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スカルン： 主にガーネット、輝石、炭酸塩、石英からなるスカルンの標本。この標本の直径は約3インチです。
スカルンとは何ですか？
スカルンは、変成作用により化学的および鉱物学的に変化した変成岩です。交代作用は、高温で化学的に活性な流体による岩石の変質であり、岩石を流れたり拡散したりして、再結晶と組成変化を引き起こします。
スカルンは通常、近くの岩盤に侵入するマグマ体の縁の周りに形成されます。マグマ、カントリーロック、反応性流体、熱の相互作用によって形成または変更された岩は、スカルンとして知られています。交代作用の他の環境もスカルンを生成することが知られています。
炭酸塩のスカルン： この図は、斑岩モリブデン鉱床とそれに関連するスカルンの断面を示しています。スカルンは、火成侵入により浸透した場所の近くの炭酸塩層内で形成されました。 R.H. Sillitoeの後に修正された、米国地質調査所のイラスト。
スカルン形成の例
ほとんどのスカルンは、石灰岩、苦灰岩、大理石などの炭酸塩岩がマグマ体に侵入し、接触変成作用と交代作用によって変化したときに形成されます。侵入時には、接触熱の変成が変化の主な要因です。
その後、マグマが冷えると、高温で酸性の、ケイ酸塩に富む流体が放出されます。一部のマグマには、重量に基づいて最大数パーセントの溶存水が含まれていますが、水とマグマの比重の違いにより、溶存水の体積パーセントは少なくとも重量パーセントの2倍です。この水がマグマから排出されると、熱と化学的に活性な溶質を田舎の岩に運ぶ能力を持つ溶媒になります。
マグマから出た水は、孔隙、割れ目、さらには岩を構成する鉱物粒まで流れたり拡散したりすることにより、周囲の田舎の岩を移動します。炭酸塩岩に侵入すると、熱い、酸性の、金属を含んだ水が、炭酸塩岩の鉱物を溶解、置換、再結晶、および変化させます。これらの酸性水は過熱され、溶解した金属イオン、特にカルシウムとシリコンで過飽和になります。酸性水が炭酸塩岩を通過すると、温度が低下し、酸性度が中和されます。これが起こると、大量のカルクシリケート鉱物が炭酸塩カントリーロックで沈殿し始め、その組成が変化します。
多くの異なる種類の岩は、交代作用によってスカルンに変換できます。変更された元の岩は「原石」として知られています。炭酸塩岩は最も一般的な原石ですが、花崗岩、玄武岩、con岩、凝灰岩、頁岩および他の種類の岩石で多くのスカルンが形成されています。
複雑な岩盤としてのスカルン
スカルンは、マグマとその周囲の岩盤との境界の両側に形成されます。接触の火炎側に形成されたものは、エンドスカルンとして知られています。コンタクトのカントリーロック側に形成されたものは、エクソスカルンとして知られています。
エクソスカーンは、岩石の元の化学的性質が、相溶性のない化学的性質の高温の流体が岩を流れるか拡散するときに変化すると形成されます。変質の強度と形成される鉱物の種類は、マグマ体からの距離によって変化します。岩盤全体のこれらの鉱物の変化は、地理と時間にわたる温度と化学の勾配に応じて発達します。
その他のスカルン環境
上記の例では、スカルンはマグマの貫入に隣接する炭酸塩岩ユニットで形成されました。スカルンを形成できる地質学的状況は他にも数多くあります。これらには、海底熱水系に関連するスカルンが含まれます。断層およびせん断帯に沿ったスカルン形成;地域変成の領域で深部に形成されるスカルン;沈み込み帯の上のスカルン。その他多数。スカルンは、マグマからの水、浅い地下水、海水、または深い塩水を含むさまざまな水入力で形成できます。
SkarnのAndradite Garnet： ロシアのダルネゴルスク付近で収集されたスカルンのアンドラダイトガーネットの標本。 Lech Darskiによるクリエイティブ・コモンズの写真。
スカルンで見つかった鉱物
スカルンには、しばしば変成鉱物の多様な集合体が含まれます。スカルンの鉱物の組み合わせは、侵入した岩の岩相、侵入した液体の化学的性質、および岩石環境の温度によって決まります。
スカルン環境を特徴付ける変成鉱物には、広範囲のカルクケイ酸塩、多くのタイプのガーネット、および一連の輝石と角閃石が含まれます。時折、貴重な金属鉱物鉱石がスカルンで発生します。世界最高の銅、金、鉛、モリブデン、スズ、タングステン、亜鉛の堆積物の一部はスカルンにあります。
スカルン鉱床の宝石
スカルン鉱床にはさまざまな宝石が発見されており、ガーネット、ルビー、サファイアはスカルンでよく見られます。デマントイドガーネットとトパゾライトは、マダガスカル北部のアンバンジャ近くのアンテテサンバトスカルンから採掘されています。サファイアは、マダガスカルのアンドラノンダンボ地方のスカルンから採掘されます。黄色のスカポライトは、マダガスカル南部のIhosy町付近のスカルン鉱床から採掘されました。ルビーはモザンビーク北部のスカルンで発見されています。