Pegmatit

Pegmatite sind wichtig, weil sie häufig Seltenerdmineralien und Edelsteine wie Aquamarin, Turmalin, Topas, Fluorit, Apatit und Korund enthalten, häufig zusammen mit Zinn- und Wolframmineralien. Pegmatite sind die Hauptquelle für Lithium, entweder als Spodumen, Lithiophyllit oder üblicherweise aus Lepidolit. Die Hauptquelle für Cäsium ist Pollucit, ein Mineral aus einem Pegmatit in Zonen. Der Großteil des weltweiten Berylliums wird aus Beryll ohne Edelsteinqualität in Pegmatit gewonnen. Tantal-, Niob- und Seltenerdelemente werden von einigen wenigen Pegmatiten weltweit bezogen, insbesondere vom Greenbushes-Pegmatit. Wismut, Molybdän und Zinn wurden aus Pegmatit gewonnen, aber dies ist noch keine wichtige Quelle für diese Metalle.

Die Pegmatit bestehen aus Quarz, Feldspat und Glimmer mit einer ähnlichen Kieselsäurezusammensetzung wie Granit. Seltenere Zwischenzusammensetzungen und mafische Pegmatite, die Amphibol, Ca-Plagioklas-Feldspat, Pyroxen, Feldspathoide und andere ungewöhnliche Mineralien enthalten, sind bekannt und finden sich in rekristallisierten Zonen und Apophysen, die mit Intrusionen mit großen Schichten verbunden sind.

Sehr häufig wird Pegmatit zu Wandverkleidungen, Bodenbelägen und Arbeitsplatten verarbeitet. Einen wirtschaftlichen Nutzen hat das Gestein außerdem, da es Mineralien und Metalle enthält. Darüber hinaus kann Pegmatit auch eine Quelle für Edelsteine sein. In dem Gestein wurden schon die besten Turmaline, Aquamarine und Topase entdeckt.

Weltweit sind bemerkenswerte Pegmatitvorkommen in den Hauptkratons und in metamorphen Gürteln mit Greenschist-Fazies zu finden. Pegmatitlokalitäten sind jedoch nur dann gut bekannt, wenn eine wirtschaftliche Mineralisierung gefunden wird. Innerhalb der metamorphen Bänder neigt Pegmatit dazu, sich um Granitkörper innerhalb von Zonen mit geringer mittlerer Dehnung und innerhalb von Ausdehnungszonen zu konzentrieren, beispielsweise innerhalb des Dehnungsschattens eines großen starren Granitkörpers. In ähnlicher Weise wird Pegmatit häufig in der Kontaktzone von Granit gefunden, die mit einigen Grüntönen übergeht, als magmatisch-hydrothermaler Effekt des syn-metamorphen Granitmagmatismus im Spätstadium. Einige mit Graniten verbundene Skarne neigen auch dazu, Pegmatite zu beherbergen. Aplit- und Porphyrdeiche und -adern können in Pegmatite und Wandgesteine neben Intrusionen eindringen und eine verwirrte Folge von felsischen intrusiven Apophysen (dünne Äste oder Ableger magmatischer Körper) in der Aureole einiger Granite erzeugen.

Pegmatite ist aufgrund der großen Größe der Mineralkristalle schwer repräsentativ zu beproben. Häufig müssen Massenproben von etwa 50 bis 60 kg Gestein zerkleinert werden, um ein aussagekräftiges und wiederholbares Ergebnis zu erzielen. Daher wird Pegmatit häufig durch Probenahme der einzelnen Mineralien, aus denen der Pegmatit besteht, charakterisiert, und es werden Vergleiche gemäß der Mineralchemie durchgeführt. Geochemisch gesehen weisen Pegmatite typischerweise Hauptelementzusammensetzungen auf, die sich "Granit" annähern. Wenn sie jedoch in Verbindung mit Granitplutons gefunden werden, ist es wahrscheinlich, dass ein Pegmatitdeich eine andere Spurenelementzusammensetzung mit größerer Anreicherung an lithophilen (inkompatiblen) Elementen mit großen Ionen, Bor, aufweist Beryllium, Aluminium, Kalium und Lithium, Uran, Thorium, Cäsium usw. Gelegentlich führt die Anreicherung der ungewöhnlichen Spurenelemente zur Kristallisation gleichermaßen ungewöhnlicher und seltener Mineralien wie Beryll, Turmalin, Columbit, Tantalit, Zinnwaldit usw. In den meisten Fällen gibt es keine besondere genetische Bedeutung für das Vorhandensein einer seltenen Mineralogie innerhalb eines Pegmatits. Es ist jedoch möglich, einige ursächliche und genetische Zusammenhänge zwischen beispielsweise turmalinhaltigen Granitdeichen und turmalinhaltigen Pegmatiten im Einflussbereich zu erkennen eines zusammengesetzten Graniteinbruchs (Mount Isa Inlier, Queensland, Australien).

Die Anzahl der Kristallkerne in Pegmatiten muss gering sein, und die Fähigkeit der für das Kristallwachstum erforderlichen chemischen Komponenten, zu den Kristalloberflächen zu wandern, muss verbessert werden, damit gigantische Kristalle in Pegmatiten wachsen können. Daher können die möglichen Wachstumsmechanismen in einer Vielzahl bekannter Pegmatite wahrscheinlich eine Kombination der folgenden Prozesse beinhalten; Niedrige Keimbildungsraten von Kristallen gepaart mit hoher Diffusionsfähigkeit, um das Wachstum einiger weniger großer Kristalle anstelle vieler kleinerer Kristalle zu erzwingen. Hoher Dampf- und Wasserdruck, um die Verbesserung der Diffusionsbedingungen zu unterstützen. Hohe Konzentrationen an Flusselementen wie Bor und Lithium, die abnehmen Die Erstarrungstemperatur innerhalb des Magmas oder Dampfes Niedrige Wärmegradienten in Verbindung mit einer hohen Wandgesteinstemperatur, was erklärt, dass Pegmatit nur in metamorphen Greenschist-Terranen überwiegt. Trotz dieser Hypothese über wahrscheinliche chemische, thermische und Zusammensetzungsbedingungen, die zur Förderung des Pegmatitwachstums erforderlich sind drei Haupttheorien hinter der Pegmatitbildung; Metasomatismus ist derzeit als Mechanismus für die Pegmatitbildung nicht sehr beliebt, und es ist wahrscheinlich, dass sowohl Metamorphose als auch Magmatismus zu den für die Pegmatitgenese erforderlichen Bedingungen beitragen.

Pegmatite können nach den interessierenden Elementen oder Mineralien klassifiziert werden, beispielsweise "lithischer Pegmatit", um einen Li-tragenden oder Li-mineralhaltigen Pegmatit zu beschreiben, oder "Bor-Pegmatit" für diejenigen, die Turmalin enthalten. Aufgrund der Schwierigkeit, eine repräsentative Probe zu erhalten, gibt es oft keine sinnvolle Möglichkeit, Pegmatite nach Chemie zu unterscheiden. Oft können jedoch Gruppen von Pegmatiten anhand von Kontakttexturen, Orientierung, akzessorischen Mineralien und Timing unterschieden werden. Diese können formal oder informell als eine Klasse von aufdringlichem Gestein oder innerhalb einer größeren magmatischen Assoziation bezeichnet werden. Während es schwierig ist, die Ableitung von Pegmatit im strengsten Sinne zu bestimmen, werden Pegmatite häufig als "metamorph", "granitisch" oder "metasomatisch" bezeichnet, basierend auf den Interpretationen des untersuchenden Geologen. Gesteine mit einer ähnlichen Textur wie Pegmatite werden als pegmatitisch bezeichnet.