Indhold
- Hvad er Skarn?
- Et eksempel på Skarn-dannelse
- Skarn som en kompleks rockmasse
- Andre Skarn-miljøer
- Mineraler fundet i Skarn
- Ædelstene i Skarn-indskud
skarn: Et eksemplar af skarn, der hovedsageligt består af granat, pyroxen, carbonat og kvarts. Dette eksemplar er cirka tre inches på tværs.
Hvad er Skarn?
Skarn er en metamorfe klipper, der er blevet kemisk og mineralogisk ændret af metasomatisme. Metasomatisme er ændring af klipper af varme, kemisk aktive væsker, der flyder eller diffunderer gennem klipperne og forårsager rekrystallisering og sammensætningsændring.
Skarn dannes ofte rundt om kanterne af en magma-krop, der trænger ind i en nærliggende stenmasse. Klipper dannet eller ændret af samspillet mellem magma, landrock, reaktive væsker og varme er kendt som skarn. Andre miljøer med metasomatisk aktivitet er også kendt for at producere skarn.
Skarn i karbonater: Dette diagram illustrerer et tværsnit gennem en porfyr-molybdænaflejring og dets tilknyttede hud. Skånerne er dannet i et carbonatlag nær det sted, hvor det var blevet gennemtrængt af stødende indtrængen. Illustration af United States Geological Survey, modificeret efter R.H. Sillitoe.
Et eksempel på Skarn-dannelse
De fleste halstænger dannes, når karbonatklipper som kalksten, doloston eller marmor indtrænges af en magma-krop og ændres af kontaktmetamorfisme og metasomatisme. På tidspunktet for indtrængen er varmen ved kontaktmetamorfisme det primære middel til ændring.
Når magmaen afkøles, frigiver den derefter varme, sure, silikatrige væsker. Nogle magmas indeholder op til flere procent opløst vand på basis af vægt, men på grund af den specifikke tyngdekraftsforskel mellem vand og magma er volumenprocenten af opløst vand mindst dobbelt så vægtprocenten. Når dette vand udvises fra magmaen, er det et opløsningsmiddel, der har evnen til at føre varme og kemisk aktive opløsningsmidler ind i landets klippe.
Vand, der forlader magmaen, bevæger sig gennem det omgivende klippeland ved at strømme eller diffundere gennem porrum, brud og endda mineralkornene, der udgør klippen. Når det invaderer karbonatsten, opløses, udskifter, omkrystalliserer det varme, sure, metalbelastede vand mineraler i carbonatbergarten. Disse sure vand overophedes og overmættes med opløste metalioner, især calcium og silicium. Når det sure vand bevæger sig gennem carbonaterne, falder dets temperatur, og dets surhedsgrad neutraliseres. Når dette sker, begynder store mængder kalk-silicatmineraler at udfældes i karbonatlandets klippe og ændrer dens sammensætning.
Mange forskellige typer klipper kan omdannes til skarn ved metasomatisme. Den oprindelige klippe, der er ændret, er kendt som "protolitten". Selvom carbonatbergarter er den mest almindelige protolit, er der dannet mange halstørrelser i granit, basalt, konglomerat, tuff, skifer og andre former for sten.
Skarn som en kompleks rockmasse
Hud kan dannes på begge sider af grænsen mellem et magma-legeme og dets omgivende klippemasse. De, der dannes på den stødende side af kontakten, er kendt som endoskarns. De, der dannes på landets klippeside af kontakten, er kendt som exoskarns.
Exoskarns dannes som den oprindelige kemi af en stenmasse ændres som varme væsker af uforenelig kemi flyder eller diffunderer gennem klippen. Ændringsintensiteten og de dannede mineraltyper kan ændre sig med afstanden fra magakroppen. Disse mineralvariationer over stenmassen udvikler sig som reaktion på gradueringer i temperatur og kemi over geografi og tid.
Andre Skarn-miljøer
I det ovenfor beskrevne eksempel dannede skarn i en carbonat-stenenhed ved siden af en magmaindtrængen. Der er adskillige andre geologiske situationer, hvor skarn kan dannes. Disse inkluderer skarn forbundet med havbunden hydrotermiske systemer; skarndannelse langs fejl og forskydningszoner; huddannelse på dybde i områder med regional metamorfisme; skarn over subduktionszoner; og mange andre. Skarn kan dannes med forskellige vandindgange, der inkluderer: vand fra magma, lavt grundvand, havvand eller dybe saltvand.
Andradite Granat fra Skarn: Et eksemplar af andra-granat fra skarn, samlet i nærheden af Dalnegorsk, Rusland. Creative Commons-foto af Lech Darski.
Mineraler fundet i Skarn
Hårdyr indeholder ofte en forskelligartet samling af metamorfe mineraler. Mineralsamlingen i et skarn bestemmes af lithologien af den invaderede klippe, den invaderende væskes kemi og bergmiljøets temperatur.
Metamorfe mineraler, der kendetegner skarnmiljøet, inkluderer en lang række calc-silicater, mange granattyper og en række pyroxener og amfiboler. Lejlighedsvis forekommer værdifulde metalmalm i skarn. Nogle af verdens bedste kobber-, guld-, bly-, molybdæn-, tin-, wolfram- og zinkaflejringer har været i skarn.
Ædelstene i Skarn-indskud
Der findes en række ædelsten i skarnaflejringer, hvor granat, rubin og safir er almindelige forekomster i skarn. Demantoid granat og topazolit er udvindet fra Antetezambato-hørne nær Ambanja, nordlige Madagaskar. Safirer udvindes fra skarn i Andranondambo-regionen på Madagaskar. Gul scapolite er udvindet fra en skarnaflejring nær byen Ihosy i det sydlige Madagaskar. Der er fundet rubiner i skarn i det nordlige Mozambique.