Pegmatite

Le pegmatiti sono importanti perché spesso contengono minerali delle terre rare e pietre preziose, come acquamarina, tormalina, topazio, fluorite, apatite e corindone, spesso insieme a minerali di stagno e tungsteno, tra gli altri. Le pegmatiti sono la fonte primaria di litio come spodumene, litiophyllite o solitamente dalla lepidolite. La fonte primaria di cesio è la pollucite, un minerale di una pegmatite suddivisa in zone. La maggior parte del berillio del mondo proviene da berillo di qualità non gemma all'interno della pegmatite. Il tantalio, il niobio e gli elementi delle terre rare provengono da poche pegmatiti in tutto il mondo, in particolare la Greenbushes Pegmatite. Bismuto, molibdeno e stagno sono stati vinti dalla pegmatite, ma questa non è ancora una fonte importante di questi metalli.

I pegmatite più pegmatite sono composti da quarzo, feldspato e mica, aventi una composizione silicica simile al granito. Sono note composizioni intermedie più rare e pegmatiti mafiche contenenti anfibolo, feldspato Ca-plagioclasio, pirosseno, feldspatoidi e altri minerali insoliti, che si trovano in zone ricristallizzate e apofisi associate a grandi intrusioni stratificate.

Pegmatite sono la principale fonte di litio sia come spodumene, litiophyllite o solitamente da lepidolite. La fonte primaria di cesio è la pollucite, un minerale di una pegmatite suddivisa in zone. La maggior parte del berillio del mondo proviene da berillo di qualità non gemma all'interno della pegmatite. Il tantalio, il niobio e gli elementi delle terre rare provengono da poche pegmatiti in tutto il mondo, in particolare la Greenbushes Pegmatite. Bismuto, molibdeno e stagno sono stati vinti dalla pegmatite, ma questa non è ancora una fonte importante di questi metalli.

Notevoli eventi di pegmatite in tutto il mondo si trovano all'interno dei principali cratoni e all'interno delle cinture metamorfiche della facies dello scisto verde. Tuttavia, le località di pegmatite sono ben registrate solo quando si trova la mineralizzazione economica. All'interno delle cinture metamorfiche, la pegmatite tende a concentrarsi attorno ai corpi granitici all'interno di zone di bassa deformazione media e all'interno di zone di estensione, ad esempio all'interno dell'ombra di deformazione di un grande corpo rigido di granito. Allo stesso modo, la pegmatite si trova spesso all'interno della zona di contatto del granito, di transizione con alcuni verdi, come effetto magmatico-idrotermale in fase avanzata del magmatismo granitico sin-metamorfico. Alcuni skarn associati ai graniti tendono anche ad ospitare pegmatiti. Dighe e vene aplite e porfiriche possono penetrare pegmatiti e rocce murarie adiacenti alle intrusioni, creando una confusa sequenza di apofisi intrusive felsiche (rami sottili o propaggini di corpi ignei) all'interno dell'aureola di alcuni graniti.

Pegmatite è difficile da campionare in modo rappresentativo a causa delle grandi dimensioni dei cristalli minerali costituenti. Spesso, campioni sfusi di circa 50-60 kg di roccia devono essere frantumati per ottenere un risultato significativo e ripetibile. Pertanto, la pegmatite è spesso caratterizzata dal campionamento dei singoli minerali che compongono la pegmatite e i confronti vengono effettuati secondo la chimica dei minerali. Dal punto di vista geochimico, le pegmatiti hanno tipicamente composizioni di elementi principali che si avvicinano al "granito", tuttavia, se trovate in associazione con plutoni granitici, è probabile che una diga di pegmatite abbia una diversa composizione di oligoelementi con maggiore arricchimento in elementi litofili (incompatibili) di ioni grandi, boro , berillio, alluminio, potassio e litio, uranio, torio, cesio, ecc. Occasionalmente, l'arricchimento degli oligoelementi insoliti provocherà la cristallizzazione di minerali altrettanto insoliti e rari come berillo, tormalina, columbite, tantalite, zinnwaldite e così via. Nella maggior parte dei casi, non vi è alcun significato genetico particolare per la presenza di una mineralogia rara all'interno di una pegmatite, tuttavia è possibile vedere alcuni collegamenti genetici e causali tra, diciamo, dighe di granito portanti tormalina e pegmatiti portatrici di tormalina all'interno dell'area di influenza di un'intrusione di granito composito (Mount Isa Inlier, Queensland, Australia).

Il numero di nuclei cristallini nelle pegmatiti deve essere basso e la capacità dei componenti chimici necessari necessari per la crescita dei cristalli di migrare verso le superfici cristalline deve essere migliorata per consentire ai cristalli giganteschi di crescere nelle pegmatiti. Pertanto, i possibili meccanismi di crescita in un'ampia varietà di pegmatiti note possono probabilmente implicare una combinazione dei seguenti processi; Bassi tassi di nucleazione dei cristalli accoppiati con un'elevata diffusività per forzare la crescita di pochi cristalli grandi invece di molti cristalli più piccoli Alta pressione di vapore e acqua, per aiutare nel miglioramento delle condizioni di diffusività Alte concentrazioni di elementi flussanti come boro e litio che si abbassano la temperatura di solidificazione all'interno del magma o vapore Bassi gradienti termici accoppiati con un'elevata temperatura della parete della roccia, spiegando la preponderanza per la pegmatite che si verifica solo all'interno dei terreni metamorfici dello scisto verde Nonostante questa ipotesi sulle probabili condizioni chimiche, termiche e compositive necessarie per promuovere la crescita della pegmatite, ci sono tre teorie principali dietro la formazione della pegmatite; Il metasomatismo non è attualmente ben favorito come meccanismo per la formazione della pegmatite ed è probabile che il metamorfismo e il magmatismo contribuiscano entrambi alle condizioni necessarie per la genesi della pegmatite.

Le pegmatiti possono essere classificate in base agli elementi o minerali di interesse, ad esempio "pegmatite litica" per descrivere una pegmatite contenente litio o minerale di litio, o "pegmatite boro" per quelle contenenti tormalina. Spesso non esiste un modo significativo per distinguere le pegmatiti in base alla chimica a causa della difficoltà di ottenere un campione rappresentativo, ma spesso è possibile distinguere gruppi di pegmatiti in base alla struttura del contatto, all'orientamento, ai minerali accessori e alla tempistica. Questi possono essere chiamati formalmente o informalmente come una classe di roccia invadente o all'interno di una più ampia associazione ignea. Sebbene sia difficile essere certi della derivazione della pegmatite in senso stretto, spesso le pegmatiti sono indicate come "metamorfiche", "granitiche" o "metasomatiche", sulla base delle interpretazioni del geologo investigatore. Le rocce con tessitura simile alle pegmatiti sono chiamate pegmatitiche.