Formación y Evolución de Skarns: Un Estudio Detallado

Introducción: Definición, Terminología y Clasificaciones

El término skarn se refiere a una roca calcosilicatada de tamaño de grano relativamente grueso, rica en calcio (Ca), magnesio (Mg), hierro (Fe) y, en menor proporción, aluminio (Al) y manganeso (Mn). Independientemente de su asociación con mineralizaciones de interés económico, se forma esencialmente por reemplazamiento de rocas ricas en carbonatos. También se pueden formar skarns sobre otro tipo de rocas como pizarras, areniscas o granitos.

Se han dado diferentes definiciones de skarn, y en todas ellas se hace hincapié en la existencia de una sustitución metasomática de una roca por un fluido en desequilibrio con ella. Sin embargo, rocas calcosilicatadas con muchos rasgos similares también se pueden formar por procesos metamórficos, con escaso o nulo metasomatismo.

Tipos de Skarn según su Formación

1. Recristalización metamórfica de margas y calizas arcillosas o rocas carbonáticas silíceas, sin introducción de componentes químicos (metamorfismo isoquímico, solo hay transferencia de volátiles). El resultado de este proceso es corneanas calcosilicatadas o skarn recristalizado. A estas rocas se les llama skarnoides (roca calcosilicatada de tamaño de grano fino y origen incierto).

2. Intercambio local de componentes entre diferentes litologías (carbonatadas o silicatadas) durante el metamorfismo regional o de contacto de grado alto. Las rocas resultantes han sido referidas en la literatura como skarn de reacción, skarn de intercambio local, skarn de difusión bimetasomática y bandas calcosilicatadas. Son resultado de procesos difusionales.

3. Intercambio local de componentes a altas temperaturas entre magmas y rocas carbonatadas. Se llama skarn primario o skarn en estadio magmático. Solo se suelen desarrollar skarns magnesianos a cualquier profundidad, excepto en facies perisuperficiales y subvolcánicas. Con raras excepciones (temperaturas magmáticas muy altas y profundidades muy someras), los skarns cálcicos no se desarrollan.

4. Transferencia de componentes a gran escala en un amplio margen de temperaturas entre fluidos hidrotermales y rocas esencialmente carbonatadas. Referido en la literatura como skarn sensu stricto, skarn secundario, skarn de reemplazamiento o skarn de estadio post-magmático. Se producen por procesos infiltracionales.

En los procesos metasomáticos, la transferencia de componentes se puede realizar bien por difusión o por infiltración, y en ambientes geológicos ocurren ambos procesos. La infiltración se puede considerar como el mecanismo dominante de transferencia de material si hay evidencia de que los componentes se movieron grandes distancias, predominantemente en una dirección dentro de una zona, y si las sustancias sólidas en cada zona mineral tienden a tener una composición constante que cambia abruptamente entre zonas. Hubo difusión predominante si la transferencia de material fue en dos direcciones y si la composición de las sustancias sólidas cambia regularmente en cada zona sin salto brusco entre zonas.

Clasificación según la Roca Afectada

• Endoskarn: skarn desarrollado sobre la roca ígnea generadora de los fluidos.
• Exoskarn: skarn desarrollado sobre las rocas encajantes de la intrusión.
• Periskarn: skarn desarrollado sobre las rocas aluminosilicatadas no generadoras de fluidos relacionados con el skarn.

Los exoskarns pueden ser clasificados en función de la asociación mineral dominante:

1. Skarns cálcicos
2. Skarns magnesianos
3. Skarns silicatados (periskarn)

Los más frecuentes son los exoskarns. Los cálcicos se desarrollan sobre rocas carbonatadas calcáreas, los magnesianos sobre dolomías y magnesitas, y los silicatados sobre rocas aluminosilicatadas.

Estadios Evolutivos de un Skarn

Los skarns comparten un proceso evolutivo común en relación con el emplazamiento e historia de enfriamiento de los plutones.

Etapas de Desarrollo

1. Emplazamiento de un plutón en una secuencia supracortical con carbonatos y desarrollo de metamorfismo de contacto isoquímico (700-500 ºC).

2. Múltiples etapas de metasomatismo (650-400 ºC) acompañando la cristalización del magma y la evolución de un fluido hidrotermal magmático (skarn prógrado). En el skarn prógrado suelen formarse minerales anhidros.

3. Alteración hidrotermal retrógrada (450-300 ºC o menos) durante el enfriamiento final del sistema, que en la mayoría de los casos se acompaña del influjo de aguas meteóricas en el sistema (skarn retrógrado) (paragénesis hidratada). La capacidad de un magma para disolver agua en su entramado depende de su composición y de la profundidad a la que esté (a más presión, más H₂O puede disolver en porcentaje en peso).

4. Alteración hidrotermal a bajas temperaturas (300-100 ºC), suelen tener calcedonia, calcita y minerales de la arcilla.