Pegmatit - Pegmatite
Bir pegmatit , genellikle 1 cm'den (0,4 inç) ve bazen 1 metreden (3 ft) daha büyük, birbirine geçen büyük kristallere sahip, çok kaba bir doku gösteren magmatik bir kayadır . Pegmatitlerin çoğu , granit ile benzer silisik bileşime sahip kuvars , feldispat ve mikadan oluşur . Bununla birlikte, daha nadir ara bileşim ve mafik pegmatitler bilinmektedir.
Dünyanın en büyük kristallerinin çoğu pegmatitler içinde bulunur. Bunlara mikroklin , kuvars , mika , spodumen , beril ve turmalin kristalleri dahildir . Bazı bireysel kristaller 10 m'den (33 ft) uzundur.
Çoğu pegmatitin, büyük bir kristalleşen magma gövdesinin son sıvı fraksiyonundan oluştuğu düşünülmektedir. Bu kalıntı sıvı, uçucu maddeler ve eser elementler açısından oldukça zengindir ve çok düşük viskozitesi, moleküllerin yeni kristaller oluşturmak için bir araya gelmek yerine mevcut bir kristale katılmak için hızla göç etmesine izin verir. Bu, birkaç çok büyük kristalin oluşmasına izin verir. Çoğu pegmatit, sıradan magmatik kayaçlarda yaygın olan basit bir mineral bileşimine sahipken, birkaç pegmatit, nadir elementlerin çok sayıda olağandışı mineraliyle karmaşık bir bileşime sahiptir. Bu karmaşık pegmatitler, lityum , berilyum , bor , flor , kalay , tantal , niyobyum , nadir toprak elementleri , uranyum ve diğer değerli ürünler için çıkarılır .
Genel açıklama
Pegmatitler, genellikle 1 santimetreden (0,4 inç) büyük ve bazen 1 metreyi (3 ft) aşan bireysel kristallere sahip , birbirine kenetlenen kristallerden oluşan son derece iri taneli magmatik kayalardır . Çoğu pegmatit, granite benzer bir bileşime sahiptir , dolayısıyla en yaygın mineralleri kuvars , feldispat ve mikadır . Bununla birlikte, nefelin siyenit veya gabroya benzer bileşimler dahil olmak üzere başka pegmatit bileşimleri bilinmektedir . Terimi pegmatit , böylece sadece bir olan yapısal bir açıklama. Jeologlar tipik olarak terimin önüne bir bileşimsel açıklama eklerler , böylece granitik pegmatit , granit bileşimine sahip bir pegmatit iken nefelin siyenit pegmatit , nefelin siyenit bileşimine sahip bir pegmatittir. Bununla birlikte, British Geological Survey , daha az kuvars ve biyotit içeren feldspatın hakim olduğu tipik bir granitik bileşime sahip bir pegmatit için biyotit-kuvars-feldispat pegmatit gibi terimleri tercih ederek bu kullanımı önermemektedir. BGS terminolojisine göre, bir pegmatitik kaya (örneğin, bir pegmatitik gabro ), temelde aynı bileşime sahip çok daha iri taneli kaya parçaları içeren iri taneli bir kayadır.
Pegmatitlerdeki bireysel kristallerin boyutu çok büyük olabilir. Şimdiye kadar bulunan en büyük kristallerin, Karelya'dan gelen pegmatitlerdeki binlerce ton kütleli feldispat kristalleri olması muhtemeldir . Binlerce pound olarak ölçülen kütleleri olan kuvars kristalleri ve 10 metre (33 ft) çapında ve 4 metre (13 ft) kalınlıkta mikalar bulunmuştur. Spodumen uzun bulunmuştur 12 metre (40 ft) üzerinde kristaller Black Hills of South Dakota ve beril kristalleri 8.2 metre (27 ft) çapı uzunluğunda ve 1.8 metre (6 ft) de bulunmuştur Albany, Maine . Şimdiye kadar bulunan en büyük beril kristali, 18 m (59 ft) uzunluğa ve 3.5 m (11 ft) enine kesite sahip, yaklaşık 380 ton ağırlığında, Madagaskar'daki Malakialina'dandı.
Pegmatit kütleleri, tipik müdahaleci kaya kütlelerine kıyasla genellikle küçük boyuttadır . Pegmatit gövde boyutu, bir ila birkaç yüz metre büyüklüğündedir. Tipik magmatik kayaçlarla karşılaştırıldığında, oldukça homojen değildirler ve farklı mineral topluluklarına sahip zonlar gösterebilirler. Kristal boyutu ve mineral toplulukları genellikle yan kayaya paralel veya hatta pegmatit mercekler için eş merkezlidir.
petroloji
Pegmatitler, yeni kristal çekirdeklenme hızının kristal büyüme hızından çok daha düşük olduğu koşullar altında oluşur . Başka bir deyişle, kristallerin içinden büyüdüğü sıvıdaki moleküllerin, yeni bir kristal başlatmak için bir araya gelmekten çok mevcut bir kristale katılma olasılığı daha yüksektir. Bu, birkaç çok büyük kristalin büyümesini destekler. Normal magmatik kayaçlarda kaba doku, derin yeraltında yavaş soğumanın bir sonucudur. Bununla birlikte, pegmatitlerin olağanüstü kaba dokusu, sadece yavaş soğumadan daha fazlasının bir sonucu olmalıdır. Aslında, pegmatitin yavaş mı yoksa hızlı soğumayla mı oluştuğu açık değildir.
Pegmatitlerin, magma gövdesinin son kısmından kristalleşmek üzere oluştuğuna inanılır. Bu son sıvı fraksiyonu, uçucu ve eser elementler açısından oldukça zengindir . Kalıntı magma , bir eriyik fazına ve silika , alkaliler ve diğer elementlerle doymuş sulu bir sıvı faza faz ayrımına uğrar . Bu tür bir faz ayrımı, magmanın üçte ikisinden fazlası kristalleşmeden önce doygun hale gelecek kadar su bakımından yeterince zengin ıslak bir magmadan oluşumu gerektirir. Aksi takdirde, sıvı fazın ayrılmasını açıklamak zordur. Granit , faz ayrımının gerçekleşmesi için 0,5 GPa'lık bir basınçta ağırlıkça % 4'lük bir su içeriği , ancak 0,1 GPa'da yalnızca ağırlıkça %1,5'lik bir su içeriği gerektirir .
Uçucu maddeler (öncelikle su, bor , flor , klor ve fosfor ) sulu fazda yoğunlaşarak viskozitesini büyük ölçüde düşürür. Sulu fazdaki silika tamamen depolimerizedir, neredeyse tamamen ortosilikat olarak bulunur ve silikon iyonları arasındaki tüm oksijen köprüleri kırılır. Çok düşük viskozite, moleküllerin sıvı içinde hızlı difüzyonunu destekler, kristal büyüme oranlarını arttırır ve çok büyük kristallerin büyümesine izin verir.
Bu sulu sıvı çevreleyen taşra kayasına enjekte edildiğinde , mineraller dışarıdan kristalleşerek bölgeli bir pegmatit oluşturur ve farklı mineraller eşmerkezli bölgelerde baskındır. Tipik bir çökelme dizisi, mikroklin ve kuvars, küçük şorl ve granat ile başlar . Bu çökelmesi izler albit , lepidolit , taş turmalin , beryl, spodumen, Ambligonit , topaz , apatit ve florit kısmen önceki bölgede minerallerin yerini alabilir. Pegmatitin merkezi, muhteşem değerli taş kristalleriyle kaplı oyuklara sahip olabilir.
Bazı pegmatitler daha karmaşık bölgelere sahiptir. Beş ayrı bölgeler içinde tanınan Harding Pegmatit içinde Picuris Dağları'nın kuzey ait New Mexico , ABD. Bunlar:
- İnce taneli kuvars-albit muskovit pegmatitin beyaz kenarlı kabuğu .
- Sürekli bir çok kaba kuvars, albit ve muskovit tabakası. Bu zon ayrıca mikroklin içerir ve bol miktarda aksesuar apatit, beril ve tantalit içerir . Beril bazen çok kaba ve boldur.
- Sürekli bir masif kuvars tabakası. Bu zon aynı zamanda muskovit, mikroklin ve kleavelandit bakımından da zengindir .
- Muhteşem bir kuvars ve çıta-spodümen bölgesi. Spodumen, bazen çok büyük boyutta, çoğunlukla rastgele yönlendirilmiş, ancak bazen tarak benzeri bir yapı oluşturacak şekilde düzenlenmiş, bıçak benzeri kristaller olarak oluşur. Aksesuar mineraller, özellikle bu zonun alt kısmındaki beril, apatit, mikroklin ve tantal-niyobyum mineralleridir. Spodumen'in gül muskovit ve kuvarsın kleavelandit ile bir miktar psödomorfik ikamesi vardır.
- Nispeten ince taneli spodumen, mikroklin ve kuvars olan "benekli kaya" olarak bilinen pegmatitin çekirdeği, eşlik eden daha ince taneli albit, lityum içeren muskovit, lepidolit, mikrolit ve tantalit ile birlikte. Spodümen ve mikroklinlerin çoğu geniş ölçüde aşınmış ve yerini ince taneli mikalara bırakmıştır.
Büyük kristaller, pegmatitlerin kenarlarında çekirdeklenir ve içe doğru büyüdükçe büyür. Bunlara çok büyük konik alkali feldispat kristalleri dahildir. Apliteler yaygın olarak bulunur. Bunlar pegmatit boyunca kesilebilir, ancak aynı zamanda daha kaba malzeme çevresinde zonlar veya düzensiz yamalar oluşturabilir. Aplitler genellikle tabakalıdır ve deformasyon kanıtı gösterir. Pegmatit gövdesinde ksenolitler bulunabilir, ancak orijinal mineral içeriği kuvars ve alkali feldispat ile değiştirilir, bu nedenle çevredeki pegmatitten ayırt edilmeleri zordur. Pegmatit ayrıca genellikle çevredeki taşra kayasının bir kısmının yerini alır.
Pegmatitler muhtemelen bir eriyik fazından ziyade sıvının hakim olduğu bir fazdan kristalleştiğinden, hidrotermal mineral birikintileri ile magmatik müdahaleler arasındaki sınırın üzerinde dururlar . Oluşturdukları temel mekanizmalar üzerinde geniş bir fikir birliği olmasına rağmen, pegmatit oluşumunun detayları gizemli kalmaktadır. Pegmatitler, diğer magmatik müdahalelerle tutarsız özelliklere sahiptir. Porfirik değildirler ve soğuk marj göstermezler . Aksine, en büyük kristaller genellikle pegmatit gövdesinin kenarlarında bulunur. Aplitler bazen kenarlarda bulunurken, pegmatit gövdesi içinde meydana gelmeleri muhtemeldir. Kristaller hiçbir zaman akışı gösterecek şekilde hizalanmazlar, duvarlara diktirler. Bu, statik bir ortamda oluşumu ifade eder. Bazı pegmatiteler, belirgin bir besleme kanalı olmaksızın izole edilmiş bölmeler şeklini alır. Sonuç olarak, bazen pegmatitler için metamorfik veya metasomatik kökenler önerilmiştir. Doğru bileşenleri ve suyu doğru sıcaklıkta serbest bırakmak için metamorfik kayaçlardan, özellikle felsik gnaystan uçucu maddelerin uzaklaştırılmasıyla bir metamorfik pegmatit oluşacaktır . Sıcak alterasyon sıvılarının bir kaya kütlesi üzerinde hidrotermal sirkülasyonu ile kimyasal ve dokusal değişim ile metasomatik bir pegmatit oluşacaktır . Metasomatizma şu anda pegmatit oluşumu için bir mekanizma olarak tercih edilmiyor ve muhtemelen hem metamorfizma hem de magmatizma, pegmatit oluşumu için gerekli koşullara katkıda bulunuyor.
mineraloji
Çoğu pegmatit, genellikle tamamen feldispat, mika ve kuvars gibi granitte yaygın olan minerallerden oluşan basit bir bileşime sahiptir. Feldspat ve kuvars genellikle grafik doku gösterir . Nadiren pegmatitler, lityum , sezyum , berilyum , kalay , niyobyum , zirkonyum , uranyum , toryum , bor, fosfor ve flor gibi uyumsuz elementler açısından aşırı derecede zengindir . Bu kompleks pegmatitler örneğin beryl, spodumen, lepidolit, Ambligonit, topaz, apatit, florit, turmalin olarak bu unsurların olağandışı mineraller ihtiva triphylite , Kolumbit , monazit ve molibdenit . Bunlardan bazıları önemli cevher mineralleri olabilir. Zümrüt gibi bazı değerli taşlar neredeyse sadece pegmatitlerde bulunur.
Nefelin siyenit pegmatitleri tipik olarak zirkonyum, titanyum ve nadir toprak elementi mineralleri içerir.
Gabroik pegmatitler tipik olarak istisnai olarak iri kilitli piroksen ve plajiyoklazdan oluşur .
jeokimya
_1.JPG)
Pegmatitler, kristalleşen bir magma kütlesinin nihai eriyik fraksiyonu olarak muhtemel kökenleriyle tutarlı olarak, uçucu ve uyumsuz elementler bakımından zengindir . Bununla birlikte, kurucu mineral kristallerinin büyük boyutu nedeniyle bir pegmatitin temsili bir bileşimini elde etmek zordur. Bu nedenle, pegmatit genellikle pegmatit oluşturan minerallerin tek tek örneklenmesiyle karakterize edilir ve mineral kimyasına göre karşılaştırmalar yapılır. Yaygın bir hata, duvar bölgesinin, bileşimi orijinal eriyiği temsil eden soğutulmuş bir sınır olduğunu varsaymaktır.
Batolitlerden türetilen pegmatitler, niyobyum , itriyum ve florda aşamalı zenginleşmenin yanı sıra berilyum, nadir toprak elementleri, skandiyum , titanyum, zirkonyum, toryum ve uranyumda zenginleşme ile karakterize edilen bir NYF pegmatit ailesine ayrılabilir ; ve aşamalı olarak lityum, sezyum ve tantal birikiminin yanı sıra rubidyum , berilyum, kalay, baryum, fosfor ve florin zenginleşmesi ile karakterize edilen bir LCT pegmatit ailesi .
NYF pegmatitleri, muhtemelen alüminyumda nispeten düşük olan (alüminyumlu ila metalüminli granitler) A-'den I-tipi granitlere bölünmüştür. Bu granitler, tükenmiş kabuk veya manto kayalarından kaynaklanmaktadır. LCT pegmatitler büyük olasılıkla S-tipi granitlerden veya muhtemelen daha yüksek alüminyum içeriğine sahip (peralüminli granitler) I-tipi granitlerden oluşmuştur.
Ara pegmatitler (NYF + LCT pegmatitler) bilinmektedir ve başlangıçta bir NYF magma gövdesinin erimiş tükenmemiş suprakrustral kaya ile kontaminasyonuyla oluşmuş olabilir.
Ekonomik önem
Pegmatitler önemlidir çünkü genellikle diğerleri arasında kalay , nadir toprak ve tungsten mineralleri ile birlikte akuamarin , turmalin, topaz, florit, apatit ve korindon gibi nadir toprak mineralleri ve değerli taşlar içerirler .
Pegmatitler , spodümen , litiyofilit veya genellikle lepidolitten birincil lityum kaynağıdır. İçin birincil kaynak sezyum olan polüsit , sahalara bölünmüş bir pegmatit bir mineraldir. Dünyanın berilyumunun çoğunluğu, pegmatit içindeki mücevher olmayan kaliteli berilden elde edilir. Tantal, niyobyum, nadir toprak elementleri, Greenbushes Pegmatite gibi dünya çapında birkaç pegmatitten elde edilir .
oluşum
.jpg)
Önemli pegmatit oluşumları majör içinde dünya çapında meydana cratons ve içindeki yeşil şist metamorfik kemerleri -facies. Bununla birlikte, pegmatit lokaliteleri sadece ekonomik mineralizasyon bulunduğunda iyi kaydedilir.
Pegmatitler düzensiz dayklar , eşikler veya damarlar olarak bulunur ve en yaygın olarak batolitlerin (büyük müdahaleci magmatik kaya kütleleri) kenarlarında bulunur . Çoğu, uzaysal ve genetik olarak büyük izinsiz girişlerle yakından ilişkilidir. İntrüzyonun kendisinde damarlar veya bentler şeklini alabilirler, ancak daha yaygın olarak, özellikle intrüzyonun üzerinde çevredeki kır kayalarına uzanırlar.
Metamorfik kayalarla çevrili bazı pegmatitlerin daha büyük bir izinsiz girişle belirgin bir bağlantısı yoktur. Düşük dereceli metamorfik kayaçtaki pegmatitler, kuvars ve karbonat mineralleri tarafından baskın olma eğilimindedir . Daha yüksek dereceli metamorfik kayaçtaki pegmatitler, alkali feldispat tarafından baskındır .
Gabroik pegmatitler tipik olarak gabro veya diyabaz gövdeleri içinde mercekler olarak bulunur . Nefelin siyenit pegmatitleri, alkali magmatik komplekslerde yaygındır .
etimoloji
Kelimesinin pegmatit türetilmiştir Homerik Yunan , πήγνυμι ( pegnymi ), aracı iç içe geçmiş kristallerine ilişkin olarak, “birbirine bağlamak için” kuvars ve feldspat de doku olarak bilinen grafik granit . Terim ilk olarak 1822'de René Just Haüy tarafından grafik granit ile eşanlamlı olarak kullanılmıştır . Wilhelm Karl Ritter von Haidinger , terimi ilk olarak 1845'te bugünkü anlamıyla kullandı.
Referanslar
daha fazla okuma
- Londra, D. (2008): Pegmatitler. Kanadalı Mineralog Özel Yayını 10, 347 s.
- Tan, Li-ping, 1966, New York Eyaletinin Büyük Pegmatit Yatakları, New York Eyalet Müzesi Bülteni No. 408
- Pegmatopia: David London, Jeoloji ve Jeofizik Okulu, Oklahoma Üniversitesi
Dış bağlantılar
-
İlgili Medya Pegmatit Wikimedia Commons
