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优势矿物品种
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 伟晶岩(英文名:Pegmatite)

所属分类:火成岩/岩浆岩

一种含有大粒晶体的岩石,简单的伟晶岩常含有石英、长石和云母等矿物,复杂的伟晶岩会含有特殊的化学元素和矿物质,使其成为潜在的矿产资源。

伟晶岩是一种全晶质,侵入火成岩互锁组成显晶质晶体通常大于2.5厘米大小; 这样的岩石被称为伟晶岩。

词源伟大来自荷马希腊语,πήγυυμι(pegnymi),意思是“结合在一起”,指石英和长石在被称为图形花岗岩的质地中交织在一起的晶体。

大部分伟晶岩由石英,长石和云母组成,与花岗岩具有类似的硅质组成。已知在含有角闪石,Ca-斜长石长石,辉石,长石和其他不寻常矿物的更偏重的中间组合物和镁铁伟晶岩中,发现在与大分层侵入体相关的再结晶区和突变体中。

晶体尺寸是伟晶岩的最显着特征,晶体尺寸通常超过5厘米。超过10米(33英尺)长的单个晶体被发现,世界上许多最大的晶体被发现在伟晶岩中。这些包括锂辉石,微克林,绿柱石和电气石。

类似地,伟晶岩内的晶体结构和形式可以被采用到极端大小和完美。伟晶岩内的长石可能显示出夸张而完美的孪生,出溶片晶,并且当受到含水结晶的影响时,已知大尺度图形纹理,长石和石英相互连成一体。伟晶岩内的珀斯长石常常表现出巨大的肉眼可见的perthitic结构。

一般说明:
所有伟晶岩都可诊断的单一特征是它们的大尺寸晶体组分。与典型的侵入岩体相比,伟晶岩体的尺寸通常较小。伟晶岩体尺寸在一到几百米的数量级上。与典型的火成岩相比,它们相当不均匀,并可能显示出具有不同矿物组合的区域。晶体尺寸和矿物组合通常平行于围岩,甚至与伟晶岩透镜同心。

岩石学:
伟晶岩中的晶体生长速率必须非常缓慢,以允许巨大的晶体在地壳的限制和压力下生长。因此,各种已知伟晶岩中可能的生长机制可能涉及以下过程的组合:

晶体成核率低,加上高扩散性,可以促使一些大晶体生长,而不是生成许多较小的晶体
高蒸气和水压,有助于扩散条件的改善
高浓度的助熔元素,如硼和锂,可降低岩浆或蒸汽中凝固的温度
低热梯度加上高围岩温度,解释伟晶岩仅在绿片岩变质地体内发生的优势
尽管有关促进伟晶岩生长所需的化学,热和成分条件的假设,但有三个主要理论背后是伟晶岩形成;

理论
变质: 伟晶岩流体是通过从变质岩,特别是长英质片麻岩中去除挥发物,在正确的温度下释放出正确的成分和水而形成的
岩浆: 伟晶岩在大多数情况下倾向于发生在花岗岩的光晕中,并且通常具有花岗岩特征,通常与附近花岗岩的组成相匹配。因此,伟晶岩代表在乡村岩石中结晶的开采的花岗岩
材料:
交代: 在一些情况下,伟晶岩可以通过热蚀变流体对岩体的作用来解释,大量的化学和结构变化。
目前作为伟晶岩形成的机制,Metasomatism并不是很受欢迎,变质作用和岩浆作用可能是促成伟晶岩成因所必需条件的因素。

矿物学:
伟晶岩花岗岩,加利福尼亚州内华达山脉东部的Rock Creek峡谷。请注意粉红钾长石和累积室。
伟晶岩的矿物成分在大多数情况下由某种形式的长石占主导地位,通常是云母,通常是石英,完全具有“花岗岩”特征。除此之外,伟晶岩可能包括与花岗岩和花岗岩相关的热液系统,与花岗岩相关的矿化类型(例如黄铜矿)相关的大多数矿物,并且与矽卡岩相关的矿化有所不同。

然而,不可能用简单的术语来量化伟晶岩的矿物学,因为它们的矿物学变化很大,并且难以估计只有微量的矿物物质的模态丰度。这是因为难以计数和采样岩石中的矿物颗粒,这些岩石的晶体可能从几厘米到几米不等。

石榴石,通常是阿尔曼迪汀或spessartine,是伟晶岩侵入镁铁质和含碳酸盐的序列中的常见矿物。侵入超镁铁质和镁铁质岩系的Archaean Yilgarn克拉通内与花岗岩穹隆相伴生的伟晶岩包含红色,橙色和褐色的阿尔曼迪石榴石。

钽和铌矿物(铌铁矿,钽铁矿,铌铁矿)与西澳大利亚伊尔根克拉通的巨型格林布什伟晶岩中的锂辉石,锂云母,电气石,锡石相关,被认为是与花岗岩无关的典型变质伟晶岩。

正长石伟晶岩是石英贫化的,含有大量的长石结晶。

地球化学:
Elbaite电气石(橄榄绿)和锂云母云母(紫罗兰),来自巴西锂富集的伟晶岩
由于组成矿物晶体的大尺寸,伟晶岩很难代表性地采样。通常情况下,必须粉碎大约50-60千克岩石的大块样品才能获得有意义且可重复的结果。因此,伟晶岩的特征常在于对构成伟晶岩的单个矿物进行取样,并且根据矿物化学进行比较。

在地球化学上,伟晶岩通常具有接近“ 花岗岩 ”的主要元素组成,但是当发现与花岗质岩体相关时,伟晶岩岩石可能具有不同的微量元素组成,其中大离子亲石元素(不相容)元素富集,硼,铍,铝,钾和锂,铀,钍,铯等。

偶尔,富集不寻常的微量元素会导致同样不寻常和稀有矿物质如结晶绿柱石,电气石,铌,钽,铁锂云母等。在大多数情况下,对伟晶岩内稀有矿物质的存在没有特殊的遗传学意义,然而有可能在影响范围内发现带电气石的花岗岩堤坝和含电气石的伟晶岩之间的一些致病和遗传联系的复合花岗岩侵入(Mount Isa Inlier,昆士兰,澳大利亚)。

经济重要性:
伟晶岩是重要的,因为它们通常含有稀土矿物和宝石,如海蓝宝石,电气石,黄玉,萤石,磷灰石和刚玉等,常常还有锡和钨矿物等。

伟晶岩是锂的主要来源,如锂辉石,锂闪石或通常来自锂云母。为铯的主要来源是铯榴石,从一个分区伟晶岩矿物。世界上大部分铍来自伟晶岩内的非宝石质量的绿柱石。钽,铌,稀土元素来自世界各地的一些伟晶岩,特别是Greenbushes伟晶岩。铋矿获得铋,钼和锡,但这尚不是这些金属的重要来源。

命名:
伟晶岩可根据感兴趣的元素或矿物进行分类,例如“锂伟晶岩”以描述含锂的或含Li矿物的伟晶岩,或者含有电气石的矿物为“硼伟晶岩”。

由于难以获得具有代表性的样品,因此根据化学常常没有有意义的方法来区分伟晶岩,但是通常可以根据接触织构,取向,副矿物和时间区分伟晶岩组。这些可能被正式或非正式地命名为一类侵入岩或在较大的火成岩组合内。

尽管难以确定伟晶岩的最严密意义,但是根据调查地质学家的解释,伟晶岩通常被称为“变质”,“花岗岩”或“交代”。

与伟晶岩具有相似质地的岩石称为伟晶岩。

发生:

在黑暗的云母片岩,法国的伟晶岩(浅色)。

伟晶岩(粉红色),斯凯岛,苏格兰。
在世界范围内,主要克拉通内部以及绿片岩相变质带内出现了显着的伟晶岩。然而,当发现经济矿化时,伟晶岩地区只有很好的记录。

在变质带内,伟晶岩倾向于集中在低平均应变带内和延伸带内的花岗岩体,例如大型刚性花岗岩体的应变阴影内。同样,伟晶岩通常在花岗岩的接触带内发现,过渡带有一些灰绿色,是晚期伴生变质花岗岩岩浆作用的岩浆 - 热液作用。一些与花岗岩有关的矽卡岩也倾向于盛放伟晶岩。

细晶岩和斑岩 脉和静脉可能侵入相邻入侵伟晶岩和围岩,创建英质侵入骨突(薄分支或火成岩体的分支)的一些花岗岩的光环内的困惑序列。