Contenu
- Qu'est-ce que le skarn?
- Un exemple de formation de skarn
- Skarn comme une masse rocheuse complexe
- Autres environnements de skarn
- Minéraux trouvés dans le skarn
- Gems in Skarn Deposits
Skarn: Un échantillon de skarn composé principalement de grenat, de pyroxène, de carbonate et de quartz. Ce spécimen mesure environ trois pouces de diamètre.
Qu'est-ce que le skarn?
Le skarn est une roche métamorphique altérée chimiquement et minéralogiquement par le métasomatisme. Le métasomatisme est l'altération des roches par des fluides chauds, chimiquement actifs, qui s'écoulent ou se diffusent à travers les roches et provoquent une recristallisation et un changement de composition.
Le skarn se forme généralement autour des corps d'un magma qui envahit une masse rocheuse proche. Les roches formées ou altérées par l'interaction du magma, de la roche country, des fluides réactifs et de la chaleur sont appelées skarn. On sait également que d'autres environnements d'activité métasomatique produisent du skarn.
Skarn dans Carbonates: Ce diagramme illustre une coupe transversale d'un gisement porphyrique de molybdène et de ses skarns associés. Les skarns se sont formés dans un lit de carbonate près des endroits où il avait été pénétré par des intrusions ignées. Illustration du United States Geological Survey, modifiée d'après R.H. Sillitoe.
Un exemple de formation de skarn
La plupart des skarns se forment lorsque des roches carbonatées telles que du calcaire, de la dolomie ou du marbre sont introduites par un corps de magma et modifiées par le métamorphisme de contact et le métasomatisme. Au moment de l'intrusion, la chaleur du métamorphisme de contact est le principal agent de changement.
Puis, à mesure que le magma se refroidit, il libère des fluides chauds, acides et riches en silicate. Certains magmas contiennent jusqu'à plusieurs pour cent d'eau dissoute en poids, mais en raison de la différence de poids spécifique entre l'eau et le magma, le pourcentage en volume d'eau dissous est au moins deux fois supérieur au pourcentage en poids. Lorsque cette eau est expulsée du magma, il s'agit d'un solvant capable de transporter de la chaleur et des solutés chimiquement actifs dans la roche country.
L'eau quittant le magma se déplace à travers la roche environnante en s'écoulant ou en se diffusant à travers les espaces de pores, les fractures et même les grains minéraux constituant la roche. Lorsqu'elle envahit la roche carbonatée, l'eau chaude, acide et chargée de métaux se dissout, remplace, recristallise et modifie les minéraux contenus dans la roche carbonatée. Ces eaux acides sont surchauffées et sursaturées en ions métalliques dissous, notamment en calcium et en silicium. Lorsque l'eau acide traverse les roches carbonatées, sa température diminue et son acidité est neutralisée. À mesure que cela se produit, de grandes quantités de minéraux silico-calcaires commencent à précipiter dans la roche carbonatée et à en modifier la composition.
De nombreux types de roche peuvent être transformés en skarn par métasomatisme. Le rocher original modifié est connu sous le nom de "protolithe". Bien que le protolithe le plus répandu soit la roche carbonatée, de nombreux skarns se sont formés dans des roches granitiques, basaltiques, conglomérées, de tuf, de schiste et autres.
Skarn comme une masse rocheuse complexe
Des skarns peuvent se former des deux côtés de la limite entre un corps de magma et la masse rocheuse environnante. Celles formées sur le côté ignée du contact sont appelées endoskarns. Celles qui se sont formées du côté du côté country-rock sont appelées exoskarns.
Les exoskarns forment la chimie initiale de la masse rocheuse modifiée en tant que fluides chauds de la chimie incompatible s'écoulent ou diffusent à travers la roche. L'intensité de l'altération et les types de minéraux formés peuvent changer avec la distance du corps magma. Ces variations minérales à travers la masse rocheuse se développent en réponse à des gradients de température et de chimie au cours de la géographie et du temps.
Autres environnements de skarn
Dans l'exemple décrit ci-dessus, un skarn s'est formé dans une unité de roche carbonatée adjacente à une intrusion de magma. Il existe de nombreuses autres situations géologiques où le skarn peut être formé. Ceux-ci comprennent le skarn associé aux systèmes hydrothermaux des fonds marins; formation de skarn le long des failles et des zones de cisaillement; formation de skarn en profondeur dans des zones de métamorphisme régional; skarn au-dessus des zones de subduction; et plein d'autres. Le skarn peut se former avec divers apports en eau, notamment: eau de magma, eaux souterraines peu profondes, eau de mer ou saumures profondes.
Grenat Andradite de Skarn: Un spécimen de grenat andradite de skarn, recueilli près de Dalnegorsk, en Russie. Photo Creative Commons de Lech Darski.
Minéraux trouvés dans le skarn
Les skarns contiennent souvent un assemblage diversifié de minéraux métamorphiques. L'assemblage minéral dans un skarn est déterminé par la lithologie de la roche envahie, la chimie du liquide d'invasion et la température de l'environnement rocheux.
Les minéraux métamorphiques qui caractérisent l’environnement du skarn comprennent une large gamme de silicates de calcium, de nombreux types de grenat et une gamme de pyroxènes et d’amphiboles. Le skarn contient parfois des minerais métalliques de grande valeur. Certains des meilleurs gisements de cuivre, d’or, de plomb, de molybdène, d’étain, de tungstène et de zinc au monde ont fait l’objet de skarn.
Gems in Skarn Deposits
Une variété de pierres précieuses ont été trouvées dans les dépôts de skarn, le grenat, le rubis et le saphir étant des occurrences courantes dans le skarn. Du grenat et des topazolites démantoïdes ont été extraits des skarns d’Antetezambato près d’Ambanja, dans le nord de Madagascar. Les saphirs sont extraits du skarn dans la région d'Andranondambo à Madagascar. La scapolite jaune a été extraite d'un gisement de skarn près de la ville d'Ihosy dans le sud de Madagascar. Des rubis ont été trouvés dans du skarn dans le nord du Mozambique.