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Depósitos de Skarn

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Skarn vs. depósito de skarn

El skarn es un tipo de roca relativamente simple que se forma cuando un cuerpo magmático intruye en rocas sedimentarias carbonatadas como la caliza o la dolomita. En el contacto entre los dos tipos de roca, se forma un conjunto de minerales de cal-silicato de grano grueso, principalmente los minerales granate y piroxeno, como resultado del calor y los fluidos liberados por el magma en enfriamiento.

No todos los skarns contienen mineralización económica, pero cuando contienen minerales valiosos, se denominan “depósitos de skarn”.

Existen siete tipos principales de yacimientos de skarn en función del metal que contengan predominantemente: minerales de wolframio (W), estaño (Sn), molibdeno (Mo), cobre (Cu), hierro (Fe), plomo-zinc (Pb-Zn) y oro (Au).

skarn
Sección transversal de un depósito de skarn y una anomalía asociada de oro en el suelo.

¿Cómo se forman?

La mayoría de los depósitos de skarn se forman durante la transferencia de calor, fluido y metales desde el magma en enfriamiento a la roca circundante.

El proceso básico implica tres pasos;

En primer lugar, un cuerpo magmático intruye roca sedimentaria rica en carbonatos. Estas rocas son alteradas y deshidratadas por el calor del magma intruso. En esta fase no hay mineralización.

En segundo lugar, los fluidos salen del magma y entran en las rocas circundantes. Cuando el magma intruye a gran profundidad bajo la superficie terrestre, los fluidos se mueven a lo largo de canales estrechos, como fallas o planos de estratificación. Los fluidos relacionados con yacimientos menos profundos tienden a estar menos limitados y se extienden más como un halo. En esta fase se precipitan algunos minerales.

La verdadera acción tiene lugar cuando el sistema se enfría. La mayoría de los estudios muestran que la precipitación de metales en un yacimiento de skarn está relacionada con la disminución de la temperatura de los fluidos de la mena, la mezcla de estos fluidos con las aguas derivadas de la superficie y la neutralización por parte de los minerales de carbonato.

Al igual que en los yacimientos de pórfido de cobre o VMS, esta alteración da lugar a un patrón de zonificación distintivo. Reconocer las características y la mineralogía de esta zonificación distintiva es importante para la exploración.

Clasificación

Los yacimientos de skarn se dividen y subdividen según diversas variantes. Cuando la roca huésped es caliza, se conoce como skarn cálcico y cuando es dolomita, se denomina skarn magnésico.

Los yacimientos de skarn también se describen como exoskarn o endo-skarn en función de la ubicación de la mineralización. Un exoskarn se forma dentro del sedimento, fuera del magma intruso. Un endoskarn se forma dentro de la roca ígnea (normalmente un granito) que se forma al enfriarse el magma. La mayoría de los yacimientos económicos de skarn del mundo son exoskarn.

Minerales de skarn

Un skarn es básicamente una envoltura o halo de alteración alrededor de una intrusión de granito. Aunque esta alteración puede extenderse varios kilómetros, la parte mineralizada suele ser mucho, mucho más pequeña.

Los minerales de skarn pueden estar dispersos por toda la roca o depositados en capas, vetas o a lo largo de la estratificación; el tamaño del grano varía de fino a muy grueso.

El conjunto de minerales que se encuentran en un yacimiento de skarn depende principalmente de la química del granito y son una mezcla de minerales de sulfuro y óxido.

  • Los skarns de Fe contienen principalmente el mineral de óxido de Fe, la magnetita.
  • Los W-skarns contienen principalmente scheelita (mineral de wolframio), molibdenita (mineral de molibdeno) y el sulfuro de cobre-hierro, calcopirita.
  • Los skarns de cobre contienen principalmente calcopirita, el sulfuro de hierro pirita y óxidos de hierro como la hematita y la magnetita.
  • Los skarns de Zn-Pb contienen principalmente el sulfuro de zinc esfalerita, el sulfuro de plomo galena, los sulfuros de hierro pirrotita y pirita, y el óxido de hierro magnético magnetita.
  • Los skarns Sn-W contienen principalmente el mineral de óxido de estaño casiterita.

Cómo encontrar un yacimiento de skarn

Es importante que los exploradores entiendan el patrón general de zonificación de los depósitos de skarn, en particular los rasgos de alteración más externos. Aunque una discusión completa de estas características está más allá del alcance de este artículo, las características de alteración pueden incluir

  • Minerales distintivos como los piroxenos, que no son típicos en las rocas sedimentarias o graníticas,
  • rasgos como el “blanqueo” de la roca por fluidos,
  • evidencia de escape de fluidos de la roca sedimentaria (estructuras de escape de fluidos),
  • y halos isotópicos que pueden ser identificados a través del análisis de laboratorio de las relaciones isotópicas en la roca.

Los depósitos de skarn tienden a ser más densos que las rocas circundantes y, por lo tanto, pueden contrastar en un estudio de gravedad. Además, los depósitos de skarn con abundancia de minerales magnéticos, como la pirrotita o la magnetita, pueden identificarse en un estudio magnético. El uso de la geofísica para encontrar depósitos de skarn puede ser más difícil si el mineral de mena dominante es el sulfuro de zinc esfalerita, ya que no es magnético ni conductor. La mayoría de los métodos geofísicos habituales utilizados en la exploración tendrán dificultades para encontrar depósitos de skarn de Zn-Pb

Algunos yacimientos de skarn famosos

Los yacimientos de skarn son abundantes y se forman en todo el mundo en rocas de todas las edades, pero a la mayoría de los geólogos les costaría nombrar más de uno de memoria. Muchos de ellos se encuentran cerca de grandes yacimientos de pórfidos de Cu, como el de Bingham Canyon en Utah.

  • La mina Cantung, explotada por North American Tungsten en los Territorios del Noroeste de Canadá, es el mayor productor mundial de concentrado de tungsteno. Su proyecto Mactung, en fase de viabilidad, es también un yacimiento de skarn.
  • La tristemente célebre mina de Ok Tedi, en el oeste de Papúa Nueva Guinea, es un gigantesco yacimiento de pórfido y skarn de cobre y oro que extrae unos 20 millones de toneladas de mineral al año.
  • La mina de Pine Creek, en California, fue uno de los mayores yacimientos de scheelita de skarn del mundo y una de las principales fuentes de suministro de wolframio de Norteamérica, pero ya no está en funcionamiento.
  • La mina de Kamaishi es típica de los yacimientos de skarn de hierro-cobre de Japón e incluye el mayor yacimiento de skarn de hierro de Japón, el Shinyama, que mide 400 m de largo por 80 m de ancho y se extiende a más de medio kilómetro de profundidad.

Por supuesto, ningún debate sobre los skarns estaría completo sin hacer referencia a los grandes yacimientos de estaño-tungsteno de China. China es, con diferencia, el mayor productor de wolframio del mundo. Aunque no todos los yacimientos de China son skarns “clásicos” como los descritos anteriormente, comparten una historia geológica similar. Muchos se consideran “tipo skarn” y casi todos se formaron por actividad hidrotermal relacionada con intrusiones graníticas en calizas sedimentarias existentes. Algunos ejemplos son:

  • La mina Xianglushan, en la provincia de Jiangxi, es un skarn de tungsteno y la mayor mina de tungsteno de China en términos de producción anual.
  • El yacimiento de Shizhuyuan Skarn-Greisen en la provincia de Hunan, China. Es uno de los mayores yacimientos de tungsteno del mundo y el mayor de China en términos de reservas probadas.
  • La mina de Yaogangxian, en la provincia de Hunan, consta de dos yacimientos: un yacimiento de tungsteno-estaño de tipo vena de cuarzo relacionado con intrusiones de granito en rocas sedimentarias, y un yacimiento de tipo skarn.

Más información

Consulte World Skarn Deposits de Meinert et al (2005) a partir de la página 299 del volumen Economic Geology 100th Anniversary o el número especial de 1982 dedicado a los depósitos de Skarn

El informe Cu, Au, and Zn-Pb Skarn Deposits del USGS también es exhaustivo, al igual que este Overview of Skarn Deposits en el sitio web del Ministerio de Energía y Minas de BC.

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