizas y sucede el fenómeno de metasomatismo.

27 Factores que controlan la mineralización
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)

28 TIPOS DE SKARN

29 Tipos de mena En general los skarn más ricos en Fe y Au están asociados a intrusiones máficas a intermedias. Los skarn de Cu, Pb, Zn y W, asociados a intrusiones más graníticas, en un ambiente más oxidado. Y los Skarn de Mo y Sn con granitos más diferenciados, en un ambiente más reducido. Existen excepciones. Skarn de cobre.

30 Tipos de skarn Tipos de depósitos de tipo skarn según contenido en SiO2 vs [FeO+Fe2O3+CaO+Na2O]/K2O (de Meinert,1992)

31 Skarn de Sn Estos yacimientos ocurren asociados a granitos típicamente alcalinos (tipo “S”) en ambientes intrusivos intracontinentales (ej. Bolivia). Se les asocia mineralización de Sn conjuntamente con trazas de F, Rb, Li, Be, W y Mo. Estos yacimientos poseen bajos contenidos de sulfuros y altos contenidos de óxidos en la mena. Estos yacimientos son de pequeño volumen y baja ley, máximo 30 Mt métricas a 0.1 – 0.4% Sn. Son de nula importancia económica. Figura 19. Una veta de estaño-tungsteno que contiene wolframita y casiterita cortando esquistos de mica.

32 Skarn de tungsteno o wolframio (W)
Estos yacimientos ocurren en ambientes de margen continental, relacionados a magmas de subducción calcoalcalinos del tipo I de composición granodiorítica y cuarzo-monzonítica, emplazados en secuencias de rocas calcáreas lutíticas. Los minerales calcosilicatados típicos son granates, piroxenos, scheelita y wollastonita. Estos minerales son los de mayor temperatura dentro de los minerales de skarn. Alteración de granate asociada con diques aplíticos cortando skarn en la mina de tungsteno.

33 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. En Chile yacimiento Bandurrias, Manolete, y Las Pintadas, al sur de Copiapó, III Región. Skarn de hierro.

34 Skarn de Cu También están asociados a ambientes de margen continental, relacionados a magmas calcoalcalinos del tipo I , específicamente stocks y pórfidos granodiorítico/ dacíticos y cuarzo monzoníticos. 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. También se observa un alto contenido de magnetita hematita, indicando un ambiente oxidante. Mineralización de cobre (malaquita y azurita) en granito. Foto tomada en la superficie del prospecto Bambana, localizado al noreste de Nicaragua

35 SKARN DE CU Los sulfuros típicos son pirita, calcopirita y menor bornita y esfalerita, indicando un moderado grado de sulfuración. Estos yacimientos pueden estar asociados a pórfido 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 para el caso de pórfidos cupríferos epizonales emplazados en rocas carbonatadas). Estos depósitos se forman a temperaturas entre 300° y 500° C. En el caso de skarn de Cu asociado a pórfidos estériles, estos tienden a ser de pequeño volumen, 1 a 50 Mt. Desarrollo de mantos de cobre inmediatamente sobre skarn de andradita-epidota-carbonato-hematita con crisocola azul- cuprita-calcosina y hematita ocre-limonita desarrollada en la zona oxidada.

36 Skarn de Cu y relación con Pórfido Cu
En el caso de skarn de Cu asociado a un sistema del tipo pórfido cuprífero, existe relación entre los eventos de alteración metasomática de skarn y la evolución de alteración del pórfido. La alteración prógrada del skarn se relaciona con la alteración potásica y está zonada con respecto al núcleo potásico. En las etapas más avanzadas de la evolución del sistema de pórfido cuprífero, ocurre el colapso del sistema hidrotermal, dándose alteración fílica en el pórfido, y alteración retrógrada en el skarn. Esta alteración retrógrada se superpone a la prograda, siendo muy destructiva.

37 relación entre sistemas de mineralización tipo pórfido y skarn

38 Skarn de cinc- plomo (Zn-Pb)
Corresponden a cuerpos mineralizados de reemplazo metasomático de posición y relación con respecto a un intrusivo variable, pero siempre distales. Estos yacimientos ocurren en márgenes continentales de subducción relacionados al menos como fuente de fluidos hidrotermales a intrusivos granodioríticos y cuarzo monzonitas calcoalcalinas del tipo I .

39 Skarn de cinc- plomo (Zn- Pb)
A diferencia de los skarns de cobre, la mineralogía skarn prograda está dominada por piroxenos (razón granate/piroxeno baja) de composición Ca-Fe y Mn (piroxenos hedenbergita y johansenita; granates andradita, almandino- espesartina). Las leyes típicas de Zn varían entre 6 y 12%, menor Pb (razón Zn/Pb 1/1 a 2/1) y menor Cu. Skarn de cinc- plomo (Zn- Pb) Figura 26. Mapa del proyecto Crypto, skarn de Zn-Pb-In, localizado en Utah a 150 km al suroeste de Salt Lake City. Fuente:

40 Skarn de cinc- plomo (Zn-Pb)
En algunos casos se ha reportado contenidos de 1 a 9 oz. de Ag y 1 a 2 g/t Au. Estos yacimientos ocurren distales a los contactos intrusivos, generalmente a lo largo de contactos litológicos y/o estructurales. No se observa una aureola de metamorfismo centrada en el skarn. Los sulfuros están asociados con los piroxenos.

41 CONCLUSIONES. Los skarn sufren mayor alteración retrograda en las partes más someras. La mayoría de los depósitos skarn esta vinculada directamente con la actividad ígnea. Se hizo conocer el fundamento teorico y los conocimientos básicos sobre el yacimiento tipo skarn Uno de los fundamentales controles sobre el tamaño,geometria y estilo , es la profundidad de formación . Las variaciones en el Angulo de subducción pueden tener efectos muy importantes en la formación de los skarn

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