UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

Docente:

YACIMIENTOS TIPO SKARN

Facultad de IngenieríaE. A. P. Ingeniería Geológica

Integrantes:•CARMONA INCIL, WILLIAM•OCAS BOÑÓN, RAFAEL

GEOLOGÍA DE YACIMIENTOS MINERALES II

Cajamarca, 18 de Marzo del 2010

INTRODUCCIÓN

Los depósitos Skarn son una gran fuente de tungsteno en el mundo; de las mayores fuentes de cobre, importantes fuentes de hierro, molibdeno y zinc; y menores fuentes de cobalto, oro, plata, plomo, bismuto estaño, berilo y boro.

OBJETIVOS

Definir los procesos de formación de los “Yacimientos Tipo Skarn”.

Señalar los principales minerales asociados a dichos yacimientos.

Indicar la evolución de los depósitos del tipo Skarn.

Indicar la relación que éstos presentan con la tectónica de placas.

Realizar una clasificación de los depósitos del tipo Skarn.

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DISTRIBUCION DE LOS DEPÓSITOS TIPO “SKARN” EN EL MUNDO

Ubicación Geotectónica de los Depósitos Skarn en el Cinturón Circum Pacífico

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Modelo tectónico esquemático de una zona de subducción en un margen de tipo andino mostrando la evolución del magma, desde su origen inicial en la cuña de manto astenosférico, hasta el ambiente volcánico y sub - volcánico involucrado en la generación y emplazamiento del skarn.

Ambiente Tectónico del Skarn

DEFINICIÓN

Se entiende por skarn rocas que contienen

minerales calcosilicatados,

Wollastonita: CaSiO3 Granate: Fe2Al3(SiO4)3    Andradita:Ca3Fe2Si3O12

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.

Los depósitos minerales skarn son encontrados en los contactos entre plutones ígneos y rocas sedimentarias o en fisuras distales en rocas carbonatadas

Se encuentran adyacentes a plutones, a lo largo de las fallas y de las principales zonas de cizalla,

Skarns pueden subdividirse según varios criterios. Exoskarn y Endoskarn son los términos más utilizados para indicar protolito sedimentario o protolito ígneo, respectivamente.

Zonamiento:

La mayoría presenta un zonamiento distintivo desde la zona de contacto hacia la zona carbonatada.

1. Roca intrusiva2. Roca periskarnal

3. Skarn de granate - piroxeno4. Skarn de piroxeno 5. Mármol6. Caliza

ENDOSKARN

EXOSKARN

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 exoskarn 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.

Etapas en la Formación de Depósitos Skarn

Metamorfismo Isoquímico:

Etapas Múltiples de Metasomatismo:

Alteración Retrógrada:

Etapas en la Evolución de un Plutón Asociado a Depósitos Tipo Skarn:

LÍMITE DE METAMORFISM

OREACION DE SKARN

ALTERACION RETROGRAD

A

EXOSKARN

ENDOSKARN

A)Intrusión inicial que causa metamorfismo de contacto en las rocas sedimentarias.

B)Recristalización metamórfica y cambios de fases mineralógicas en la roca original, con fenómenos locales de metasomatismo y circulación de fluidos que forma diversos minerales del grupo calco - silicatados .

C)Cristalización y liberación de facies acuosas de lo cual resulta la skarnificación por fluidos metasomáticos.

D)El enfriamiento del plutón y la posible circulación de agua meteórica muy oxigenada causa alteración retrógrada del complejo de minerales calco - silicatados siendo esta alteración más típica en sistemas formados a baja profundidad.

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Los factores más

importantes, 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).

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PRINCIPALES TIPOS ESTRUCTURALES DE LOS SKARN

A: Skarn Biometasomático

B: Veta en Exoskarn

C: Veta en Endoskarn

D: Skarn Frontal

1: Intrusivo. 2: Caliza

3: Skarn. 4: Lutita

CLASIFICACION DE LOS YACIMIENTOS TIPO SKARN

Basado sobre los metales economicos. Los Skarn se puede clasificar en siete tipos importantes (Einaudi, 1981; Meinart, 1991)

a.- Fe (-Cu, -Au)b.- Cu (-Fe, -Au, Mo )c.- Au (-As, -Cu)d.- Zn-Pb-Age.- W-Cu (-Zn, - Mo )f.- Sn (-Cu, -W, - Zn)g.- Mo (-Cu)

Skarn de Hierro

Los skarns más grandes son los depósitos de hierro. Los skarns de hierro son minados por su contenido de magnetita y aunque pequeñas cantidades de Cu, Co, Ni y Au puede estar presente, el hierro es generalmente la única mercancía recuperable. Muchos de los depósitos son muy grandes (> 500 millones de toneladas, > 300 millones de toneladas que figuran Fe) y consisten predominantemente de magnetita con poco silicato de ganga. Algunos depósitos contienen cantidades significativas de cobre y son más típicos de transición a skarns de cobre.

Mineral dominante

Mgt (endoskarn)Cp, sulfuros de Co-Ni

(exoskarn)

Tonelaje 30Mt -200Mt, máx. 700 Mt

Plutón Plutones máficos y/o hipabisales

Mineral SkarnGranates rico en Fe, Cpx,

Ep, Amp, Scapolite (endoskarn)

Localización del Skarn

comúnmente próximo al contacto del Plutón;

convirtiéndose mármol

Profundidad de formación

Generalmente profundo

Otra característica

Hornfles y mármol son comunes

Skarn de OroMineral dominante Py, Po, sulfuros de Fe y As, Au y Bi

Tonelaje 1Mt -100Mt. Au: 3-15 g/t. Pórfido de Cu relacionado a Skarn: grande

PlutónPlutónico o hipabisal, en parte

granodiorita y diorita

Mineral SkarnCpx>Gnt, generalmente reducido el skarn intermedio, dominado la zona proximal por granates ricos en Fe, y

la zona distal por Cpx

Localización del Skarn

Proximidad cercana en contacto con la zona mineral (exoskarn)

Profundidad de formación

Baja, por la similitud del skarn próximo de Gnt entre el skarn de Au

y los skarn de Cu y Fe

Otra característicaDominante en zonas orogénicas del Mesozoico, a menudo asociado a

pórfidos de Cu.

Skarn Au - Mg

Skarn de Cobre

También están asociados a ambientes de margen continental, relacionados a magmas calcoalcalinos del tipo “I”, específicamente stocks y pórfidos granodiorítico/ dacíticos y cuarzo monzoníticos. 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. Los sulfuros típicos son pirita, calcopirita y menor bornita y esfalerita, indicando un moderado grado de sulfuración. Estos yacimientos pueden estar asociados a pórfidos cupríferos o bien a pórfidos estériles.

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Si la roca de carbonato alrededor de la intrusión contiene un estrato de caliza permeable y porosa y cálcica, entonces los fluidos mineralizadores fluyendo a través de él generarán un skarn de cobre. Estos skarns pueden extenderse lateralmente para varios kilómetros.

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Skarn de Cu

Mineral dominante

Cp, Py, Mgt, bornita (exoskarn). Lado del Plutón: Cp, Mgt

Tonelaje 1Mt -100Mt. Cu: 0.5-3%. Pórfido de Cu relacionado a Skarn: grande

(>100Mt). Plutón relacionado: pequeño: (100-5000Mt)

Plutón Calcoalcalino, series de magnetita y granodioritas o

cuarzo-monzonitas hipabisales

Mineral SkarnGranates oxidados, Cpx

reducidos, un zonamiento: Wol-Cpx>-Gnt

Localización del Skarn

Proximidad cercana en contacto con la zona mineral (exoskarn)

Profundidad de formación

Profundo (>1Kbar)

Otra característica Común en zonas orogénicas jóvenes

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Zonamiento en un Skarn de Cu

El zonamiento del skarn es marcado por las zonas siguientes en la orden de proximidad al contacto:A.- Zona masiva del granate, con granate y la cantidad de menor importancia de piroxeno. El skarn masivo del granate, ocurre a lo largo de ambos lados de los cuerpos de mineral de magnetita.B.- Zona de piroxenos, la cual contiene clinopiroxenos y granates.

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Relación cercana del Skarn de Fe-Cu-AuEl patrón del zonamiento y las variaciones composicionales de los minerales del Skarn son similares entre depósitos del Skarn del Fe-Cu-Au

Los skarns reducidos se desarrollan extensivamente alrededor de un depósito del Skarn del Fe y muchos depósitos tales como el Skarn del Cu o del Au encontramos en la parte distal del Skarn de Fe

Skarn de Zinc - Plomo

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”.

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Un tipo de depósito formado por un sistema del pórfido de cobre es skarn de zinc, lo cual ocurre en los bordes exteriores del área mineralizado y típicamente patrocina mineralización de plata de delantera de cinc. Los skarns forjado a mantos (los cuerpos tabulares), venillas y chimeneas o tuberías..

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Skarn de Zn

Mineral dominante

Sph, Galena, Py, Po. Zonamiento del metal.

Proximal>Fe,Cu,Zn,Pb,Ag< distal

Tonelaje 0.1Mt -5Mt. Máx. 90Mt, Zn: 3-20%, Pb: 0.3-17%, Ag: 30-500g/t

Plutón Intrusivos hipabisales o diques, a veces plutones que no pueden ser

identificados alrededor del depósito

Mineral SkarnExoskarn dominante: mineralogía

rica en Mn y Fe; Cpx>>Gnt (andradita). Proximal>Gnt-

Fe,Cpx-Mn,Ch- Amp ricos en Mn<distal

Localización del Skarn

Distal, usualmente 500m o más lejos del plutón

Profundidad de formación

Comúnmente muy bajo (<1Kbar)

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Modelo generalizado de los depósitos de Skarn de Cu y Pb-Zn

Diagrama esquemático que muestra las posiciones relativas de las diferentes clases de skarn en función de la composición de las rocas ígneas y skarn con contenido de minerales de sulfuro. El contenido medio de silicio, está dado en porcentaje de peso de las rocas ígneas.

CONCLUSIONES

Los depósitos tipo Skarn son importantes fuentes principalmente de Cobre y Tungsteno en el mundo entero.

Describir los procesos evolutivos de los Skarn es de vital importancia, ya que así se identificarán los minerales asociados a cada tipo de depósito.

La relación existe entre los distintos ambientes de formación de los skarns, y lo que define a una roca como skarn, es la mineralogía.

Los minerales que son de gran utilidad para la clasificación y para la exploración de los skarns son el granate, piroxeno y anfíboles.

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 que en profundidad es relativamente pequeño comparado con la aureola de metamorfismo.

ZONAS POTENCIALMENTE FAVORABLES PARA LA EXPLORACION EN EL PERU

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Q uechuaPhases

Incaic Phases

Peruvian Phose

Mochica Phose

Late HercynianPhoss

Early H ercynianPhase

C OSTAW ESTER NC OR DILLE RA

A LTIPLAN OEA STER NC OR DILLE RA

SU B AN D EA NR EGION

QUATERNARY

TERTIARY

CRETACEDUS

JURASSIC

TRIASSIC

PERMIAN

CARBONI-FEROUS

DEVONIAN

SILURIAN

ORDOVICIAN

CAMBRIAN

PRE - CAMBRIAN

P LIOCE N E

M IOCE N E

OL IGO CENE

PALE OC E NE

UP PE R

LO W E R

M ALM

DO GGE R

LIA S

UP PE R

LO W E R

P EN NS Y L-VAN IAN

M ISS IS SIP -P IA N

E OCE N E

0 100 200 300 km

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

2000

Cu - Zn Skarn

Tipos de Depósitos

Cu Skarn

YACIMIENTOS TIPO SKARN EN

EL PERÚ

GRACIAS