Hoppa till innehållet

Skarn

Från Wikipedia
Skarn visat i mikroskop.
Hand sample of skarn containing serpentinite from the edge of the Alta Stock, Little Cottonwood Canyon, Utah

Skarn är ursprungligen en svensk bergsmannaterm som syftar på ansamlingar av kalciumsilikatmineral som ofta finns tillsammans med malmerna i Bergslagen och som ersätter kalksten från paleoproterozoisk ålder i Persbergs gruvdistrikt i Sverige.[1] Idag är skarn ett vedertaget begrepp över hela världen och man avser då förekomsten av olika kalciumsilikater. Skarner kan bildas genom metamorf omkristallisation av orena karbonatprotoliter, bimetasomatisk reaktion av olika litologier och infiltrationsmetasomatism av magmatisk-hydrotermiska vätskor.[2] Skarns tenderar att vara rikt på kalcium - magnesium - järn - mangan - aluminiumsilikatmineraler, som också kallas kalksilikatmineraler.[3][4][5][6] Dessa mineraler bildas som ett resultat av förändringar som uppstår när hydrotermiska vätskor interagerar med en protolit av antingen magmatiskt eller sedimentärt ursprung. I många fall är skarns förknippade med intrånget av en granitintrusion som finns i och runt förkastningar eller skjuvzoner som vanligtvis tränger in i ett karbonatlager som består av antingen dolomit eller kalksten. Skarner kan bildas genom regional eller kontaktmetamorfos och bildas därför i relativt höga temperaturer.[3][4][5][6] De hydrotermiska vätskorna förknippade med de metasomatiska processerna kan härröra från en mängd olika källor; magmatisk, metamorf, meteorisk, marin, eller till och med en blandning av dessa.[5] Det resulterande skarnet kan bestå av en mängd olika mineraler som är starkt beroende av både den ursprungliga sammansättningen av den hydrotermiska vätskan och den ursprungliga sammansättningen av protoliten.[5]

Typiska mineral i skarn är diopsid (pyroxen), vesuvianit, grunerit/aktinolit/tremolit/hornblände (amfiboler), kalkspat (kalcit), kalciumrika granater med flera. Skarn är vanligen grön- eller rödfärgad, ibland grå, svart, brun eller vit.

Etymologi

[redigera | redigera wikitext]

Ordet betyder även "avskräde" eller avfall. Ursprungligen kommer ordet ur likalydande fornsvenska skarn, som betyder "något som avskilts". Det har möjligen sin rot i grekiska σκῶρ (genitiv σκατός), med betydelsen exkrementer. I äldre svenska har ordet i överförd bemärkelse även haft betydelsen prostituerad.[7] League of Legends karaktären Skarner fick sitt namn från denna sten.[8]

Petrologi

[redigera | redigera wikitext]

Skarns består av kalcium-järn-magnesium-mangan-aluminiumsilikatmineraler. Skarnfyndigheter är ekonomiskt värdefulla som källor till metaller som tenn, volfram, mangan, koppar, guld, zink, bly, nickel, molybden och järn.[6] Ett skarn bildas av en mängd olika metasomatiska processer under metamorfos mellan två intilliggande litologiska enheter. Skarner kan bildas i nästan vilken stentyp som helst som skiffer, granit eller basalt, men majoriteten av skarn finns i karbonatstenar som innehåller kalksten eller dolomit. Det är vanligt att hitta skarn nära intrusioner, längs förkastningar och stora skjuvzoner, i grunda geotermiska system och på havsbotten.[5] Den specifika mineralogin av skarns är starkt relaterad till protolitens mineralogi.[9]

Skarnmineralogin domineras av granat och pyroxen med en mängd olika kalk-silikat och associerade mineraler, som idokras, wollastonit, aktinolit, magnetit eller hematit, epidot och skapolit. Eftersom skarn bildas av kiseldioxidrika vattenhaltiga vätskor fyllda med inkompatibla element, finns en mängd ovanliga mineraltyper i skarn, turmalin, topas, beryl, korund, fluorit, apatit, baryt, strontianit, tantalit, anglesit och andra.[10]

Klassificering

[redigera | redigera wikitext]

Skarns kan delas upp beroende på specifika kriterier. Ett sätt att klassificera ett skarn är genom dess protolit. Om protoliten är av sedimentärt ursprung kan den betecknas som ett exoskarn och om protoliten är magmatisk kan den kallas endoskarn.[4][5] Ytterligare klassificering kan göras baserat på protoliten genom att observera skarns dominerande sammansättning och den resulterande förändringssammansättningen. Om skarnet innehåller mineraler som olivin, serpentin, flogopit, magnesiumklinopyroxen, ortopyroxen, spinell, pargasit och mineraler från humitgruppen är det karakteristiskt för en dolomitprotolit och kan klassas som ett magnesianskt skarn. Den andra klassen, kallad kalkhaltiga skarns, är ersättningsprodukterna av en kalkstensprotolit med dominerande mineralsammansättningar som innehåller granat, klinopyroxen och wollastonit.[4]

Bergarter som innehåller granat eller pyroxen som huvudfaser, och som också är finkorniga, saknar järn och har skarnliknande utseende, brukar benämnas "skarnoid". Skarnoid är därför mellanstadiet av en finkornig hornfels och en grovkornig skarn.[4][5]

Skarns malmfyndigheter

[redigera | redigera wikitext]

Metallmalmavlagringar som har skarn som gråberg kallas skarnavlagringar och kan bildas genom valfri kombination av sluten metamorfos eller öppen systemmetasomatism, även om de flesta skarnavlagringar tros vara relaterade till magmatisk-hydrotermiska system.[2] Skarnfyndigheter klassificeras efter deras dominerande ekonomiska element, till exempel en kopparskarnfyndighet eller en molybdenkarnfyndighet.[3][4][6]

Fe (Cu, Ag, Au) skarnavlagringar

[redigera | redigera wikitext]

Den tektoniska miljön för kalciska järnskarns tenderar att vara de oceaniska öbågarna. Värdstenarna tenderar att sträcka sig från gabbro till syenit i samband med inträngande kalkstenslager. Den tektoniska miljön för magnesiumjärnskarns tenderar att vara den kontinentala marginalen. Värdbergarterna tenderar att vara granodiorit till granit förknippade med inträngande dolomit och dolomitiska sedimentära bergarter. Magnetit är den huvudsakliga malmen i dessa typer av skarnavlagringar som ger från 40 till 60 procent. Kalkopyrit, bornit och kis utgör mindre malmer.[11][12]

Cu (Au, Ag, Mo, W) skarnavlagringar

[redigera | redigera wikitext]

Den tektoniska miljön för kopparavlagringar tenderar att vara intrusioner av andintyp som tränger in i äldre karbonatlager med kontinentala marginaler. Värdstenarna tenderar att vara kvartsdiorit och granodiorit. Pyrit, kopparkis och magnetit finns vanligtvis i högre mängder.[11][12]

Bildning

[redigera | redigera wikitext]

Generellt finns det två typer av skarner som bildas, exoskarns och endoskarns.[13]

Exoskarner är vanligare och bildas på utsidan av en inträngande kropp som kommer i kontakt med en reaktiv bergart. De bildas när vätskor som blir över från kristalliseringen av intrånget stöts ut från massan vid de avtagande stadierna av placeringen, i en process som kallas kokning. När dessa vätskor kommer i kontakt med reaktiva bergarter, vanligtvis karbonater som kalksten eller dolomit, reagerar vätskorna med dem och producerar förändring (infiltrationsmetasomatism).[5]

Endoskarner bildas i den inträngande kroppen där sprickbildning, kylfogar och lagerverk har producerats, vilket resulterar i ett genomsläppligt område. Detta permeabla område kan förändras av vätskor som ursprungligen kommer från själva intrånget, efter att ha interagerat med omgivande stenar (protolit). Sålunda spelar både kompositionen och texturerna av protoliter starkt en roll i bildandet av det resulterande skarnet. Endoskarner anses vara sällsynta.[5]

Reaktionsskarn bildas från isokemisk metamorfism som sker på tunt mellanskiktade sedimentära enheter, via småskaligt (i storlek några centimeter) metasomatiskt utbyte mellan intilliggande enheter.[5][14] Skarnoider är kalksilikatstenar som är finkorniga och järnfattiga. Skarnoider tenderar att finnas mellan hornfels och grovkornigt skarn.[15][16][17] Skarnoider återspeglar vanligtvis protolitens sammansättning.[5]

De flesta stora skarnavlagringar upplever en övergång från tidig metamorfism - som bildar hornfels, reaktionsskarn och skarnoider - till sen metamorfos, som bildar relativt grövre korniga, malmbärande skarn. Magmaintrånget utlöser kontaktmetamorfos i den omgivande regionen och bildar hornfels som ett resultat. Omkristallisationen och fasförändringen av hornfels speglar sammansättningen av protoliten. Efter bildandet av hornfels inträffar metasomatism som involverar hydrotermiska vätskor från en källa som är magmatisk, metamorf, marin, meteorisk eller en blandning av dessa. Denna process kallas isokemisk metamorfism och kan resultera i produktionen av ett brett spektrum av kalksilikatmineraler som bildas i orena litologiska enheter och längs vätskegränser där småskalig metasomatism förekommer (argillit och kalksten och bildning av bandjärn).[3][4]

De skarnavlagringar som anses ekonomiskt viktiga för att innehålla värdefulla metaller är ett resultat av storskalig metasomatism, där vätskesammansättningen styr skarnet och dess malmmineralogi. De är relativt grövre korniga och speglar inte starkt sammansättningen av protolit eller omgivande bergarter.[4][5]

Sällsynta typer av skarn bildas i kontakt med sulfid- eller kolhaltiga bergarter som svart skiffer, grafitskiffer, bandformade järnformationer och ibland salt eller evaporiter. Här reagerar vätskor mindre via kemiskt utbyte av joner, utan på grund av väggstenarnas redoxoxidationspotential.[5]

Malmfyndigheter

[redigera | redigera wikitext]

De viktigaste ekonomiska metallerna som kommer från skarnavlagringar är koppar, volfram, järn, tenn, molybden, zink- bly och guld.[3][4][5][6] Andra mindre ekonomiska beståndsdelar är uran, silver, bor, fluor och sällsynta jordartsmetaller.[5] Några exempel på de stora ekonomiska skarnfyndigheterna, både nuvarande och historiska, är:

Referenser

[redigera | redigera wikitext]
Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Skarn, 7 november 2023.

Noter

[redigera | redigera wikitext]
  1. ^ Burt, Donald M. (1977). ”Mineralogy and petrology of skarn deposits”. Societa Italiana Mineralogia Petrolgia Rendiconti 33 (2): sid. 859–873. https://rruff.info/rdsmi/V33/RDSMI33_859.pdf. 
  2. ^ [a b] Einaudi, M. T.; Meinert, L. D.; Newberry, R. J. (1981), ”Skarn Deposits”, Seventy-Fifth Anniversary Volume (Society of Economic Geologists), doi:10.5382/av75.11, ISBN 978-1-9349-6953-3, https://doi.org/10.5382/AV75.11, läst 14 juli 2023 
  3. ^ [a b c d e] Einaudi, Marco T.; Burt, Donald M. (1982). ”Introduction; terminology, classification, and composition of skarn deposits”. Economic Geology 77 (4): sid. 745–754. doi:10.2113/gsecongeo.77.4.745. Bibcode: 1982EcGeo..77..745E. 
  4. ^ [a b c d e f g h i] Ray, G.E., and Webster, I.C.L. (1991): An Overview of Skarn Deposits; in Ore Deposits, Tectonics and Metallogeny in the Canadian Cordillera; McMillan, W.J., compiler, B. C. Ministry of Energy, Mines and Petroleum Resources, Paper 1991-4, pages 213-252.
  5. ^ [a b c d e f g h i j k l m n o] Meinert, L.D., 1992. Skarns and Skarn Deposits; Geoscience Canada, Vol. 19, No. 4, p. 145-162.
  6. ^ [a b c d e] Hammarstrom, J.M., Kotlyar, B.B., Theodore, T.G., Elliott, J.E., John, D.A., Doebrich, J.L., Nash, J.T., Carlson, R.R., Lee, G.K., Livo, K.E., Klein, D.P., 1995. Cu, Au, and Zn-Pb Skarn Deposits, Chapter 12; United States Geological Survey: Preliminary Compilation of Descriptive Geoenvironmental Mineral Deposit Models: https://pubs.usgs.gov/of/1995/ofr-95-0831/CHAP12.pdf.
  7. ^ Svenska Akademiens ordbok: skarn (tryckår 1970)
  8. ^ ”Skarner/Trivia” (på engelska). League of Legends Wiki. https://leagueoflegends.fandom.com/wiki/Skarner/Trivia. Läst 22 april 2024. 
  9. ^ Jolis, E. M.; Troll, V. R.; Harris, C.; Freda, C.; Gaeta, M.; Orsi, G.; Siebe, C. (2015-11-15). ”Skarn xenolith record crustal CO2 liberation during Pompeii and Pollena eruptions, Vesuvius volcanic system, central Italy” (på engelska). Chemical Geology 415: sid. 17–36. doi:10.1016/j.chemgeo.2015.09.003. ISSN 0009-2541. Bibcode: 2015ChGeo.415...17J. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009254115300255. 
  10. ^ ”Hydrothermal and Skarn Deposits”. www.geol-amu.org. http://www.geol-amu.org/notes/b3-3-4.htm. 
  11. ^ [a b] Nadoll, Patrick; Mauk, Jeffrey L.; Leveille, Richard A.; Koenig, Alan E. (2015-04-01). ”Geochemistry of magnetite from porphyry Cu and skarn deposits in the southwestern United States” (på engelska). Mineralium Deposita 50 (4): sid. 493–515. doi:10.1007/s00126-014-0539-y. ISSN 0026-4598. Bibcode: 2015MinDe..50..493N. 
  12. ^ [a b] Soloviev, Serguei G.; Kryazhev, Sergey (2017). ”Geology, mineralization, and fluid inclusion characteristics of the Chorukh-Dairon W–Mo–Cu skarn deposit in the Middle Tien Shan, Northern Tajikistan”. Ore Geology Reviews 80: sid. 79–102. doi:10.1016/j.oregeorev.2016.06.021. Bibcode: 2017OGRv...80...79S. 
  13. ^ Whitley, Sean; Halama, Ralf; Gertisser, Ralf; Preece, Katie; Deegan, Frances M.; Troll, Valentin R. (2020-10-18). ”Magmatic and Metasomatic Effects of Magma–Carbonate Interaction Recorded in Calc-silicate Xenoliths from Merapi Volcano (Indonesia)” (på engelska). Journal of Petrology 61 (4). doi:10.1093/petrology/egaa048. ISSN 0022-3530. https://academic.oup.com/petrology/article/61/4/egaa048/5822871. 
  14. ^ Zarayskiy, G. P.; Zharikov, V. A.; Stoyanovskaya, F. M.; Balashov, V. N. (1987). ”The experimental study of bimetasomatic skarn formation”. International Geology Review 29 (6): sid. 761–858. 29 June 2010. doi:10.1080/00206818709466179. Bibcode: 1987IGRv...29..629Z. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00206818709466179. 
  15. ^ Korzhinskii, D.S. (1948). Petrology of the Tur'insk skarn deposits of copper. "68". Academy nauk SSSR: Institute of Geology Nauk Trudy. sid. 147. 
  16. ^ Zharikov, V. A. (1970). ”Skarns (Part I)”. International Geology Review 12 (5): sid. 541–559. 7 September 2009. doi:10.1080/00206817009475262. Bibcode: 1970IGRv...12..541Z. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00206817009475262. 
  17. ^ Zharikov, V. A. (1970). ”Skarns (Part II)”. International Geology Review 12 (6): sid. 619-647,760-775. 7 September 2009. doi:10.1080/00206817009475270. Bibcode: 1970IGRv...12..619Z. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00206817009475270. 

Externa länkar

[redigera | redigera wikitext]

Wikimedia Commons har media som rör Skarn.

Hämtad från ”https://sv.wikipedia.org/w/index.php?title=Skarn&oldid=56455781”