Введение
Твердые, крупнозернистые, гидротермально измененные метаморфические породы.
Скарны или тактиты – это крупнозернистые метаморфические породы, образующиеся в результате замещения карбонатосодержащих пород при региональном или контактном метаморфизме и метасоматизме. Скарны могут формироваться путем метаморфической перекристаллизации нечистых карбонатных протолитов, биметасоматической реакции различных литологий и инфильтрационного метасоматизма магматическими гидротермальными флюидами. Скарны обычно богаты кальцием, магнием, железом, марганцем, алюминиевыми силикатными минералами, которые также называют кальциевыми силикатами. Эти минералы образуются в результате изменений, происходящих при взаимодействии гидротермальных флюидов с протолитом магматического или осадочного происхождения. Во многих случаях скарны связаны с внедрением гранитных плутонов, расположенных вблизи разломов или зон сдвига, которые часто внедряются в карбонатные слои, состоящие из доломита или известняка. Скарны могут образовываться при региональном или контактном метаморфизме и, следовательно, формируются в относительно высокотемпературных условиях.
Петрология
Скарны состоят из кальций-железо-магний-марганцево-алюминиевых силикатных минералов. Скарновые месторождения экономически ценны как источники металлов, таких как олово, вольфрам, марганец, медь, золото, цинк, свинец, никель, молибден и железо. Минералогия скарнов характеризуется преобладанием граната и пироксенa, а также широким разнообразием кальциосиликатов и сопутствующих минералов, включая идокраз, волластонит, актинолит, магнетит или гематит, эпидот и скаполит. Поскольку скарны формируются из богатых кремнеземом водных растворов, насыщенных несовместимыми элементами, в них встречаются различные редкие типы минералов, такие как: турмалин, топаз, берилл, корунд, флюорит, апатит, барит, стронцианит, танталит, англезит и другие.
Классификация
Скарны можно подразделять в зависимости от определенных критериев. Один из способов классификации скарнов – по их протоолиту. Если протоолит имеет осадочное происхождение, его можно отнести к экзоскарнам, а если протоолит – магматическое, то к эндоскарнам.
Скарновые отложения Cu (Au, Ag, Mo, W)
Тектоническая обстановка для меднорудных месторождений обычно связана с плутонами андезского типа, внедряющимися в более древние карбонатные слои континентального склона. Породами-хозяевами, как правило, являются кварцевый диорит и гранодиорит. Пирит, халькопирит и магнетит обычно встречаются в повышенных концентрациях. Экзоскарны более распространены и формируются на внешней стороне интрузивного тела, контактирующего с реакционноспособной породой. Они образуются, когда флюиды, оставшиеся после кристаллизации интрузии, выбрасываются из массы на завершающих стадиях внедрения в процессе, называемом вскипанием. При контакте этих флюидов с реакционноспособными породами, обычно карбонатами, такими как известняк или доломит, происходит реакция, вызывающая изменение (инфильтрационный метасоматизм). Скарноиды – это кальцисиликатные породы мелкозернистого состава с низким содержанием железа. Скарноиды обычно встречаются между роговикми и крупнозернистыми скарнами. Скарноиды, как правило, отражают состав исходной породы (протолита). В большинстве крупных скарнов наблюдается переход от раннего метаморфизма – формирующего роговики, реакционные скарны и скарноиды – к позднему метаморфизму, формирующему относительно крупнозернистые рудоносные скарны. Магматическое внеджение вызывает контактный метаморфизм в окружающей области, в результате чего образуются роговики. Рекристаллизация и фазовые изменения в роговиках отражают состав протолита. После образования роговиков происходит метасоматизм, включающий гидротермальные флюиды из магматического, метаморфического, морского, метеоритного или смешанного источника. Этот процесс называется изохимическим метаморфизмом и может привести к образованию широкого спектра кальцисиликатных минералов, формирующихся в нечистых литологических единицах и вдоль границ флюидов, где происходит метасоматизм малого масштаба (аргиллит и известняк, а также полосчатое железное образование). Скарновые месторождения, представляющие экономический интерес благодаря содержанию ценных металлов, являются результатом крупномасштабного метасоматизма, где состав флюида контролирует состав скарна и его рудной минералогии. Они относительно крупнозернистые и не сильно отражают состав протолитов или окружающих пород. Редкие типы скарнов формируются в контакте с сульфидными или углеродистыми породами, такими как черные сланцы, графитовые сланцы, полосчатые железные образования и, иногда, соль или испарения. Здесь флюиды реагируют не столько посредством химического обмена ионов, сколько из-за окислительно-восстановительного потенциала вмещающих пород.