1. TEMA:
FUNDAMENTOS DE LA ROCA METAMÓRFICA SKARN 2. OBJETIVOS:
Describir los fundamentos generales de la Roca Skarn
Establecer la composición mineralógica y el protolito de la Roca Skarn.
Interpretar el tipo de metamorfismo por el cual se ha formado la roca.
Determinar la utilidad que presenta dicha roca.
3. INTRODUCCIÓN:
ROCAS METAMÓRFICAS METAMORFISMO Proceso geológico mediante el cual las rocas sufren una serie de transformaciones mineralógicas y se convierten en rocas metamórficas. La composición mineralógica y/o textural cambian mediante este proceso. Los factores desencadenantes del metamorfismo son las variaciones de la presión y de la temperatura, la circulación de fluidos químicamente activos, los esfuerzos y la composición inicial de la roca. Los procesos metamórficos se desarrollan en estado sólido.
TIPOS DE METAMORFISMO Metamorfismo regional: Se produce en las zonas de subducción (bordes destructivos de las placas) Es el metamorfismo de las zonas orogénicas. Dinamometamorfismo: Tiene lugar en las fracturas con fuerte intensidad en su desplazamiento. La energía mecánica se traduce en trituración de la roca y en calor por rozamiento. Metamorfismo de contacto: Es un fenómeno esencialmente térmico. Se produce por ascenso de magma que al contacto con las rocas de caja cede calor y la transforma.
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Metasomatismo: Es un proceso isoquímico 1, sin que se lleve a cabo intercambio de elementos con el medio, implica sustitución de elementos de una roca por otros. Esto se produce por los fluidos que aportan los magmas y que impregnan las rocas sustituyéndolas parcialmente Metamorfismo de enterramiento: Proceso en el que interviene la presión que resulta del peso de una columna de materiales a partir de 10.000 / 12.000 m. de profundidad (3 kb.)
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA La composición química de las rocas metamórficas es muy variada, debido a que el metamorfismo es un proceso en el que no varía de forma apreciable la composición química premetamórfica y, por tanto, tenemos tantas posibles composiciones como diferentes tipos de rocas sedimentarias e ígneas. Generalmente, se establecen cuatro series composicionales en función del grupo litológico - geoquímico de rocas de las que procede la roca metamórfica. Serie Rocas preexistentes - Ultramáficas Rx. ígneas ultramáficas - Máficas Máf icas Rx. ígneas máficasPelítico - grauváquicas Rx. sedimentarias ricas en Si y Al - Calcolsilicatadas Rx. seddimentarias carbonatadas
Figura1. Clasificación de las Rx. Metamórficas de acuerdo a su composición mineralógia Fuente: http://www.uclm.es/profesorado/egcardenas/RIV.pdf
1
Proceso isoquímico, que no supone ningún cambio químico en la composición de las rocas implicadas
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TEXTURA DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS En el caso de las rocas metamórficas se considera el tamaño medio de los cristales, esta propiedad es indicativa del grado metamórfico alcanzado; un mayor grado de cristalinidad indica que las rocas alcanzaron mayor grado metamórfico: Bajo: Son rocas en las cuales los cristales no son identificables a simple vista (p.ej. algunas pizarras). Medio: Son rocas en las cuales los cristales son identificables a simple vista o con una lupa (p.ej. un esquisto). Alto: Son rocas en las cuales los cristales han alcanzado un tamaño notable. Se las puede determinar también con los siguientes nombres:
Texturas cataclástica o milonítica: Revelan, respectivamente, la trituración de los cristales minerales o la deformación plástica que experimentan las rocas sometidas a este metamorfismo de presión.
Textura cristaloblástica: Textura constituida por un mosaico de cristales minerales
desarrollados
transformaciones
de
en
un
minerales
medio
esencialmente
preexistentes.
Las
sólido,
por
transformaciones
mineralógicas y texturales que resultan de estos tipos t ipos de metamorfismo pueden incluir recristalizaciones, cambios en el tamaño y forma de los cristales originales, génesis de nuevos minerales y orientaciones. Se distinguen las siguientes: Texturas granoblásticas: Consiste en un mosaico de cristales más o menos equidimensionales 2. Es la textura característica de Cuarcitas, Mármoles, Eclogitas y Corneanas Textura Lepidoblástica. Definida por minerales laminares l aminares (filosilicatos: (fi losilicatos: micas) homogéneamente orientados más o menos paralelos entre sí. Es
2
Equidimensionales: Tener (aproximadamente) las mismas dimensiones
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la textura de Pizarras, Micacitas, Esquistos micáceos y Gneises micáceos. Textura
Nematoblástica.
Constituida
por minerales
prismáticos
aciculares (generalmente anfíboles) dispuestos homogéneamente orientados con sus ejes mayores paralelos entre sí. Las rocas que presentan este tipo textural son Anfibolitas y Gneises anfibólicos. Textura Porfidoblástica. Definida por la existencia de cristales de mayor tamaño (porfidoblastos) en una masa de fondo de tamaño cristalino inferior. Es típica de los Gneises. La masa de fondo puede presentar cualquiera de las texturas descritas previamente o una combinación de ellas.
Figura 2. Ejemplos de texturas de Rx. Metamórficas Fuente: https://diarium.usal.es/rocalbum/textura-2/
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ROCA SKARN
Figura 3. Tipo de roca 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 metasomáticamente 3 en grandes cantidades Si, Al, Fe, Mg; esto a partir de la intrusión de un magma. De modo que se entiende por skarn rocas que contienen minerales calcosilicatados, tales como por ejemplo: diópsido, wollastonita, granate andradita y actinolita.
Figura 3: Formación de un depósito tipo skarn. Fuente: Griem, Geovirtual 2, Departamento de Geología, Universidad de Atacama
3
Metasomatismo: sustracción o adición de componentes químicos a una roca mediantes fluidos acuosos
con el requisito de que la roca debe mantenerse en el estado sólido
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MINERALOGÍA DE LOS SKARN La mineralogía es la clave para el reconocimiento y la definición de skarns, también es fundamental para entender su origen y en la distinción de la importancia económica de los depósitos minerales interesantes entre localidades no rentables. Los minerales que son de gran utilidad para la clasificación y para la exploración son como el granate, piroxeno y anfíboles, que están presentes en todos los tipos de skarn y que muestran marcada variabilidad de composición. Por ejemplo, el piroxeno manganifero, johannsonita, se encuentra casi exclusivamente en skarns de zinc. En su sentido original se refiere estrictamente a una asociación de granate de granate cálcico, cálcico, piroxeno, piroxeno, anfíbol anfíbol y epidota que
caracterizan
depósitos
minerales de magnetita de magnetita y calcopirita. calcopirita.
CLASIFICACIÓN DE SKARN SEGÚN SU COMPOSICIÓN:
Y ambos pueden ser endo o exoskarn.
Endoskarn y exoskarn El metamorfismo de contacto afecta a las rocas de caja, pero es frecuente que la intrusión también sufra efectos ef ectos metasomáticos. Esto resulta en una zonación: Endoskarn: Minerales calcosilicatados dentro del intrusivo. Exoskarn: skarn en las rocas calcáreas.
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Figura 5. Esquema de endoskarn y exoskarn. Fuente: Higueras, P. Procesos tardimagmáticos y yacimientos asociados
Depósitos tipo skarn: endo y exoskarn El endoskarn ocurre principalmente en la periferia de los plutones intrusivos donde el flujo de fluidos f luidos fue hacia adentro del plutón o paralelo al contacto de éste. Usualmente están ausentes en las intrusiones con mineralización de ti po 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 6. Esquema de endo y exoskarn. Fuente: http://aabetmen.blogspot.cl
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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 4. Forma irregular de los depósitos tipo skarn. Fuente: monografias.com
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
Zn
U
Cu
Pb
Au
W (volframio)
Mo
granate
C (grafito)
Sn
talco
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ETAPAS DE FORMACIÓN DE UN SKARN 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) m ineralización) Skarn retrógrado: Alteración retrógrada (influencia de aguas aguas meteóricas)4
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. Corneanas.
Incluye además el desarrollo desarrollo de: de: mármol, mármol, rocas
córneas, cuarcitas, skarn de reacción, skarnoides, talco y wollastonita hacia la periferia (fases anhidras). No hay mineralización mi neralización en esta etapa.
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. 4
El agua meteórica es un término hidrológico de muchos años para el agua en la tierra que se origina de la precipitación.
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Se forman minerales anhidros, a temperaturas de 400 y 800°C En esta etapa comienza la mineralización Reemplazo: Los sedimentos calcáreos (Ca, Mg) son reemplazados por Si, Al, y Fe. Los sulfuros aún no precipitan en esta etapa.
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
USOS DEL SKARN Arquitectura: Áridos decorativos, Entryways Entryways y decoración de interiores. Como piedra de construcción, como revestimiento de piedra, decoración de Jardín y piedra pavimentada. Industria de la construcción: como fundente en la producción de acero y arrabio, como agente de sinterización en la industria del acero para procesar mineral de hierro, como piedra de fábrica, la producción de oro y plata, fabricación de magnesio y dolomita dolomit a refractarios. Comercio: la creación de obras de arte, piedra preciosa, joyería. Antigüedad: Artefactos, monumentos monumentos y escultura.
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CARÁCTERÍSTICAS GENERALES GENERALES DEL SKARN PROPIEDADES Composición química Protolito
Textura Tamaño de grano Fractura Transparencia Densidad Resistencia
piroxeno, titanite calcáreo (rocas calizas y dolomitas)
Tipo de metamorfismo Color
calcita, enstatite, epidoto, granate, magnetita,
Metamorfismo de contacto, mesomática Negro, marrón, verde, gris, blanco Terroso, barro rico, áspero Grano fino Irregular Opaco 2.8-2.9 g/cm 3 Resistente al calor
Tabla 1. Generalidad de la roca Skarn
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4. CONCLUSIONES:
La mineralogía es la clave clave para el reconocimiento y la definición definición de skarns, constituído por calcita, enstatite, epidoto, epidoto, granate, magnetita, piroxeno.
El Skarn rocas rocas metamórficas regionales o de contacto contacto constituidas por Ca, Mg y Fe, elementos provenientes de un protolito calcáreo (rocas calizas y dolomitas)
Una vez ocurrida la intrusión del magma con la la roca calcárea, estas rocas se convierten en rocas metamórficas, como mármoles, rocas Skarns por efecto del metamorfismo de contacto.
La roca Skarn presenta presenta diversos usos por ejemplo en la arquitectura arquitectura para decoraciones de interiores, en la industria como fundente en la producción de acero y arrabio, en la antigüedad para la elaboración de esculturas y como factor económico en la comercialización. comercialización.
5. RECOMENDACIONES:
Realizar una investigación en en páginas fiables, para proporcionar proporcionar un buen fundamento sobre el tema a tratar.
Analizar el término protolito y relacionarlo con el tema expuesto. expuesto.
Interpretar adecuadamente adecuadamente el tipo de metamorfismo que que presentan las rocas metamórficas.
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BIBLIOGRAFÍA: BASTIDA, F. (2005): Geología. Una visión moderna de las Ciencias de la Tierra. Trea Ciencias, Gijón, Vol. I y II Maksaev, V. Depósitos de tipo skarn, Apuntes de Metalogénesis. Meinert, L. Skarns and skarn deposits
Páginas web http://www.uclm.es/profesorado/egcardenas/RIV.pdf https://www.extremos.org.ve/Rocas-Metamorficas-Textura.html http://www.pepeline.cl/wp-content/uploads/2013/08/MN632_07_2015.pdf http://www.comparerocks.com/es/lo-que-es-skarn/model-97-999
