Вопрос 20. Минералогия скарнов.

Скарны  это породы, которые образуются метасоматическим путем на контакте карбонатных вмещающих пород с магматическими, чаще всего кислыми, гранитоидными породами.

Следует отметить, что скарны и скарноподобные породы могут возникать и при внедрении у/о, основных, щелочных магм, и даже на контакте карбонатных и немагматических силикатных толщ, но все-таки наиболее типичны случаи внедрения в карбонатные породы гранитоидных магм. Поскольку именно тогда проявляется контрастность контактирующих сред по химизму, а значит, наиболее активно идет обмен компонентами. Такой обмен вызывает изменение минерального состава пород и в приконтактовой части гранитного массива (эндоскарны), и особенно в приконтактовой части со стороны вмещающих пород (экзоскарны) (рис.17). Поскольку он происходит путем замещения обеих пород, то к нему приложим термин биметасоматоз. Считают, что скарны образуются на глубине 3–7 км и образованию их способствует возникновение трещин контракции (усадки объема при остывании магматических пород).

В зависимости от состава вмещающих карбонатных толщ образуются скарны двух типов  магнезиальные и известковые.

1. Магнезиальные скарны образуются на контакте с магнезиальными карбонатными толщами  доломитами, доломитовыми мраморами  CaMg(CO₃)₂. Поэтому для них характерна ассоциация минералов, богатых Mg, или двойных солей Са и Mg:

форстерит Fo - Mg₂[SiO₄],

флогопит Phl - KMg₃[AlSi₃O₁₀](OH,F)₂,

шпинель Sp - MgAl₂O₄,

диопсид Di - CaMg[Si₂O₆],

энстатит En - Mg₂[Si₂O₆],

минералы группы хондродита-гумита 

Mg₂[SiO₄]Mg(F,OH)₂4Mg₂[SiO₄]Mg(F,OH)₂,

Тремолит Trem - Ca₂Mg₅[Si₄O₁₁]₂(OH)₂,

иногда  магнезиальный турмалин - NaMg₃Al₆[Si₆O₁₈](BO₃)₃(OH,F)₃₊₁.

2. Известковые скарны образуются на контакте с мраморизованными известняками и мраморами, поэтому здесь преобладают кальциевые силикаты:

волластонит Voll - Ca₃[Si₃O₉],

гроссуляр-андрадит Gross-Andr - Ca₃Al₂[SiO₄]₃  Ca₃Fe₂[SiO₄]₃,

диопсид-геденбергит Di-Häd - CaMg[Si₂O₆]  CaFe[Si₂O₆],

везувиан Ves - Ca₁₀(Mg,Fe)₂Al₄[SiO₄][Si₂O₇]₂(OH,F)₄,

эпидот Ep - Ca₂FeAl₂[SiO₄][Si₂O₇]О(OH),

тремолит Trem - Ca₂Mg₅[Si₄O₁₁]₂(OH)₂.

Температура скарнообразования различна: для магнезиальных  850–650 С, известковых  800–400 С. Непосредственно у контакта при максимальном прогреве температура может подниматься до 1000 С.

По мере остывания зоны контакта, вследствие контракции скарнированных пород, развивается трещиноватость, и в трещины начинают поступать сначала пневматолитово-гидротермальные, а затем – гидротермальные растворы, которые отделяются при кристаллизации магматических пород. Растворы активно изменяют более ранние скарновые минералы, поэтому в образовании скарнов различают собственно скарновый этап (подразделяемый на раннескарновый и позднескарновый) и этап более поздних наложений, главным образом гидротермальных. Эти наложения приводят не только к перекристаллизации скарновых минералов и замещению раннескарновых минералов позднескарновыми, но и к отложению в скарнах гидротермальных минералов, компоненты которых приносятся растворами из магматического очага. Среди них такие очень важные в промышленном отношении, как шеелит Ca[WO₄], молибденит MoS₂, минералы Be, Sn, Fe, Co, Pb, Zn, Cu, самородное Au.

По характеру рудной специализации среди скарнов выделяют железорудные скарны (магнетитовые) – г. Магнитная, Высокая, Благодать, Верблюжка (Урал), Соколово-Сарбайское м-е (Тургайский прогиб), скарны Горной Шории; меднорудные скарны (с Chpyr, борнитом, халькозином) – Хакасия; вольфрамоносные скарны (с шеелитом) – Майхура, Чорух-Дайрон, Лянгар и др. (Средняя Азия), Тырныауз (Кавказ); скарны с полиметаллическим оруденением (сфалеритом, Gal) – Тетюхе или Дальнегорское (Приморье); скарны с кобальтовым оруденением (кобальтином) – Дашкесан (Азербайджан); золоторудные скарны – Горная Шория и Алтай; бороносные скарны (с людвигитом (Mg,Fe)₂Fe[BO₃]O₂) – Якутия, Горная Шория.