Отличительные черты и типы скарновых месторождений, их экономическое значение.

Скарнами обычно называют породы известково-силикатного состава, образовавшиеся метасоматическим путем чаще всего, но не всегда, в приконтактовой области интрузивов среди карбонатных, реже силикатных пород. Выделяют экзоскарны, располагающиеся за пределами интрузий, и эндоскарны, находящиеся внутри интрузий. Отмечается большое разнообразие скарновых тел. Это пласты, линзы, штоки, трубы, жилы, гнезда и сложные комбинированные залежи. По составу исходных пород скарны разделяются на 3 типа: известковый, магнезиальный и силикатный. Известковые скарны наиболее распространены в природе и образуются по известнякам. Магнезиальные более редки, возникают по доломитам. Силикатные относятся к редким образованиям, формируются по гранитам, порфирам и их туфам, траппам, аркозовым песчаникам и алевролитам.

Существует 5 вариантов систематики скарнов:

1. По составу замещаемых пород: известковые, магнезиальные и силикатные

2. По стадиям скарнового процесса: 1) простые ранних стадий (Fe, W); 2) сложные поздних (полиметаллы)

3. По формациям магматических пород: 1) плагиограниты, сиениты (Fe, Cu) 2) гранитные батолиты (W)

4. По положению относительно интрузивного контакта: эндоскарны и экзоскарны.

5. Главная общепринятая систематика по составу п.и.: 1) Fe 2) W 3) Cu 4) Pb-Zn 5) Mo 6) Sn 7) B (бор) и др.

1)М-ния железа - два типа – островодужный и орогенный. Островодужные чаще всего располагаются внутри диоритовых штоков в вулканогенно-осадочном разрезе (туфы и лавы андезитов и базальтов, песчаники, глинистые сланцы, мергели). Формирование м-ний протекало в 2 стадии. В раннюю возникала зональность: 1) эпидот-пироксен-гранатовые эндоскарны с главным оруденением, 2) экзоскарны: гранат-пироксеновые с магнетитом и диопсид-геденбергитовые с сульфидами. М-ния: Песчанистое, Гороблагодатное (Урал), Эмпайр (Канада). М-ния орогенного типа приурочены только к толщам доломитов. Езко преобладают магнезиальные экзоскарны с форстеритом, тальком, серпентином и сульфидами. В раннюю стадию вблизи интрузий формировались диопсид-шпинелевые скарны, а на удалении – форстерит-кальцитовые. Поздняя стадия представлена флогопитом, серпентином, людвигитом, магнетитом. М-ния: Тейское (Красноярский край), Игл-Маунтин (Калифорния).

2)М-ния вольфрама и молибдена связаны со штоками и батолитами порфировых гранодиоритовых комплексов и малыми интрузиями монцонитов. М-ния локализованы в известковых скарнах и представлены пластовыми телами. Для ранней стадии характерны температуры 500-600 С, для поздней 450-300 С. Выделяют два типа м=ний: восстановительный и окислительный. С восстановительными связана основная масса рудных объектов, которые формировались на контактов интрузивов нижних частей гипабиссальных уровней с известняками. Становление интрузий происходило в обстановке растяжения. М-ния: Майхура (Средняя Азия), Салу (Франция), Сангдонг (Южная Корея). Окисленные м-ния образуются в некарбонатных, часто обогащенных гематитом породах, на меньших глубинах, чем восстановительные. М-ния этого типа встречаются крайне редко и не образуют крупных объектов: Кинд-Ай-Ленд (Австралия), Эль-Жаралито (Мексика).

3)М-ния молибдена относятся к редким образованиям. Они связаны с лейкократовыми гранитами и гранит-порфирами орогенных областей (зон столкновения континентальных плит). Молибденитовое и молибдошеелитовое оруденение связано с ранними высокотемпературными фациями скарнов волластонит-геденбергит-гроссулярового состава. С поздними стадиями ассоциирует широкий спектр рудной минерализации: халькопирит, висмутин, теллуриды Au и Ag, самородное Au, полиметаллы. Пример: Тырныауз на Северном Кавказе.

4)М-ния меди ассоциируют со штоками известково-щелочных гранодиоритов и кварцевых монцонитов. Меденосные скарны не имеют самостоятельного промышленного значения. Обычно они слагают отдельные залежи на м-них гидротермального меднопорфирового типа. М-ния: Кристмас, Мишен (Аризона, США), Бингхем (Юта, США), Саяк 1 (Казахстан)

5)М-ния цинка и свинца встречаются в самых разнообразных геологических ситуациях и ассоциируют с интрузиями от гранодиоритов до лейконгранитов. Общими чертами м-ний этой группы являются: галенит-сфалеритовый состав, развитие оруденения в экзоскарнах; четкий контроль минерализации разрывными структурами; преобладание в скарновой ассоциации пироксенов. Наиболее приемлемым критерием для систематики данных м-ний служит их связь с интрузивными породами. Можно выделить 4 типа рудных объектов: 1) батолитовый тип (Минерал-Кинг (Калифорния, США)), 2) месторождения малых интрузий (Карамазар (Средняя Азия), Симапан (Мексика)), 3) дайковый тип (Трепча (Югославия), Алтын-Топкан (Узбекистан)), 4) удаленные от интрузий месторождения (Бен-Бен (Австралия), Верхнее (Россия, Приморье)).

6)М-ния олова. Более 80% оловоносных скарнов сосредоточены в фанерозойских складчатых поясах и связаны с посторогенными гранитоидами. Выделяют два типа оловорудных скарновых месторождений – магнезиальный (Кличкинское (Забайкалье), Кливленд (Австралия)) и известковый (Ушкошкон (Киргизия), Мойна (Австралия), Куга (Япония)).

7)М-ния бора ассоциируют главным образом с магнезиальными скарнами и связаны с интрузиями гранодиоритов и гранитов, реже монцонитов, диоритов, сиенитов. Минералы бора образуются в заключительную стадию скарнового процесса и представлены главным образом датолитом, котоитом, людвигитом, суанитом, ашаритом и флюобаритом (Верхнее (Приморье), в Болгарии, Чехословакии, США, Франции, Перу…)

Помимо отмеченных, в скарнах встречаются руды Pt, Au, Be, Nb, U и Th, графита, хризотил-азбеста и талька и многих других видов мин.сырья.

Типичные черты скарновых м-ний:

1. Геологическая позиция скарнов в зоне контактов интрузий и вмещающих карбонатных пород.

2. Признаки метасоматического происхождения скарнов (реликты неизмененных пород, моно- и биминеральные зоны, тыловые и передовые зоны, метазернистые структуры, ксенолиты неизмененных пород и др.).

3. Зональность скарновых образований относительно контакта интрузивный массив – вмещающая порода устанавливается по минеральным парагенезисам, минеральным видам и геохимическим данным.

4. Существование эндо- и экзоскарнов.

5. Присутствие минералов, указывающих на резкие перепады давления, температур. Температура образования скарнов колеблется от 900° до 300; выделяется 4 фации скарнов: волластонит-плагиоклазовая (900-750°С); пироксен-гранатовая (800-500); гранат-эпидотовая (500-400); пироксен-эпидотовая (около 400).

5. Создание в скарнах контрастной физико-химической обстановки за счет резких градиентов температур, давления, концентраций различных компонентов и высокой активности СО₂ и Н₂О, SiO₂, присутствие B, F, Cl, S. Соответственно падению температуры и участию воды выделяют два этапа «сухих» и «водных» скарнов.

6. Закрытость системы, обуславливающая образование скарнов, а не мраморов (внедрение расплавов в массивы карбонатных пород, экранированных от поверхности и находящихся на разных стадиях регионального метаморфизма и катагенеза). Диффузионный и инфильтрационный метасоматоз.

7. Зависимость типов скарновых месторождений от индивидуального состава интрузивов и вмещающих их пород.

8. Плито- и жилообразные формы рудных тел.

9. Друзовые и вкрапленные текстуры и метазернистые структуры руд.

Типичные рудные формации скарновых м-ний: железорудные (Магнитогорское и др. в Южном Зауралье, Леспромхозовское, Тейское и др. в Горной Шории, Коршуновское в южной Сибири); свинцово-цинковые в известковистых и магнезиальных скарнах (часто приурочены к гипабиссальным штокам. Формируются в областях тектоно-магматической активизации. Дальнегорское на Дальнем Востоке, Алтын-Топкан в Таджикистане и др.); борные в магнезиальных скарнах (Верхнее в Приморье); молибден-вольфрамовые (связаны со штоками и батолитами порфировых гранодиоритовых комплексов. Тырны-Ауз в Осетии, Санг-Донг во Вьетнаме, Лянгар в Узбекистане); золоторудные (Тарданское в Кузнецком Алатау, Синюхинское на Алтае); медную в известковистых скарнах (связаны со штоками известково-щелочных гранодиоритов, в орогенических поясах окраин континентов. Турьинское на Северном Урале, Саяк-1 в Казахстане); флогопитовые магнезиальных скарнов (Слюдянка в Южной Сибири); лазуритовые в магнезиальных скарнах (месторождения на Памире в Афганистане).