Felsen

Skarn



Ein metamorphes Gestein, das durch heiße, chemisch aktive Flüssigkeiten verändert wurde.


Skarn: Ein Skarnmuster, das hauptsächlich aus Granat, Pyroxen, Carbonat und Quarz besteht. Dieses Exemplar ist ungefähr drei Zoll breit.

Was ist Skarn?

Skarn ist ein metamorphes Gestein, das durch Metasomatismus chemisch und mineralogisch verändert wurde. Metasomatismus ist die Veränderung von Gesteinen durch heiße, chemisch aktive Flüssigkeiten, die durch die Gesteine ​​fließen oder diffundieren und eine Rekristallisation und eine Änderung der Zusammensetzung verursachen.

Skarn bildet sich gewöhnlich an den Rändern eines Magmakörpers, der in eine nahe gelegene Gesteinsmasse eindringt. Gesteine, die durch die Wechselwirkung von Magma, Landgestein, reaktiven Flüssigkeiten und Wärme gebildet oder verändert werden, werden als Skarn bezeichnet. Es ist auch bekannt, dass andere Umgebungen mit metasomatischer Aktivität Skarn produzieren.

Skarn in Karbonaten: Dieses Diagramm zeigt einen Querschnitt durch eine Porphyr-Molybdän-Lagerstätte und die dazugehörigen Skarne. Die Skarns haben sich in einem Karbonatbett in der Nähe der Stelle gebildet, wo sie von magmatischen Einbrüchen durchdrungen wurden. Illustration des United States Geological Survey, modifiziert nach R.H. Sillitoe. 1 2

Ein Beispiel für die Skarnbildung

Die meisten Skarne entstehen, wenn Karbonatgesteine ​​wie Kalkstein, Doloston oder Marmor von einem Magmakörper durchdrungen und durch Kontaktmetamorphose und Metasomatose verändert werden. Zum Zeitpunkt des Eindringens ist die Wärme der Kontaktmetamorphose der Hauptveränderer.

Wenn das Magma abkühlt, werden heiße, saure und silikatreiche Flüssigkeiten freigesetzt. Einige Magmen enthalten bis zu mehreren Prozent gelöstes Wasser, bezogen auf das Gewicht. Aufgrund des spezifischen Gewichtsunterschieds zwischen Wasser und Magma beträgt der Volumenprozentsatz des gelösten Wassers jedoch mindestens das Doppelte des Gewichtsprozentsatzes. Wenn dieses Wasser aus dem Magma ausgestoßen wird, ist es ein Lösungsmittel, das in der Lage ist, Wärme und chemisch aktive gelöste Stoffe in das Landgestein zu transportieren.

Wasser, das das Magma verlässt, bewegt sich durch das umgebende Landgestein, indem es durch Porenräume, Brüche und sogar die Mineralkörner fließt oder diffundiert, aus denen das Gestein besteht. Während es in das Karbonatgestein eindringt, löst sich das heiße, saure, metallhaltige Wasser auf, ersetzt, kristallisiert um und verändert Mineralien im Karbonatgestein. Diese sauren Wässer werden mit gelösten Metallionen, insbesondere Calcium und Silizium, überhitzt und übersättigt. Während sich das saure Wasser durch die Karbonatfelsen bewegt, sinkt seine Temperatur und sein Säuregehalt wird neutralisiert. Während dieses Vorgangs beginnen große Mengen von Calciumsilicat-Mineralien im Carbonat-Gestein des Landes auszufallen und dessen Zusammensetzung zu ändern.

Viele verschiedene Gesteinsarten können durch Metasomatismus in Skarn umgewandelt werden. Das ursprünglich veränderte Gestein wird als "Protolith" bezeichnet. Obwohl Carbonatgestein der am häufigsten vorkommende Protolith ist, haben sich in Granit, Basalt, Konglomerat, Tuff, Schiefer und anderen Gesteinsarten viele Skarns gebildet.

Skarn als komplexe Felsmasse

Auf beiden Seiten der Grenze zwischen einem Magmakörper und seiner umgebenden Gesteinsmasse können sich Skarns bilden. Die auf der magmatischen Seite des Kontakts gebildeten werden als Endoskarne bezeichnet. Die auf der Country-Rock-Seite des Kontakts gebildeten werden als Exoskarne bezeichnet.

Exoskarne bilden sich, wenn die ursprüngliche Chemie einer Gesteinsmasse verändert wird, wenn heiße Flüssigkeiten inkompatibler Chemie durch das Gestein fließen oder diffundieren. Die Intensität der Veränderung und die Art der gebildeten Mineralien können sich mit dem Abstand zum Magmakörper ändern. Diese mineralischen Schwankungen in der Gesteinsmasse entstehen als Reaktion auf Temperatur- und Chemiegradienten über Geographie und Zeit.

Andere Skarn-Umgebungen

In dem oben beschriebenen Beispiel wird Skarn in einer Carbonatgesteinseinheit neben einem Magmaeinbruch gebildet. Es gibt zahlreiche andere geologische Situationen, in denen sich Skarn bilden kann. Dazu gehören Skarne in Verbindung mit hydrothermalen Systemen am Meeresboden; Skarnbildung entlang von Verwerfungen und Scherzonen; Tiefenverkrustung in Gebieten mit regionaler Metamorphose; Skarn über Subduktionszonen; und viele andere. Skarn kann sich mit verschiedenen Wassereinträgen bilden, darunter: Wasser aus Magma, flachem Grundwasser, Meerwasser oder tiefen Salzlaken.

Andradit Granat aus Skarn: Ein Exemplar von Andradit-Granat aus Skarn, gesammelt in der Nähe von Dalnegorsk, Russland. Creative Commons Foto von Lech Darski.

Mineralien in Skarn gefunden

Skarns enthalten oft eine vielfältige Ansammlung von metamorphen Mineralien. Die Mineralzusammensetzung in einem Skarn wird durch die Lithologie des eingedrungenen Gesteins, die Chemie der eingedrungenen Flüssigkeit und die Temperatur der Gesteinsumgebung bestimmt.

Metamorphe Mineralien, die die Skarnumgebung charakterisieren, umfassen eine breite Palette von Calc-Silikaten, viele Arten von Granaten und eine Reihe von Pyroxenen und Amphibolen. Gelegentlich fallen in Skarn wertvolle metallische Mineralerze an. Einige der weltweit besten Kupfer-, Gold-, Blei-, Molybdän-, Zinn-, Wolfram- und Zinkvorkommen befanden sich in Skarn.

Skarn-Informationen
1 Lichtbogenbezogenes Porphyr-Molybdän-Lagerstättenmodell, von RD Taylor, JM Hammarstrom, NM Piatak und RR Seal, II, Kapitel D des Minerallagerstättenmodells für die Ressourcenbewertung, United States Geological Survey, Scientific Investigations Report 2010-5070-D, 64 Seiten, 2012.
2 Porphyry Copper Deposits, von R. H. Sillitoe, Economic Geology, Band 105, Seiten 3-41, 2010.
3 Skarn-Ablagerungen - Unsere größte Quelle für Wolfram: von Kylie Williams, Artikel auf der Geology for Investors-Website, abgerufen im Mai 2018.
4 Demantoid und Topazolith aus Antetezambato, Nordmadagaskar: von Federico Pezzotta, Ilaria Adamo und Valeria Diella; Gems & Gemology, Frühjahr 2011, Band 47, Nummer 1, Seiten 2 bis 14.
5 Saphire aus der Andranondambo-Region, Madagaskar: von Dietmar Schwarz, Eckehard J. Petsch und Jan Kanis; Gems & Gemology, Band 32, Nummer 2, Seiten 80 bis 99.
6 Gelber Skapolith aus Ihosy, Madagaskar: von Margherita Superchi, Federico Pezzotta, Elena Gambini und Emanuela Castaman, Gems & Gemology, Band 46, Nummer 4, Seiten 274 bis 279.
7 Expeditionsbericht zu den Rubin-Abbaugebieten in Nordmosambik (Provinzen Niassa und Cabo Delgado): von Vincent Pardieu, Stephane Jacquat, Jean-Baptiste Senoble, Lou-Pierre Bryl, Richard W. Hughes und Mark Smith; Bericht veröffentlicht auf der Website des Gemological Institute of America, abgerufen im Mai 2018.

Edelsteine ​​in Skarn-Einlagen

In Skarnvorkommen wurde eine Vielzahl von Edelsteinen gefunden, wobei Granat, Rubin und Saphir in Skarn häufig vorkommen. Aus den Antetezambato-Skarns in der Nähe von Ambanja im Norden Madagaskars wurden demantoider Granat und Topazolith gewonnen. 4 Saphire werden aus Skarn in der Region Andranondambo in Madagaskar abgebaut. 5 Aus einem Skarnvorkommen in der Nähe der Stadt Ihosy im Süden Madagaskars wurde gelber Skapolith abgebaut. 6 Rubine wurden in Skarn in Nordmosambik gefunden. 7