Sisältö
- Mikä on Skarn?
- Esimerkki Skarnin muodostumisesta
- Skarn monimutkaisena rock-massana
- Muut Skarn-ympäristöt
- Mineraalit löydetty Skarnista
- Jalokiviä Skarn-talletuksissa
skarn: Näyte skarnasta, joka koostuu pääasiassa granaatista, pyrokseenista, karbonaatista ja kvartsista. Tämä näyte on noin kolmen tuuman poikki.
Mikä on Skarn?
Skarn on metamorfinen kivi, jota metasomatismi on muuttanut kemiallisesti ja mineralogisesti. Metasomatismi on kivien muuttamista kuumilla, kemiallisesti aktiivisilla nesteillä, jotka virtaavat tai diffundoituvat kivien läpi ja aiheuttavat uudelleenkiteytymistä ja koostumuksen muutosta.
Skarn muodostuu yleisesti magman rungon reunojen ympärille, joka tunkeutuu läheiseen kivimassaan. Kivet, jotka ovat muodostuneet tai muuttuneet magman, maankallion, reaktiivisten nesteiden ja lämmön vuorovaikutuksessa, tunnetaan nimellä skarn. Muiden metastaattisen aktiivisuuden ympäristöjen tiedetään tuottavan myös skarnia.
Skarn karbonaateissa: Tämä kaavio kuvaa poikkileikkauksen porfyyri-molybdeeniesiintymän ja siihen liittyvien kuorien läpi. Päälliset ovat muodostuneet karbonaattikerrokseen lähellä sitä, missä se on tunkeutunut tunkemattomien tunkeutumisten läpi. Kuva Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskukselta, muokattu R. H. Sillitoen jälkeen.
Esimerkki Skarnin muodostumisesta
Suurin osa kuorista muodostuu, kun magmakappale tunkeuttaa karbonaattikiviä, kuten kalkkikiveä, dolomiittia tai marmoria, ja ne muuttuvat kontaktimetamorfismin ja metasomatismin avulla. Tunkeutumisen hetkellä kontaktimetamorfismi on muutoksen ensisijainen tekijä.
Sitten magman jäähtyessä se vapauttaa kuumia, happamia, silikaattipitoisia nesteitä. Jotkut magmat sisältävät jopa useita prosentteja liuotettua vettä painon perusteella, mutta veden ja magman välisen ominaispainoeron takia liuenneen veden tilavuusprosentit ovat vähintään kaksi kertaa painoprosentit. Kun tämä vesi karkotetaan magmasta, se on liuotin, jolla on kyky kuljettaa lämpöä ja kemiallisesti aktiivisia liuenneita aineita maankallioon.
Magmasta lähtevä vesi liikkuu ympäröivän maankallon läpi virtaamalla tai diffusoituneena huokostilojen, murtumien ja jopa kiven muodostavien mineraalijyvien läpi. Kuuma, hapan, metallilla kuormattu vesi liukenee, korvaa, uudelleenkiteyttää ja muuttaa mineraalit karbonaattikivissä, kun se tunkeutuu karbonaattikallioon. Nämä happamat vedet ylikuumennetaan ja ylikyllästetään liuenneilla metalli-ioneilla, erityisesti kalsiumilla ja piillä. Kun hapan vesi liikkuu karbonaattikiviä pitkin, sen lämpötila laskee ja sen happamuus neutraloituu. Kun näin tapahtuu, suuret määrät kalsilikaattimineraaleja alkavat saostua karbonaattimaakivikivessä ja muuttaa sen koostumusta.
Monia erityyppisiä kiviaineita voidaan muuttaa skarniksi metasomatismin avulla. Alkuperäinen rock, joka on muuttunut, tunnetaan nimellä "protoliitti". Vaikka karbonaattikivi on yleisin protoliitti, monia kuoreita on muodostunut graniitista, basaltista, konglomeraatista, tuffista, liuskeesta ja muista kivimuodoista.
Skarn monimutkaisena rock-massana
Kypärät voivat muodostua magman rungon ja sitä ympäröivän kivimassan välisen rajan molemmille puolille. Niitä, jotka on muodostettu koskettimen jumalattomalle puolelle, kutsutaan endoskarneiksi. Ne, jotka on muodostettu kosketuksen maa-kallion puolelle, tunnetaan eksoskarneina.
Exoskarns-muoto, koska kivimassan alkuperäinen kemia muuttuu, kun yhteensopimattoman kemian kuumat nesteet virtaavat tai diffundoituvat kallion läpi. Muutoksen voimakkuus ja muodostuneet mineraalityypit voivat muuttua etäisyyden ollessa magman rungosta. Nämä mineraalivariaatiot kivimassan välillä kehittyvät vasteena lämpötila- ja kemiagradienteille maantieteellisesti ja ajan kuluessa.
Muut Skarn-ympäristöt
Edellä kuvatussa esimerkissä skarn muodostui karbonaattikiviyksikköön magman tunkeutumisen viereen. On lukuisia muita geologisia tilanteita, joissa skarn voidaan muodostaa. Näihin kuuluvat merenpohjan hydrotermisiin järjestelmiin liittyvä skarn; langan muodostuminen vikoja ja leikkausalueita pitkin korvan muodostuminen syvyydessä alueellisen muutoksen alueilla; skarn subduktiovyöhykkeiden yläpuolella; ja monet muut. Skarn voi muodostua erilaisilla vesituloilla, joihin kuuluvat: magman vesi, matala pohjavesi, merivesi tai syvät suolavedet.
Andradite Garnet Skarnista: Näyte andradite-granaatista skarnista, kerätty lähellä Dalnegorsk, Venäjä. Creative Commons -valokuva: Lech Darski.
Mineraalit löydetty Skarnista
Korvat sisältävät usein monimuotoisen muodonmuutoksen mineraaleja. Mineraalikokoonpano skarnassa määritetään tunkeutuneen kiven litologiasta, tunkeutuvan nesteen kemiasta ja kallioympäristön lämpötilasta.
Skarn-ympäristölle ominaisia metamorfisia mineraaleja ovat laaja valikoima kalsilikaatteja, monentyyppisiä granaatteja sekä joukko pyrokseeneja ja amfiboleja. Toisinaan skarnissa esiintyy arvokkaita metallisia mineraalimalmeja. Jotkut maailman parhaista kupari-, kulta-, lyijy-, molybdeeni-, tina-, volframi- ja sinkkimateriaalista ovat olleet skarn.
Jalokiviä Skarn-talletuksissa
Skarn-talletuksista on löydetty erilaisia jalokiviä, granaatti, rubiini ja safiiri ovat yleisiä esiintymiä skarnissa. Demantoidgranaatti ja topatsoliitti on louhittu Madagaskarin pohjoisosassa Ambanjan lähellä olevista Antetezambato-kuorista. Safiireja louhitaan skarnista Madagaskarin Andranondambon alueella. Keltainen scapolite on louhittu Skarn-esiintymästä lähellä Ihosyn kaupunkia Madagaskarin eteläosassa. Rubineja on löydetty Skarnista Pohjois-Mosambikissa.