法屬蓋亞那

[拼音]:weijingyan

[外文]:pegmatite

由巨粒礦物組成的淡色結晶岩。

礦物成分

不同型別偉晶岩有不同的礦物成分。花崗偉晶岩以斜長石、微斜長石、石英、白雲母、黑雲母、電氣石為主;鹼性偉晶岩以霞石、微斜長石、正長石、鈉長石霓石、鹼性角閃石、黑雲母等為主;基性偉晶岩以鈣質斜長石為主。此外,花崗偉晶岩經常含大量稀有元素礦物,如綠柱石、鈮鐵礦、鉭鐵礦、鈮鉭錳礦、細晶石、富鉿鋯石、銫榴石、錫石、褐簾石、瀝青鈾礦、鋰輝石、鋰雲母、黃玉等,所含稀有元素有Nb、Ta、Be、Li、Rb、Cs、Zr、Hf、U、REE等及揮發分CO2、HCl、CO、H2S、N2、SO2、H2BO3、CH4、 H2等,其含量比母巖高數十倍。鹼性偉晶岩中含有鋯石、異性石、褐矽鈉鈦石、斜方板晶石等,稀有元素為Nb、Zr、Th、Ce、La等。但是,大多數偉晶岩的礦物組合簡單,僅有一種或兩種主要礦物和少量稀少的次要礦物;複雜的偉晶岩才含很多鈉長石和稀有元素特別集中的幾類礦物。

結構構造

晶體粗大,一般由數釐米至數十米,有時顆粒大小在很小距離內變化很大。例如,俄羅斯烏拉爾伊門山一個採石場的偉晶岩中微斜長石巨晶重達 100噸,大小為10×10米;中國新疆偉晶岩中綠柱石長達數米,鋰輝石2.4米,白雲母片面積達一平方米,鉭鈮錳礦10×25釐米。此外,在偉晶岩中稀有元素礦物常形成區域性聚集。南非馬克瓦倫德偉晶岩中發現有重20~30噸綠柱石聚集;美國布拉希爾礦床有一噸鈮鐵礦堆積,南達科他州偉晶岩中鋰雲母聚集重達10噸。

由於熔體-溶液在構造裂隙中進行分異交代作用,偉晶岩脈內部就形成了不同結構帶。不同帶可形成不同稀有元素礦化,一般偉晶岩可由2~3個帶組成,即文象帶、塊狀微斜長石帶和石英核。而產於一些構造活動帶變質岩中的,則分帶不明顯,多成混雜條帶狀。此外,偉晶岩在空間上還有另一個共同的特點,即越遠離母巖或從深部到淺部,偉晶岩交代作用越強、稀有元素礦化越富。

產狀

偉晶岩脈常在花崗岩、鹼性岩或遠離巖體的圍巖中分佈,形態上有層狀、板狀、塊狀、管狀、透鏡狀及各種脈狀,常呈脈群出現。中國新疆阿爾泰偉晶岩區約有數萬條偉晶岩脈,川西偉晶岩區近萬條。偉晶岩脈規模大小不等,變化較大。一般厚度由數十釐米至數十米,延伸數十至數百米。有的厚度達數百米,延伸數千米,向深部延續上千米,個別管狀偉晶岩直徑近百米,延伸數十米。

成因

關於偉晶岩的成因存在著不同的觀點。爭論的問題是偉晶岩形成初期階段是否存在原始偉晶岩漿。某些學者認為是由比母巖富含揮發組分及稀有金屬化合物的殘餘矽酸鹽熔融體(偉晶岩漿)充填於侵入岩體上部或圍巖的各種裂縫中結晶而成。在不同結晶階段可以形成不同的偉晶岩,早期只能形成由長石、石英組成的簡單偉晶岩,在此基礎上受到富含礦化劑的鹼性溶液作用,長石被交代形成白雲母、黃玉、電氣石及稀有元素礦物的複雜偉晶岩。另一些學者反對上述觀點,不承認存在厚始的偉晶岩漿,認為偉晶岩是由細粒的細晶巖、花崗岩或其他岩石遭受到晚期氣熱液交代和重結晶作用而成。據礦物中包裹體測溫,某些稀有金屬偉晶岩形成溫度變化較大。如中國新疆可可托海 3號脈形成溫度為 300~1140℃;閩西變質岩中稀有金屬偉晶岩為180~400℃。

偉晶岩形成時代可劃分為前寒武紀、加里東期、海西-印支期和燕山期,其中以後兩期較為重要。中國華北地臺區偉晶岩多屬前寒武紀,西北、西南區屬海西-印支及燕山期,而華南多屬燕山期。

礦產和用途

偉晶岩,特別是花崗偉晶岩是含有一系列稀有元素礦物的礦床,是稀有元素礦床的重要開採物件。它為工業提供壓電石英、雲母等材料;為陶瓷玻璃工業提供石英、長石、粘土等原料;透明綠柱石、電氣石、金綠寶石、紫水晶等可作寶石之用。(見彩圖)

參考文章

偉晶岩Pegmatite地球科學