Macam - macam endapan Skarn

Skarn merupakan endapan hidrotermal yang berasosiasi dengan batuan karbonatan seperti limestone atau dolostone. Larutan hidrotermal bergerak ke atas dan mengintrusi area dengan dominasi batuan ini dan membentuk mineralisasi yang dikenal dengan endapan skarn. Skarn bisa terbentuk sebagai deposit sendiri atau berasosiasi dengan deposit lain seperti dengan porfiri. Endapan Skarn terdiri dari beberapa macam, yaitu Au, Cu, Fe, Mo, Sn, W, dan Zn-Pb skarn deposits. Pembagian tipe skarn didasarkan pada kenampakan megaskopisnya, seperti komposisi protolith, tipe batuan, dan mineral ekonomis dominannya, serta genesa pembentukannya, seperti mekanisme pergerakn dluida, suhu pembentukan dan pengaruh aktivitas magma lainnya. Selain itu, endapan skarn juga dapat menghasilkan endapan F, C, Ba Pt, U dan REE. Endapan skarn juga ekonomis untuk ditambang sebagai mineral industri, seperti garnet dan wolframite.

Endapan skarn Tembaga (Cu)

Kebanyakan endapan skarn tembaga berhubungan dengan granodiorit Calc-alkaline yang mengubah monzogranite di busur kepulauan pada tepi benua. Intrusi ini merupakan tubuh bijih tembaga yang penting dalam pembentukan porfiri tembaga yang terbentuk pada busur tepi benua sisi barat Amerika yang berumur Mesozoikum dan Tersier, dan serupa dengan busur tepi benua Rusia yang berumur Karbon. Sejumlah endapan skarn tembaga juga terbentuk pada busur kepulauan kerak samudera yang berasosiasi dengan diorit kuarsa hingga monzogranit plutonik, seperti pada Tambang Meme, Haiti. 

Porfiri tembaga yang berasosiasi dengan endapan skarn dapat terbentuk dengan dimensi yang sangat besar, hingga 500 juta ton pada tambang terbuka penambangan bijih. Kebanyakan skarn Cu berasosiasi dengan tipe-I, pluton seri magnetit pada lingkungan dangkal yang berbentuk stockwork, tersebar luas, dan secara intensif terjadi alterasi hidrothermal (Meinert, 2005). Skarn tipe ini didominasi oleh garnet andradit, diopside, vesuvianite, wallastonite, actinolite, dan spidote. Hematit dan magnetit kemungkinan terbentuk dan secara lokal membentuk lapisan yang padat. Skarn tembaga dizonakan oleh garnierit padat di dekat pusat plutonik, diikuti peningkatan kandungan clinopiroksin dan vasuvianite dan/atau wollastonite di daerah sekitar kontak dengan marmer. Pirit, kalkopirit dan bornit merupakan sulfida yang paling melimpah, dan terbentuk jauh dari pusat plutonik (Meinert 1992).

Endapan skarn Besi (Fe)

Endapan skarn telah lama menjadi sumber yang penting pada tambang bijih besi dan magnetit di Cornwall, Pennsylvania, yang memasok kebutuhan akan besi selama revolusi industri di Amerika Serikat. Ini adalah tambang tertua di Amerika Utara. Pertambangan dimulai pada tahun 1737 dan pada tahun 1964, 93 juta ton bijih telah diproduksi dengan pasokan rata-rata ke pabrik 39,4% Fe dan 0,29% Cu, dengan hasil sampingan sejumlah kecil kobalt, emas dan perak (Lapham 1968). Konsentrat pirit digunakan untuk menghasilkan asam sulfat, dan sampai tahun 1953, ketika operasi tambang terbuka dihentikan, overburden batugamping dihancurkan dan dijual sebagai agregat. Hasil yang tanggung dari tambang di Cornwall adalah skarn besi yg mengandung kapur dan endapan skarn tersebut berasosiasi dengan intrusives mulai dari gabro hingga diorit ke syenite, sementara skarn besi magnesium biasanya berasosiasi dengan granit atau granodiorites.

Endapan skarn tungsten (W) dan timah (Sn)

Endapan skarn tungsten, vein dan endapan stratiform memasok sebagian besar produksi tahunan tungsten di dunia, dengan dominasi endapan skarn. Endapan skarn tungsten berasal dari endapan yang relatif besar, antara lain di Pulau Raja, Tasmania; Sangdong, Korea; MacMillan Pass (Yukon), Kanada; dan Pine Creek, California, Amerika Serikat. China adalah produsen utama dunia dan pada tahun 1989 menghasilkan sekitar 18.000 ton. Uni Soviet peringkat berikutnya dengan 7.000 ton.

Meinert (2005) memisahkan skarn Tungsten dari skarn Timah. Skarn tungsten umumnya terdapat pada plunonik calc-alkanine, dan Meinert telah membuat daftar sebanyak 203 endapan jenis ini. Karakteristik plutonik pembentuk endapan skarn tungsten berupa zona kontak berbentuk cincin akibat metamorfisme temperatur tinggi dan kahadiran pegmatit. 

Mineral utama pada timah berupa cassiterite dan stannites, dan mineral utama pada tungsten berupa wolframite dan scheelite, di mana scheelite menjadi begitu dominan pada tahapan akhir dari paragenesa. Terdapat dua varietas dari scheelite, yaitu yang kaya akan kandungan molybdenum (powellite) dan yang miskin akan kandungan molybdenum. Powellite ditemukan proses reduksi pada lingkungan skarn, sedangkan scheelite yang miskin kandungan molybdenum terjadi pada proses oksidasi. Proses reduksi skarn tungsten didominasi oleh hedenbergite-grandite, spessartine dan garnet almandine. Mineral sulfida termasuk pirrhotite, molybdenite, kalkopirit, sphalerite, dan arsenopirit. Mineral retrograde skarn berupa epidote, biotit, dan hornblende. Skarn tungsten yang teroksidasi mengandung lebih banyak andradite ketimbang piroksin.

Skarn timah umumnya terbatas pada granit yang kaya akan silika dan umumnya berasosiasi dengan alterasi tipe greisen dak aktifitas kaya kandungan flourine, yang tidak terdapat pada skarn tipe lain. Perlu dicatat bahwa skarn timah cenderung berkaitan dengan pluton granitik yang terbentuk oleh proses partial melting pada kerak benua. Skarn timah umumnya memiliki asosiasi elemen F-B-Be-Li-W-Mo. Skarn timah dikategorikan dari yang bersifat calcic hingga magnesian, dari yang kaya akan oksida hingga yang kaya akan sulfida. Kwak (1987) menyatakan bahwa skarn yang kaya akan kandungan timah biasanya yang jauh dari pusat plutonik.

Endapan Skarn Talk

Endapan skarns yang mengandung talk dan alterasi karbonat serta batuan metasedimen lainnya memasok sekitar 70% dari produksi talk di dunia. Contoh yang baik dan penting dari endapan ini terdapat di Perancis dan Austria (Moine et al. 1989). Sebuah Tambang terbuka di Trimouns, terletak di ujung timur Pyrenees Perancis pada ketinggian 1.800 m. Produksi Talk lebih dari 300.000 ton dan cadangan minimal 20 juta ton. Bijih-bijih terbentuk di sepanjang batas antara basement batuan metamorf tingkat tinggi dan migmatit dari St Barthélemy Massif dan tertutup oleh batuan hasil sesar naik berupa batuan metamorf yang tingkatannya lebih rendah berumur Ordovisium atas hingga Devon. Bagian bawah dari hanging wall terdapat lensa-lensa dolomit yang menerus dengan ketebalan 5 – 80 meter, juga terdapat sisipan sekis mika pada leucogranit, aplit, pegmatit, dan juga terdapat vein kuarsa. 

Selama proses sesar yang memotong dolomit terjadi, sekis dan batuan lainnya mengalami sirkulasi hidrotermal yang luas yang menghasilkan bijih yang kaya akan talk (80-97% talk) pada dolomites dan bijih yang kaya akan klorit (10-30% talk) pada batuan silikat. Badan bijih utama setebal 10-80 meter dengan kemiringan 40-800. Volume batuan nampaknya tetap konstan selama prose metasomatisme  tersebut. Dari studi tentang kumpulan dan komposisi mineral, Moine et al. (1989) menunjukkan bahwa metasomatisme berlangsung di sekitar 400°C di bawah tekanan dari sekitar 0,1 GPa. Larutan dengan kandungan garam yang tinggi, minim kandungan CO2, namun kandungan Ca dan Mg yang tinggi, memegang peranan penting dalam proses metasomatisme ini, namun sumbernya belum dapat dipastikan.

Endapan Skarn Grafit

Produksi sejumlah kecil grafit berasal dari endapan skarn, misalnya Tambang Skaland Norwegia, jauh di dalam Lingkaran Arktik tepat di sebelah selatan Tromso, di mana lensa skarn yang panjangnya hingga 200 meter dengan 5-6 meter (maksimum 24 m), mengandung 20-30% grafit dan terdapat pada skis mika dikelilingi oleh metagabbro dan granit. Terdapat gangue mineral berupa diopside, hornblende, labradorite, sphene, garnet, scapolite dan wollastonite. Diperkirakan endapan telah dihasilkan dari konsentrasi karbon yang sudah ada dalam sedimen (Bugge 1978) dan ini kemungkinan terjadi akibat proses kalk-silikat hornfelses atau reaksi skarn.

Endapan Skarn Emas (Au)

Dalam 20 tahun terakhir ini terdapat beberapa endapan skarn emas yang telah ditemukan, misalnya Red Dome, Queensland dan Navachab, Namibia. Namun, kenyataannya  mineralisasi emas ini sebagai tipe skarn tidak disadari sejak awal. Pada skarn emas, kandungan emas berkisar 5 hingga 15 gram per ton. Skarn emas lainnya lebih merupakan hasil oksidasi, memiliki kandungan emas yang lebih rendah (1 hingga 5 gram perton), dan mengandung logam lain seperti Cu, Pb dan Zn. Beberapa tipe skarn lainnya, khususnya skarn Cu, mengandung cukup emas (antara 0,01 hingga 1 gram perton) sebagai hasil sampingannya. Sebagian besar endapan skarn emas dengan kandungan tinggi berasosiasi dengan dengan proses reduksi dari pluton diorit-granodiorit kompleks dike atau sill. 

Skarn jenis ini didominasi oleh besi yang kaya akan piroksin; zona yang dekat pusat plutonik dapat mengandung garnet grandit intermediate yang melimpah. Mineral umum lainnya termasuk K-feldspar, scapolite, idocrase, apatite, dan amphibole aluminous dengan kandungan klorit yang tinggi. Daerah yang jauh dari pusat plutonik dan zona yang terbentuk lebih awal mengandung biotit dan K-feldspar hornfles yang dapat meluas hingga ratusan meter. Arsenopirit dan dan pyrrhotite dapat menjadi  mineral sulfida yang dominan. Umumnya emas hadir sebagai elektrum dan berasosiasi kuat dengan bermacam bismuth dan mineral-mineral telluride termasik bismuth, hedleyite, wittichenite dan maldonite (misalnya di Navachab, Namibia).