Pegmatit - Pegmatite
A pegmatit egy magmás kőzet mutatja egy nagyon durva texure , nagy egymásba kristályok általában nagyobb méretű, mint 1 cm-es (0,4 in) és néha nagyobb, mint 1 méter (3 láb). A legtöbb pegmatit kvarcból , földpátból és csillámból áll , és hasonló kovasav összetételű, mint a gránit . Ismertek azonban ritkább köztes összetételt és mafikus pegmatitokat.
A világ legnagyobb kristályai közül sok megtalálható a pegmatitokban. Ide tartoznak a mikroklin , kvarc , csillám , spodumen , berill és turmalin kristályai . Egyes kristályok 10 méternél (33 láb) hosszúak.
A legtöbb pegmatitról azt gondolják, hogy egy nagy kristályos magmatest utolsó folyékony frakciójából képződik. Ez a maradék folyadék illékony anyagokban és nyomelemekben nagymértékben dúsított , és nagyon alacsony viszkozitása lehetővé teszi, hogy a molekulák gyorsan vándoroljanak, hogy egy meglévő kristályhoz csatlakozzanak, ahelyett, hogy új kristályokká jönnének össze. Ez lehetővé teszi néhány nagyon nagy kristály kialakulását. Míg a legtöbb pegmatit egyszerű, a közönséges magmás kőzetekben szokásos ásványi összetételű, néhány pegmatit összetett összetételű, számos ritka elemből álló szokatlan ásványi anyaggal. Ezeket az összetett pegmatitokat lítium , berillium , bór , fluor , ón , tantál , nióbium , ritkaföldfém-elemek , urán és más értékes áruk bányászatára végzik .
Általános leírása
A pegmatitok kivételesen durva szemcséjű magmás kőzetek, amelyek egymásba illeszkedő kristályokból állnak , és az egyes kristályok mérete általában meghaladja az 1 centimétert (0,4 hüvelyk), és néha meghaladja az 1 métert (3 láb). A legtöbb pegmatit a gránithoz hasonló összetételű , így leggyakoribb ásványai a kvarc , a földpát és a csillám . Azonban más pegmatitkészítmények is ismertek, beleértve a nefelin-szienithez vagy gabbróhoz hasonló készítményeket . A pegmatit kifejezés tehát pusztán texturális leírás. A geológusok általában a kifejezés elé összetételi leírást írnak , így a gránit pegmatit gránit összetételű pegmatit, míg a nefelin szienit pegmatit nefelin szienit összetételű pegmatit. A British Geological Survey azonban elutasítja ezt a használatot, és előnyben részesíti az olyan kifejezéseket, mint a biotit-kvarc-földpát pegmatit egy tipikus gránit összetételű pegmatitként, amelyet a kisebb kvarcot és biotitot tartalmazó földpát dominál. A BGS terminológiája szerint a pegmatitos kőzet (például pegmatitikus gabbro ) egy durva szemcséjű kőzet, amely lényegesen azonos összetételű, sokkal durvább szemcséjű kőzet foltokat tartalmaz.
A pegmatitokban lévő egyes kristályok óriási méretűek lehetnek. Valószínűleg a valaha talált legnagyobb kristályok a karéliai pegmatitokban lévő földpát kristályok voltak , több ezer tonnás tömeggel. Több ezer fontban mért tömegű kvarckristályokat és 10 méternél (33 láb) átmérőjű és 4 méter vastag csillámot találtak. Spodumene kristályok több mint 12 méter (40 láb) hosszú találtak a Black Hills of South Dakota , és berill kristály 8,2 méter (27 láb) hosszú és 1,8 méter (6 láb) átmérőjű találtak meg Albany, Maine . A valaha talált legnagyobb berill kristály a madagaszkári Malakialinából származik, súlya körülbelül 380 tonna, hossza 18 méter és keresztmetszete 3,5 méter.
A pegmatittestek általában kisebb méretűek a tipikus intruzív kőzettestekhez képest . A pegmatit test mérete egy-néhány méter nagyságrendű. A tipikus magmás kőzetekhez képest meglehetősen inhomogének, és eltérő ásványi együttesekkel rendelkező zónákat mutathatnak. A kristályméret és az ásványi összlet általában a falkőzettel párhuzamosan, vagy pegmatitlencsék esetén akár koncentrikusan is orientált.
Kőzettan
Pegmatitok képeznek körülmények között, ahol az arány az új kristály nukleációs sokkal kisebb, mint az arány a kristály növekedési . Más szavakkal, a folyadékban lévő molekulák, amelyekből a kristályok nőnek, sokkal nagyobb valószínűséggel csatlakoznak egy meglévő kristályhoz, mint hogy összeálljanak egy új kristály létrehozásához. Ez kedvez néhány nagyon nagy kristály növekedésének. Normál magmás kőzetekben a durva textúra a mélyen a föld alatti lassú lehűlés eredménye. A pegmatitok rendkívül durva textúrája azonban nem csak lassú lehűlés eredménye. Valójában nem világos, hogy a pegmatit lassú vagy gyors lehűléssel képződik.
A pegmatitokról széles körben úgy tartják, hogy a magmatest utolsó részéből képződnek kristályosodásig. Ez a végső folyékony frakció illékony és nyomelemekben erősen dúsított . A visszamaradt magma fázisszétváláson megy keresztül olvadékfázisra és szilícium-dioxiddal , lúgokkal és más elemekkel telített vizes folyékony fázisra . Az ilyen fázisszétválasztáshoz nedves magmából kell kialakulni, amely elég vízben gazdag ahhoz, hogy telítődjön, mielőtt a magma több mint kétharmada kikristályosodik. Ellenkező esetben a folyadékfázis szétválása nehezen magyarázható. A gránitnak 4 tömeg%-os víztartalomra van szüksége 0,5 GPa nyomáson , de csak 1,5 tömeg%-ra 0,1 GPa nyomáson a fázisszétváláshoz.
Az illékony anyagok (elsősorban víz, bór , fluor , klór és foszfor ) a vizes fázisban koncentrálódnak, ami jelentősen csökkenti annak viszkozitását. A szilícium-dioxid a vizes fázisban teljesen depolimerizálódik, szinte teljes egészében ortoszilikátként létezik , és a szilíciumionok közötti összes oxigénhíd megszakad. A nagyon alacsony viszkozitás elősegíti a molekulák gyors diffúzióját a folyadékon keresztül, fokozza a kristálynövekedési sebességet és lehetővé teszi a nagyon nagy kristályok növekedését.
Amikor ezt a víztartalmú folyadékot a környező vidéki kőzetbe fecskendezik, az ásványok kívülről befelé kristályosodnak, és zónás pegmatitot képeznek, ahol a koncentrikus zónákban különböző ásványok dominálnak. A lerakódás tipikus sorozata mikroklinnel és kvarccal kezdődik , kisebb schorl-mal és gránáttal . Ezt követi a lerakódása albit , lepidolit , gem turmalin , berill, Spodumene, amblygonite , topáz , apatit , és a fluorit , ami részben helyettesíti a ásványi anyagok a korábbi zónában. A pegmatit közepén látványos drágakőkristályokkal bélelt üregek lehetnek.
Néhány pegmatit összetettebb zónával rendelkezik. Öt különálló zónát ismernek fel a Harding Pegmatitban , a Picuris-hegységben , Új-Mexikó északi részén , az Egyesült Államokban. Ezek:
- Finom szemcsés kvarc-albit muszkovit pegmatit fehér szegélyhéja .
- Nagyon durva kvarc, albit és muszkovit folytonos rétege. Ez a zóna mikroklint is tartalmaz, és bőségesen tartalmaz apatitot, berillt és tantalitot . A berill esetenként nagyon durva és bőséges.
- Masszív kvarc folytonos rétege. Ez a zóna is gazdag muszkovitban, mikroklinben és kleavelanditban .
- Látványos kvarc és léc-spodumen zóna. A spodumen pengeszerű kristályok formájában fordul elő, néha óriási méretűek, többnyire véletlenszerűen orientálódnak, de néha fésűszerű szerkezetet alkotnak. Kiegészítő ásványok a berill, apatit, mikroklin és tantál-nióbium ásványok, különösen ennek a zónának az alsó részén. Valamilyen pszeudomorf csere van a spodumenben rózsa-muskovittal, a kvarcban pedig a cleavelandittal.
- A "foltos kőzetként" ismert pegmatit magja, amely viszonylag finom szemcséjű spodumen, mikroklin és kvarc, a kísérő finomabb szemcséjű albittal, lítiumtartalmú muszkovittal, lepidolittal , mikrolittel és tantalittal. A spodumen és a mikroklin nagy része erősen korrodálódott, és finomszemcsés csillámok váltották fel őket.
A nagy kristályok magot képeznek a pegmatitok peremén, és egyre nagyobbakká válnak, ahogy befelé nőnek. Ide tartoznak a nagyon nagy kúpos lúgos földpát kristályok. Az aplitások általában jelen vannak. Ezek átvághatják a pegmatitot, de zónákat vagy szabálytalan foltokat is képezhetnek a durvább anyag körül. Az aplitok gyakran rétegesek, ami deformációt mutat. A pegmatit testében előfordulhatnak xenolitok , de eredeti ásványianyag-tartalmukat kvarc és alkáli földpát váltja fel, így nehéz megkülönböztetni őket a környező pegmatittól. A pegmatit gyakran helyettesíti a környező vidéki kőzet egy részét is.
Mivel a pegmatitok valószínűleg folyadékok által dominált fázisból kristályosodnak ki, nem pedig olvadékból, a hidrotermikus ásványi lerakódások és a magmás behatolások határán húzódnak . Bár széles körű egyetértés van a kialakulásuk alapvető mechanizmusait illetően, a pegmatitképződés részletei rejtélyesek maradnak. A pegmatitok jellemzői összeegyeztethetetlenek más magmás behatolásokkal. Nem porfiritosak , és nem mutatnak hűtött margót . Éppen ellenkezőleg, a legnagyobb kristályok gyakran a pegmatittest szélein találhatók. Míg az aplitok néha a peremeken találhatók, valószínűleg a pegmatit testében fordulnak elő. A kristályok soha nem helyezkednek el úgy, hogy az áramlást jelezzenek, hanem merőlegesek a falakra. Ez statikus környezetben való kialakulását jelenti. Egyes pegmatitások elszigetelt hüvelyek formájában jelennek meg, amelyekben nincs nyilvánvaló etetőcsatorna. Ennek eredményeként a pegmatitoknál néha metamorf vagy metaszomatikus eredetet feltételeztek. A metamorf pegmatit az illékony anyagok , különösen a felzikus gneisz eltávolításával jön létre a metamorf kőzetekből , hogy a megfelelő összetevőket és vizet a megfelelő hőmérsékleten felszabadítsák. A metaszomatikus pegmatit forró alterációs folyadékok hidrotermikus keringésével képződne egy kőzettömbön, ömlesztett kémiai és szerkezeti változással. A metasomatizmust jelenleg nem kedvelik a pegmatitképződés mechanizmusaként, és valószínű, hogy a metamorfizmus és a magmatizmus egyaránt hozzájárul a pegmatit keletkezéséhez szükséges feltételekhez.
Ásványtan
A legtöbb pegmatit egyszerű összetételű, gyakran teljes egészében a gránitban gyakori ásványokból, például földpátból, csillámból és kvarcból áll. A földpát és a kvarc gyakran grafikus textúrát mutat . Ritkán a pegmatitok rendkívül dúsítottak olyan inkompatibilis elemekben , mint a lítium , cézium , berillium , ón , nióbium , cirkónium , urán , tórium , bór, foszfor és fluor. Ezek a komplex pegmatitok tartalmaznak szokatlan ásványi ezeket az elemeket, mint például a berill, Spodumene, lepidolit, amblygonite, topáz, apatit, fluorit, turmalin, trifilin , columbite , monacit , és molibdenit . Ezek egy része fontos ércásvány lehet . Egyes drágakövek , például a smaragd , szinte kizárólag a pegmatitokban találhatók.
A nefelin szienit pegmatitok jellemzően cirkóniumot, titánt és ritkaföldfém- ásványokat tartalmaznak.
Gabbroic pegmatitok jellemzően kivételesen durva egymásba piroxént és plagioklász .
Geokémia
_1.JPG)
A pegmatitok illékony és inkompatibilis elemekben gazdagok , ami összhangban van azzal, hogy valószínűleg a magma kristályosodó testének végső olvadékfrakciójaként származnak. A pegmatit reprezentatív összetételét azonban nehéz meghatározni az ásványi kristályok nagy mérete miatt. Ezért a pegmatitot gyakran úgy jellemzik, hogy a pegmatitot alkotó egyes ásványokból mintát vesznek, és az összehasonlításokat az ásványi kémia szerint végzik. Gyakori hiba azt feltételezni, hogy a falzóna egy hűtött perem, amelynek összetétele az eredeti olvadékot reprezentálja.
A batolitokból származó pegmatitokat a NYF pegmatitok családjába lehet osztani, amelyeket a nióbiumban , ittriumban és fluorban való fokozatos dúsulás , valamint berilliumban, ritkaföldfémekben, szkandiumban , titánban, cirkóniumban, tóriumban és uránban való dúsulás jellemez ; és egy LCT-pegmatit család, amelyet a lítium, cézium és tantál fokozatos felhalmozódása , valamint rubídiumban , berilliumban, ónban, báriumban, foszforban és fluorban való feldúsulás jellemez .
A NYF pegmatitok valószínűleg az A-típusú gránitokból az I-típusúba frakcionálták, amelyek viszonylag alacsony alumíniumtartalmúak (subaluminous gránitok a metaluminous gránitokig). Ezek a gránitok kimerült kéregből vagy köpenykőzetből származtak. Az LCT pegmatitok nagy valószínűséggel S-típusú vagy esetleg I-típusú gránitokból keletkeztek, magasabb alumíniumtartalmúak (peraluminos gránitok).
A köztes pegmatitok (NYF + LCT pegmatitok) ismertek, és létrejöhettek egy kezdetben NYF magmatest olvadt, kimerítetlen szuprakrusztrális kőzettel való szennyeződése következtében.
Gazdasági jelentősége
A pegmatitok azért fontosak, mert gyakran tartalmaznak ritkaföldfém-ásványokat és drágaköveket , például akvamarint , turmalint, topázt, fluoritot, apatitot és korundot , gyakran ón- , ritkaföldfém- és volfrámásványokkal együtt.
A pegmatitok a lítium elsődleges forrásai akár spodumen , litiofillit formájában, akár általában lepidolitból . Az elsődleges forrása cézium van pollucitból , ásványi anyagnak zónákra osztott pegmatit. A világ berilliumának nagy része a pegmatitban található, nem drágakő minőségű berillből származik. A tantál, a nióbium és a ritkaföldfém elemek néhány pegmatitból származnak világszerte, mint például a Greenbushes Pegmatite .
Esemény
.jpg)
Jelentősebb pegmatit események világszerte előfordulnak a főbb cratons , és ezen belül zöldpala -facies metamorf övek. A pegmatit lelőhelyeket azonban csak akkor jegyezték fel jól, ha gazdasági mineralizációt találnak.
A pegmatitok szabálytalan töltések , küszöbök vagy erek formájában találhatók meg , és leggyakrabban a batolitok (a behatoló magmás kőzetek nagy tömegei) peremén fordulnak elő . A legtöbb térben és genetikailag szorosan kapcsolódik a nagy behatolásokhoz. Előfordulhatnak erek vagy gátak formájában magában a behatolásban, de gyakrabban belenyúlnak a környező vidéki sziklába, különösen a behatolás felett.
Egyes metamorf kőzetekkel körülvett pegmatitoknak nincs nyilvánvaló kapcsolata egy nagyobb behatolással. Az alacsony minőségű metamorf kőzetekben található pegmatitokban általában a kvarc és a karbonát ásványok dominálnak . A magasabb fokú metamorf kőzetben található pegmatitokban az alkáli földpát dominál .
A gabbro pegmatitok jellemzően lencsékként fordulnak elő gabbro vagy diabáz testében . A nefelin szienit pegmatitok gyakoriak a lúgos magmás komplexekben.
Etimológia
A szó pegmatit ered homéroszi görög , πήγνυμι ( pegnymi ), amely azt jelenti „összetartására”, utalva az összefonódó kristályok kvarc és földpát a textúra ismert grafikai gránit . A kifejezést először René Just Haüy használta 1822-ben a grafikus gránit szinonimájaként . Wilhelm Karl Ritter von Haidinger 1845-ben használta először a kifejezést jelenlegi értelmében.
Hivatkozások
További irodalom
- London, D. (2008): Pegmatiták. Canadian Mineralogist Special Publication 10, 347 pp.
- Tan, Li-ping, 1966, Major Pegmatites of New York állam, New York State Museum Bulletin No. 408
- Pegmatopia: David London, Geológiai és Geofizikai Iskola, Oklahomai Egyetem
Külső linkek
-
A Pegmatite -hoz kapcsolódó média a Wikimedia Commonsnál
