|
What is a pegmatite?
A pegmatite is an igneous rock, formed underground, with interlocking crystals usually larger than 2.5 cm in size. Most pegmatites are found in sheets of rock (dykes and veins) near large masses of igneous rocks called batholiths.
Examples of what a batholith looks like in the crust
The word pegmatite derives from Homeric Greek, πήγνυμι (pegnymi), which means “to bind together”, in reference to the intertwined crystals of quartz and feldspar in the texture known as graphic granite.
Example of a Graphic Granite texture
Most pegmatites are composed of quartz, feldspar and mica, having a similar silicic composition as a granite. Rarer intermediate composition and mafic pegmatites containing amphibole, Ca-plagioclase feldspar, pyroxene, feldspathoids and other unusual minerals are known, found in recrystallised zones and apophyses associated with large layered intrusions.
Crystal size is the most striking feature of pegmatites, with crystals usually over 5 cm in size. Individual crystals over 10 metres (33 ft) long have been found, and many of the world's largest crystals were found within pegmatites. These include spodumene, microcline, beryl, and tourmaline.
Similarly, crystal texture and form within pegmatitic rock may be taken to extreme size and perfection. Feldspar within a pegmatite may display exaggerated and perfect twinning, exsolution lamellae, and when affected by hydrous crystallization, macroscale graphic texture is known, with feldspar and quartz intergrown. Perthite feldspar within a pegmatite often shows gigantic perthitic texture visible to the naked eye. The product of pegmatite decomposition is euclase.
|
O que é um pegmatito?
O termo “pegmatito” foi criado em 1822 pelo Professor de Mineralogia do Museu de História Natural de Paris, o francês Abbe Renne Just Háüy, sendo aplicado para designar o feldspato com quartzo encravado, denominado como granito gráfico
Pegmatitos são rochas ígneas intrusivas de composição basicamente granítica (quartzo, feldspato e mica) e granulometria grosseira igual ou maior que 20 mm, muitas vezes exibindo cristais gigantes encaixados em estruturas desenvolvidas em terrenos metamórficos. Comumente de idade pré-Cambrico, possuem formas e tamanhos variados. Em termos mundiais, constituem importantes fontes de alguns metais raros como lítio, nióbio e tântalo, além de representarem importantes depósitos de gemas, feldspatos, quartzo, berílio e estanho.
Cristal de berílo (Be3Al2Si6O18)
De forma geral, os minerais encontrados nos pegmatitos pertencem a três classes principais: silicatos, óxidos e fosfatos, ou seja, são minerais essenciais relativamente simples. Entretanto, a paragénese de um pegmatito altamente fraccionado de um subtipo complexo pode apresentar centenas de minerais e uma ampla variedade de minerais acessórios.
Geralmente estas rochas estão associadas a maciços graníticos e apresentam-se, vulgarmente, sob as formas de filões, pipes, diques e corpos de formas irregulares, intrudindo as rochas encaixantes.
Morganite, membro da família do berilo, apresenta uma gama de cores rosa devido a traços de manganês.
|
|
Origen and formation:
Pegmatites form from waters that separate from a magma in the late stages of crystallization; this activity often occurs in small pockets along the margins of a batholith. Pegmatite can also form in fractures that develop on the margins of the batholith. This is how "pegmatite dykes" are formed.
Because these dykes and pockets are small in size, the mining operations that exploit them are also small. The mining of pegmatites might be done in an underground operation that follows a dyke or exploits a small pocket. It can also be done at an outcrop where the pegmatite is easily discovered by people. Pegmatites usually do not support large mining operations that employ dozens of workers and have continuous activity of many years.
|
Origem e formação:
Atualmente, a teoria mais aceita para a gênese de pegmatitos foi desenvolvida por Jahns & Burnham (1969). De acordo com esse modelo, o magma granítico formador de pegmatitos é injetado na encaixante e, à medida que o material arrefece e a cristalização se desenvolve, forma-se o vapor rico em água que actua como uma fase incompatível, separando-se do fluido siliciático.
O potássio (K) presente no magma ascende para o topo do veio pegmatítico, junto às bolhas de vapor d’água, causando um empobrecimento da base do filão e permitindo a cristalização rápida de rochas aplíticas. O vapor potássico no topo cristaliza-se progressivamente em direção ao centro do fluído, formando os enormes cristais de k-feldspato característicos das rochas pegmatíticas. Simultaneamente formam-se também lentes de quartzo. Por fim, o vapor aprisionado nos cristais de feldspato é libertado, formando as cavidades miarolíticas.
|
|
Mineralogy:
The mineralogy of a pegmatite is in most cases dominated by some form of feldspar, often with mica and usually with quartz, being altogether "granitic" in character. Beyond that, pegmatite may include most minerals associated with granite and granite-associated hydrothermal systems, granite-associated mineralisation styles, for example greisens, and somewhat with skarn associated mineralisation.
It is however impossible to quantify the mineralogy of pegmatite in simple terms because of their varied mineralogy and difficulty in estimating the modal abundance of mineral species which are of only a trace amount. This is because of the difficulty in counting and sampling mineral grains in a rock which may have crystals from centimeters to meters across.
Garnet, commonly almandine or spessartine, is a common mineral within pegmatites intruding mafic and carbonate-bearing sequences. Pegmatites associated with granitic domes within the Archaean Yilgarn Craton intruding ultramafic and mafic rocks contain red, orange and brown almandine garnet.
Almandine garnet Fe₃Al₂Si₃O₁₂ (L-R): in jost rock, unfaceted, faceted and polished.
Tantalum and niobium minerals (columbite, tantalite) are found in association with spodumene, lepidolite, tourmaline, cassiterite in the massive Greenbushes Pegmatite in the Yilgarn Craton of Western Australia, considered a typical metamorphic pegmatite unassociated with granite
Syenite pegmatites are quartz depleted and contain large feldspathoid crystals instead.
|
Pegmatitos gemológicos:
A génese para pegmatitos gemológicos está relacionada ao estágio final de cristalização do magma silícico, em sua fase remanescente rica em água, voláteis (F, B,Li, CO2, K) e elementos raros (Be, Cs, Nb, Ta e Sn). Gemas são minerais ou rochas que, quando polidos e lapidados, adquirem valor económico por serem colecionáveis e utilizáveis em jóias e adornos.
O processo de arrefecimento é contínuo, até chegar à temperaturas por volta de 650 a 700º, quando este fluido enriquecido acumula-se em grandes bolsadas. Quando a concentração desses elementos é suficientemente grande, são cristalizados minerais raros e incomuns, como brasilianite, algumas variedades de turmalina rica em Li, columbite, espodumena, etc., possibilitando a geração de quantidades apreciáveis e variedades de cristais de qualidade gemológica.
Turmalina tipo melancia: Um núcleo rosa, rico em Li
As cores variadas das diferentes turmalinas. Cor depende da composição química
|
Economic importance
Some of the world’s best gemstone mines are in pegmatites. Gemstones found in pegmatite include: amazonite, apatite, aquamarine, beryl, chrysoberyl, emerald, garnet, goshenite, heliodor, kunzite, lepidolite, morganite, spodumene, topaz, tourmaline, zircon, and many others. Large crystals of excellent-quality material are often found in pegmatite.
Apatite; Mina da Panasqueira
Pegmatite is the host rock for many rare mineral deposits. These minerals can be commercial sources of: beryllium, bismuth, boron, cesium, lithium, molybdenum, niobium, tantalum, tin, titanium, tungsten, and many other elements. In most cases the mining operations are very small, employing less than a dozen people. If the mine contains nice crystals, the minerals are often more valuable as mineral specimens and faceting rough than being sold as an ore.
Aquamarine - raw, faceted. The intensity of blue colour increases with higher temperatures of formation.
Wolframite, a tungsten mineral
|
Importância económica
Devido à enorme complexidade mineralógica presente nestes corpos, os pegmatitos possuem um grande potencial económico. A rocha permite o aproveitamento de um grande número de minerais que vão desde o uso mais simples até a indústria de alta tecnologia.
Os minérios de interesse para rochas pegmatíticas podem ser de três tipos: minerais industriais como feldspato e mica; minérios de elementos raros como Li, Be, B, F, P, Sn, Ta, Nb e de terras raras (ETR); minerais de coleção como turmalinas, berilo, espodumênio e água marinha.
Na aplicação industrial, minerais comuns e abundantes em pegmatitos como o quartzo e feldspato, são explotados e contribuem significativamente para melhoria da qualidade da indústria eletrônica (quartzo) e cerâmica de porcelana (feldspato), por exemplo. O quartzo é usado na indústria de eletrônicos e nas indústrias de vidro, de fundição e cerâmica. Além do quartzo, o feldspato potássico (K-feldspatos) é amplamente utilizado na indústria cerâmica como fundente, já que seu ponto de fusão é menor que o da maioria dos outros componentes, atuando na cimentação das partículas cristalinas. O feldspato e suas outras variedades também pode ser utilizado na produção de porcelana, na indústria vidreira, na fabricação de esmaltes, de azulejos, de papel, como carga mineral nas indústrias de tintas, plásticos, borrachas, abrasivos leves; insumo na indústria de eletrodos para soldas; materiais para restaurações dentárias, entre outras aplicações.
Pegmatitos-graníticos também constituem a maior fonte, em termos mundiais, de alguns metais raros, como tântalo, estanho e lítio, além de representarem importantes depósitos de Elementos Terras Raras. Neste tipo de rocha é possível encontrar minerais minério de lítio (lepidolite, zinnwaldite, espodumena, ambligonite, petalite, eucriptite, trifilite e litiofilite); de berílio (berilo, crisoberilo e fenaquite); minerais de césio (polucite e allanite); de boro (turmalina); de fósforo (apatita, arrojadita e triplite); de nióbio e tântalo (columbite, tantalite e microlite); de estanho (cassiterite); de zircónio (zircão); de sulfuretos (galena, esfalerite, calcosite associada + malaquite e azurite); de urânio (uraninite, pechblenda e gummite); de terras raras (monazite, xenotime, fergusonite, samarskite, policrasite e itrocrasite).
Por fim, os pegmatitos também são fonte representativa de minerais gemológicos como água-marinha, topázio, turmalinas de varias cores, quartzo-rosa dentre outras inúmeras variedades. A gênese e constituição química particular de alguns pegmatitos colaboram com a geração de gemas coradas, comuns a “exóticas” e de qualidade que por vezes impressionam não só pelo tamanho, mas pela pureza dos exemplares.
|