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Skarns

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Depsitos formados a elevadas temperaturaspor la adicin o substraccin de material(metasomatismo)

Desarrollado en la zona de contacto entre elintrusivo y rocas de caja carbonticas. Estas seconvierten en mrmol, hornfels calco-silicatadosy/o skarns por efecto delmetamorfismo/metasomatismo de contacto.

Skarn es un antiguo trmino minero de origensueco para referirse a ganga silicatada.

Skarns tambin han sido llamados tactitas,metamorfismo hidrotermal, metamorfismogneo, metamorfismo de contacto opirometasomatismo (Lindgren)

Introduccin

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Metamorfismo de Contacto

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Un skarn es un tipo de alteracin hidrotermal

Es una trampa geoqumica y la circulacin decualquier fluido hidrotermal en desequilibrioqumico con el protolito puede formarlo

Puede aparecer en cualquier tipo de sistemahidrotermal donde sean estables los calcosilicatos

No tiene implicaciones genticas

Los metales contenidos pueden presentarse encualquier mineralizacin asociada

Un skarn es un estilo de mineralizacin

Definicin

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Rocas metasomticas : Formadas por reaccin de unaroca con un fluido hidrotermal en desequilibrio (distintoorigen) Depsito de reemplazo metasomtico

Con una mineraloga caracterstica : calcosilicatos (gr,px, anf)

Mineralizacin metlica : W, Cu, Zn, Pb, Sn, Fe-Ca ymenor Au-Ag

Muy variados ambientes geotectnicos

Edad: Proterozoico a Terciario

Definicion

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La mineraloga de alteracin aparece tipicamente zonada,existiendo casi siempre una superposicin de alteracinprograda por minerales de alteracin retrgrada.

La roca huesped es tpicamente calcrea, caliza, dolomita orocas sedimentarias clsticas calcreas (Ej. limolitacalcrea).

El tipo de depsito Skarn comprende quizs la mayor familiade tipos de depsitos, pudiendo subclasificarse estos dediversas formas.

La subclasificacin ms usada es por mena, reconociendoseentre otros, skarn de Sn, skarn de W, skarn de Cu y skarnsde Zn-Pb.

Generalidades

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No todos los skarns tienenmineralizacin

Depsitos alta ley - tonelajebajo a intermedio, perogeneralmente pequeos

Fuente principal W (70%mundial)

Fuente importante de Fe, Mo,Zn

Fuente accesoria de Cu, Sn,Pb, Ag, Au, Co, Bi, Be, U, TR, Fy B.

Aspectos Econmicos

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Los depsitos de tipo skarn ocurren en distintos marcos geotectnicos,dada la presencia de secuencias calcreas y de intrusiones, pero la

mineralizacin asociada depender de la composicin de los magmasrelacionados a cada ambiente geotectnico particular.

Marco Tectnico

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Los minerales calcosilicatados dipsido(clinopiroxeno), andradita (granate clcico)

y wollastonita son los dominantes en skarnmineralizados e indican, junto con otrasevidencias, que el rango de formacin deskarn es en general de 400-650C .

Aunque los skarn de Zn-Pb se forman atemperaturas ms bajas (skarn distales), entrminos generales en el proceso deformacin de skarn estn involucradas altastemperaturas (metamorfismo de contacto y

metasomatismo asociado).

La presin de formacin es variable y estosdepsitos se forman desde 1 a 10+ km deprofundidad.

Condiciones de Formacin

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Etapa deprogradomineralesanhidros

Etapa deretrogradomineraleshidratados

Mineraloga

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Skarns pueden clasificarse de acuerdo a la roca quereemplazan:

Exoskarn: alteracin de rocas de caja (carbonatos)Endoskarn : alteracin de la intrusin causativa

Ambos pueden contener la mena, aunquegeneralmente est contenida en el exoskarn

El endoskarn ocurre principalmente en la periferia delos plutones intrusivos donde el flujo de fluidos fue

hacia adentro del plutn o paralelo al contacto deste, pero usualmente estn ausentes en las cpulasde intrusiones con mineralizacin de tipo prfidodebido a que domina el flujo ascendente de los fluidosprovenientes del plutn.

Clasificacin

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Endoskarn

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Endoskarn

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Condicionado composicin protolito

Exoskarn clcico : Calizas o remplazo de skarn mg Mineraloga clcica. Mayora de los depsitos econmicosocurren en exoskarn clcico.

Exoskarn magnsico : Dolomitas o calizas dolomitizadas =>Mineraloga magnsica

Skarns magnsicos pueden tener Evolucin a skarns clcico

En general mayor alteracin retrgrada que los clcicos

Exoskarn manganesfero : Sobre rocas ricas en Mn y/o zonasdistales

Exoskarn

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Exoskarn Clcico

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Exoskarn Magnsico

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Depsitos tipo Skarn clasificados de acuerdo al tipo oasociacin de metales dominantes :W, Sn, Mo, Cu, Fe, Pb-Zn y Au.

Grfico ilustrando larelacin entre lacomposicin deintrusiones gneas yel metal dominanteen varios tipos dedepsitos de tiposkarn (de Meinert,1992)

Clasificacin

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Fe y Au se asocian a intrusivos mficos a intermediosCu, Pb, Zn y Mo se asocian a granitoides oxidados calco-alcalinos conmagnetita (tipo I)W y Sn se asocian a granitos diferenciados reducidos con ilmenita (tipoS)

Magmatismo

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Cobre : muchos en operacin, especialmente aquellos con Au y/o Ag como subproducto

Algunos de gran tamao se encuentran asociados aprfidos cuprferos: Bingham Canyon, Utah; Antamina,Per.

Plomo-Zinc, Hierro: comunes pero pequeos

Molibdeno y Estao: de pequea importancia Tungsteno: produccin mundial de W proviene de este

tipo

Tipos de Skarn

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La composicin del granate y piroxeno en skarns sirve parala distincin de los distintos tipos de depsitos

Granates y Piroxenos

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Granates y Piroxenos

(Mn + Fe +2 ) (Mn)

(Fe+3 ) (Fe +2 )(Al) (Mg)

Piropo Mg3 Al2Si3O12 Almandino Fe 3 Al2Si3O12

Espesartina Mn 3 Al2Si3O12 Andradita Ca 3Fe2Si3O12

Grosularita Ca 3 Al2Si3O12

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A) Metamorfismo isoqumico: involucra recristalizacin y cambios en laestabilidad de minerales sin una transferencia de masas importante.B) Skarn de reaccin: se producen por metamorfismo de litologasinterestratificadas, tales como lutitas y calizas, con transferencia de masasentre capas a pequea escala ( bimetasomatismo ).

Metamorfismo Isoqumico vs Bimetasomatismo

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Relacin entre emplazamiento, cristalizacin y enfriamientodel plutn y evolucin del skarn

Proceso dinmico polifsico

1. Intrusin gnea Anomala trmica importante 600-800 (1200) C. 0.5-3 kb

2. Metamorfismo de contacto3. Etapa de alta temperatura (skarn progrado)4. Etapa de baja temperatura (skarn retrgrado)

No siempre todas siempre presentes

Etapas de Formacin

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Cristalizacin roca gnea (formacincaparazn)

Mayor desarrollo a emplazamiento mssomero

Altos gradientes temperaturaMetamorfismo de contacto

(deshidratacin, decarbonatacin).Gnesis de rocas corneas y skarnsEtapa conductiva (10 3-104 aos)No hay circulacin de fluidosDisminuye permeabilidad y volumen

Aumenta fragilidad

Metamorfismo de Contacto

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Postsolidificacin plutnEtapa exsolucin o convectiva restringida

Fluido progresivamente ms alcalino. Prdida SiO 2, Fe, (Al, Mn).Ganancia Mg, Ca, CO 2Skarns progrados anhidros generalmente zonados. +SiO 2, (Fe)gr, px, id, plag (inc. gr)700-300C. Mayor T en sistemas profundos (>900C?)Zonacin prograda tpica

gnea / gr / hd / di / fo / fo + cc 1/ do gnea / gr / px id / wo id / caliza

Skarn Progrado

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Enfriamiento final. Cada temperatura (

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Etapas de Formacin

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Estos yacimientos ocurren asociados a granitos

tpicamente alcalinos (tipo S) en ambientes intrusivosintracontinentales (ej. Bolivia). Se les asocia mineralizacin de Sn conjuntamente con

trazas de F, Rb, Li, Be, W y Mo.

Estos yacimientos poseen bajos contenidos de sulfuros yaltos contenidos de xidos en la mena. Estos yacimientos son de pequeo volumen y baja ley,

mximo 30 Mt mtricas a 0.1 0.4% Sn.

Son de nula importancia econmica.

Skarn de Sn

k d

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Ocasionalmente formandepsitos de magnetitaeconmicamente viables.Se asocian a intrusivosmficos a intermedios, degabro a granodiorita,oxidados.Se caracterizan poralteracin de endoskarn ymetasomatismo sdico.En Chile yacimientoBandurrias, Manolete, y LasPintadas, al sur deCopiap, III Regin.

Skarn de Fe

Sk d A

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Se asocian a granitoides someros oxidados conmagnetita.

Tambin a granitoides ms reducidos conilmenita donde el Au aparece asociado con Bi-Te-As.

Skarn de Au

Sk d C

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Tambin estn asociados a ambientes de margencontinental, relacionados a magmas calcoalcalinos del tipo I, especificamente stocks y prfidos granodiorticos/dacticos y cuarzo monzonticos.

Skarns de Cu clcicos se hallan proximos o en contactocon el cuerpo intrusivo.

Skarn de Cu

Tienen un alto contenido degranates y una alta razngranate/piroxeno. Tambin seobserva un alto contenido demagnetita hematita, indicando unambiente oxidante.

Los sulfuros tpicos son pirita,calcopirita y menor bornita yesfalerita, indicando un moderado

grado de sulfuracin.

Sk d C

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Estos yacimientos pueden estar asociados a prfidocuprferos o bien a prfidos esteriles.

En el caso de skarns relacionados a prfidos de cobre,estos pueden alcanzar grandes volumenes (50 a 500 Mtpara el caso de prfidos cuprferos epizonales emplazadosen rocas carbonatadas). Estos depositos se formanatemperaturas entre 500 y 300 C. Scheelita aparece aveces en contacto entre roca huesped e intrusivo(Ca(WO4,MO4); mineral de alta temperatura).

En el caso de skarn de Cu asociado a prfidos esteriles,estos tienden a ser de pequeo volumen, 1 a 50 Mt.

Skarn de Cu

Sk d C

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Skarn de Cu

Sk d C

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En el caso de skarn de Cu asociado a un sistema del tipo prfidocuprfero, existe relacin entre los eventos de alteracin metasomtica

de skarn y la evolucin de alteracin del prfido. La alteracin prograda del skarn se relaciona con la alteracin potsica yest zonada con respecto al ncleo potsico.

Los granates son ms andradticos a ms grosularticos desde elcontacto hacia afuera. Los pirxenos desde diopsido a hedenbergita awollastonita, desde el contacto hacia afuera.

La razn granate/ piroxeno disminuye desde el contacto hacia afuera.

Skarn de Cu

En las etapas ms avanzadas de la evolucin del sistema de prfidocuprfero, ocurre el colapso del sistema hidrotermal, dandose alteracinflica en el prfido, y alteracin retrograda en el skarn.

Esta alteracin retrograda se superpone a la prograda, siendo muydestructiva.

Se caracteriza por tremolita-actinolita, smectita, siderita, calcita, talco,

epidota, clorita, con xidos y/o sulfuros de fierro.

Sk d Z Pb

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Corresponden a cuerpos mineralizados de reemplazometasomtico de posicin y relacin con respecto a un intrusivo

variable, pero siempre distales. Estos yacimientos ocurren enmargenes continentales de subduccin relacionados almenos comofuente de fluidos hidrotermales a intrusivos granodiorticos ycuarzo monzonitas calcoalcalinas del tipo I .

A diferencia de los skarns de cobre, la mineraloga skarn progradaest dominada por piroxenos (razn granate/ piroxeno bajo) decomposin Ca-Fe y Mn (piroxenos hedenbergita johansenita;granates andradita almandino-espesartina).

Skarn de Zn-Pb

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Naica

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Naica

Skarn de Zn Pb

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Las leyes tpicas de Zn varian entre 6 y 12%, menor Pb (raznZn/Pb 1/1 a 2/1) y menor Cu. En algunos casos se ha reportadocontenidos de 1 a 9 oz. de Ag y 1 a 2 gr/T de Au.

Estos yacimientos ocurren distales a los contactos intrusivos,generalmente a lo largo de contactos litolgicos y/o estructurales.

No se observa una aureola de metamorfismo centrada en el

skarn, pero si una zonacin de granates a piroxenos desde unalimentador hacia afuera. Los sulfuros estn asociados con los piroxenos. La alteracin retrograda est caracterizada por ilvaita (Mn),

anfibolas (actinolita-tremolita) y clorita.

Skarn de Zn-Pb

Skarns Chilenos

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En Chile la mayor parte de los skarns son cuprferos y todos estn asociados asecuencias calcreas del Cretcico Inferior (Neocomiano) que han sidointruidas por plutones Cretcicos o Terciarios.

Este tipo de mineralizacin no es de importancia econmica a nivel nacional.Hay algunos depsitos en explotacin, pero la mayora han sido explotados enel pasado y estn inactivos en la actualidad.

Se explotan en el distrito de Cabildo (Cordillera de la Costa de la V Regin)donde se presenta mineralizacin de sulfuros de cobre dentro de nivelescalcreos skarnificados de la Formacin Lo Prado del Cretcico Inferior en lasvecindades del contacto con intrusivos Albianos.

Skarns Chilenos

100 mm100 mm

CcpPy

Hem500 mm

Grt

Cal

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En la XI Regin de Aysn existe el yacimiento El Toqui que corresponde a unskarn de Zn-Pb-(Au) tambin en rocas calcreas del Cretacico Inferiorskarnificadas, este yacimiento es el nico productor de Zn en Chile.

Tambin existen skarn cuprferos en el distrito La Campana (V Regin; hoyParque Nacional La Campana); San Antonio y Panulcillo (IV Regin; al NE yS de La Serena respectivamente); todos en niveles calcreos de secuenciasdel Cretcico Inferior.

Skarn de Fe existen en la III Regin al sur de Copiap: depsitosBandurrias, Manolete, Recompensa y Las Pintadas. En rocas calcreasmarinas skarnificadas del grupo Chaarcillo del Neocomiano.

Skarns Chilenos

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Resumen

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Hay una variacin general de los metales con la geoqumica de magmas Fe Au Cu Zn W Mo Sn

Parece haber dos grandes subtipos Fe-Cu-Au y W-Sn-(Mo) (Zn distal en todos)

Hay una influencia del ambiente geodinmicoFe-Cu-Au en arco magmatico o zonas extensin continental

Sn-W dominan en ambientes colisionalesMo en margen activo con influencia continental

La profundidad juega un papel crtico en el contenido en metales y tamao del skarnFe-Cu-Au ambientes epizonalesSn-W ambiente mesozonal o epizonal

Zn-(Pb-Ag) => carcter distal

Composicin roca de caja Composicin y estado redox del protolito

Estructura local

Resumen