Скарн

Скарн (от швед. scarn, буквально - грязь, отбросы) - высокотемпературная метасоматическая горная порода, сложенная специфическими известковыми или магнезиально-железистыми силикатами и возникающая в результате скарнового процесса на контакте алюмосиликатных и карбонатных пород.

Согласно теории скарнообразования, развитой советским учёным Д.С. Коржинским (1945), образование скарнов происходит путём химического взаимодействия находящихся в контакте алюмосиликатных и карбонатных горных пород посредством высокотемпературных растворов. По механизму переноса вещества растворами при скарнообразовании выделяются диффузионные (биметасоматические) скарны, возникающие при встречной диффузии в поровых растворах кремнезёма и глинозёма в одну сторону и щёлочноземельных компонентов в противоположную сторону, и инфильтрационные скарны, перенос вещества в которых производится направленным потоком поровых растворов. По ведущему компоненту карбонатных пород, переходящему в их состав, различают известковые, магнезиальные и марганцевые скарны. Известковые скарны возникают преимущественно в условиях малых и средних глубин (до 10-12 км) в послемагматический этап в контакте известняков с алюмосиликатными горными породами. Их типоморфные минералы: волластонит, гранат андрадит-гроссулярового ряда, железистый клинопироксен, эпидот. Магнезиальные скарны образуются при реакционном взаимодействии доломитов с внедряющейся магмой или в условиях больших глубин (свыше 10-12 км) в контакте с алюмосиликатными горными породами и в послемагматический этап. Они представлены форстеритом, минералами группы гумита, шпинелью, магнезиальным клинопироксеном, флогопитом, паргаситом. Марганцевые скарны сложены существенно марганцевыми силикатами. Скарны обладают метасоматической зональностью. Все зоны возникают и разрастаются одновременно, образуя в совокупности т.н. скарновую колонку.

Скарны слагают преимущественно контактовые линзообразные и пластообразные тела, реже трубообразные и жильные тела в карбонатных и алюмосиликатных горных породах. Мощности скарновых тел обычно несколько метров, однако могут быть суммарно увеличены в случае перемежаемости силикатного и карбонатного материала. Различают также эндоскарны, образующиеся по алюмосиликатной породе, экзоскарны - по карбонатной. В узком смысле под скарнами понимают ту или иную зону скарновой колонки и называют её по минеральному составу слагающей её горной породи, например волластонитовый скарн, шпинель-пироксеновый скарн и др. При смеси карбонатного и алюмосиликатного материала (мергели и карбонатные сланцы) или тонкой их переслойке в зонах контактов интрузивов образуются скарноиды (скарноподобные по минеральному составу породы), не обладающие, однако, макроскопической зональностью.

При понижении температуры и повышении кислотности растворов на скарны накладываются грейзеновые минеральные ассоциации: флюорит, слюды, хрупкие слюды, топаз.

Классификация скарнов

По типу вмещающих пород выделяются:

По расположению относительно контакта:

По механизмам метасоматоза:

Известковые скарны

Минеральный состав, структура и текстура

Главными минералами известковых скарнов являются пироксен и гранат, хотя иногда встречаются везувиановые или волластонитовые скарны. Пироксен как правило имеет диопсид-геденбергитовый состав, а гранат- горссуляр-андрадитовый. Обычными для известковых скарнов являются везувиан, родонит, волластонит, магнетит, шеелит, молибденит, галенит, халькопирит, сфалерит.

Условия образования и нахождения

Образуют залежи, линзы, тела неправильной формы, зоны, в непосредственном контакте гранитоидов с карбонатными породами (известняками).

Магнезиальные скарны

Минеральный состав, структура и текстура

Главные минералы магнезиальных скарнов - форстерит, диопсид, флогопит, кальцит, а также апатит, роговая обманка, магнетит и турмалин. В более железистых породах вместо чистого форстерита присутствует оливин с содержанием фаялитового минала, вместо флогопита — биотит.

Условия образования и нахождения

Образуют зоны, залежи, линзы, жильные тела на контакте гранитоидов с доломитами и доломитовыми мраморами, либо с магматическими породами ультраосновного состава (дуниты, гарцбургиты).

Полезные ископаемые связанные со скарнами

Скарны широко распространены в земной коре и формировались от архея до кайнозоя. Магнезиальные и известковые скарны служат благоприятной средой для рудоотложения. В них сосредоточена значительная доля мировых запасов Fe, W, флогопита, вермикулита, лазурита. К скарнам приурочены месторождения Cu, Co, Au, U, B и других полезных ископаемых. Рудная минерализация носит как сопряженный, так и наложенный характер. С магнезиальными скарнами сопряжены магнетитовые руды, а также скопления людвигита, флогопита, лазурита. Месторождения других металлов обычно наложены на скарны и связаны с воздействием более низкотемпературных гидротермальных растворов.

С известковыми скарнами связаны месторождения железа, меди, вольфрама, молибдена, свинца, цинка, бора. Месторождения железа скарнового типа характеризуются обычно не очень большими запасами (хотя есть исключения, такие как г. Магнитная на Урале) и высоким качеством руды, сложенной как правило магнетитом, реже - гематитом. Свинцово-цинковая минерализация связана не столько со скарнированием, сколько с последующей гидротерамальной проработкой скарновых тел. С магнезиальными скарнами связаны крупные месторождения флогопита (например Слюдянка в южном Прибайкалье) и магнетита (Тёйское в Горной Шории).

Литература

Коржинский Д.С., Очерк метасоматических процессов, в кн.: Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях, 2 изд., М., 1955;
Жариков В. А., Скарновые месторождения, в кн.: Генезис эндогенных рудных месторождений, М., 1968.
Перцев Н.Н. Парагенезисы борных минералов в магнезиальных скарнах. М.:"Наука", 1971. - 192 с.
Попов В.С. К минералогии скарнов Центрального Кансая в Карамазаре. - Ученые записки САИГИМСа. - Ташкент: САИГИМС, 1960. - Вып.3