偉晶岩是一種與各類深成岩在成因上有密切聯繫的粗粒至巨粒的岩脈狀或團塊狀岩體。
基本介紹
- 中文名：偉晶岩
- 外文名：pegmatite
- 主要礦物：主要為石英、鹼性長石和斜長石
- 成因：岩漿說、重結晶交代說
- 結構：偉晶結構、文象結構
- 構造：晶洞構造、晶簇構造
概念,礦物組成,形態特徵,構造特點,分類,成因學說,岩漿說,重結晶交代說,形成條件,物理條件,化學條件,形成過程,後岩漿階段,氣成階段,熱水溶液階段,偉晶岩與礦產,
概念
偉晶岩（Pegmatite），指由巨粒礦物組成的淡色結晶岩，是富含揮發分的矽酸鹽殘漿，侵入到火成岩或圍岩裂隙中緩慢結晶而成的。
按礦物的組合可以分為：花崗偉晶岩、霞石正長偉晶岩和輝長偉晶岩。
花崗偉晶岩中除水晶、長石和白雲母為重要礦產外，還經常伴生有含稀有元素的礦物，如綠柱石、鈮鉭鐵礦等，故為稀有元素礦床的重要母岩。通常比較完整的花崗偉晶岩脈，由外而內 可劃分為邊緣帶、外側帶、中間帶和核心。
按形成過程中礦物種類的複雜程度，可分簡單偉晶岩和複雜偉晶岩。將單純由長石、石英和白雲母組成的偉晶岩稱為簡單偉晶岩；而含有Li、Be、Nb、Ta等稀有元素礦化的偉晶岩不僅礦物成分複雜，而且交代現象也十分明顯和普遍，因此稱為複雜偉晶岩，它往往是在簡單偉晶岩的基礎上發展起來的。
對於其產生的原因，有多種解釋，有的理論認為是由於火山殘餘的溶漿緩慢結晶而成，也有認為是由於高壓造成的強烈擴散條件影響，尚沒有一致公認的理論。
礦物組成
主要礦物為石英、鹼性長石和斜長石，次要礦物和副礦物包括含水礦物、含微量元素及稀有元素（Li、Be、La、Nb、Ta、W、Sn、U、Th等）的礦物和正常火成岩中不常見的富F、Cl、B、P的礦物，如黃玉、電氣石、綠柱石、褐簾石、鈮鉭鐵礦、螢石等。
形態特徵
偉晶岩的形態複雜，產狀多樣，可與圍岩產狀一致，也可切割圍岩；與圍岩關係既可漸變，又可突變。通常可發育脈狀、透鏡狀、囊狀、筒狀及不規則狀等多種形狀，其巾以各種規則或不規則的脈狀占據主導地位。
偉晶岩
偉晶岩偉晶岩脈在走向和傾向上可以膨大、收縮，也可呈雁行排列和尖滅再現，構成側列狀、串珠狀脈群。偉晶岩脈的大小差別很大，長由幾米變化到幾百米，厚度由幾厘米變化到幾卜米，延深通常由幾十到幾百米。偉晶岩脈在三度空間上的延長並無一定的對應關係，地表又長義厚的脈並不一定延深就大，反之亦然。
構造特點
礦物晶體粗大是偉晶岩有別於其他岩脈的重要特徵之一，它常常比花崗岩中同種礦物大兒倍、幾十倍，甚至兒千倍。例如，偉晶岩中已知最大的微斜長石重量達lOOt，綠柱石達32t，鋰輝石晶體長達14m，黑雲母面積達7m2，白雲母達32m，。
偉晶岩的粒級劃分與一般的侵入岩不同，有其獨特的標準：細粒為o．5—2cm，中粒為2—5cm，粗粒為5～15cm，塊狀體，15cm。偉晶岩具有兩種獨特的結構，一是以礦物結晶顆粒特別粗大為特點的偉品結構；二是岩石十鉀長石和石英呈有規律交生為特點的文象結構。各種交代結構在偉晶岩中也較常見。偉晶岩體的內部構造最重要的是帶狀構造，表現為一條偉晶岩脈從邊部到中心其結構構造、礦化特徵等呈有規律的帶狀排列。發育完好的帶狀構造一般可劃分四個帶：
1．邊緣帶：主要由細粒結構的K石石英構成，又稱細粒結構帶。該帶厚度一般很小，從幾厘米到十幾厘米，形狀不規則且不連續，一般不含礦。
4．核心帶：形態常不規則，常位於偉晶岩脈中間，特別是其膨脹部分的中心，通常由石英塊體或石英、鋰輝石塊體組成。在核心中心部位有時出現晶洞，並有寶石類礦物產出。
分類
文象和等粒型偉晶岩
相當於僅發育到外側帶的偉晶岩，岩石礦物組合及結構構造與花崗偉晶岩的外側帶相當。
塊狀型偉晶岩
完全分異型偉晶岩
相當於結晶分異到已形成塊狀石英核心的偉晶岩。此類偉晶岩內可見明顯的鈉長石化、雲英岩化等交代作用。主要礦物有微斜長石、石英、白雲母、鈉長石以及綠柱石、鋰輝石，其中白雲母、綠柱石和鋰輝石均可能構成工業礦體。
稀有金屬交代型偉晶岩
長石－鋰輝石型偉晶岩
成因學說
岩漿說
揮發組分在成岩成礦過程中起到了至關重要的作用：高揮發組分降低了岩漿的粘度和結晶溫度，有利於岩漿的運移和結晶分異；揮發組分熱容量大，有利於高揮發分岩漿緩慢冷凝結晶形成偉晶結構。揮發組分易與有用金屬結合形成易溶絡合物，使這些有用組分在高揮發分岩漿中富集並最終成礦。
偉晶岩
偉晶岩重結晶交代說
形成條件
物理條件
發育完整的偉晶岩形成過程很長，其物理化學條件變化也很大。根據測溫資料，偉晶岩的形成溫度大約從700℃：以下一自持續到100℃左右。其中， 早期形成的長英岩帶形成於700—600~E之間，偉晶岩主體形成於600—150℃，稀有金屬礦化通常發生在500—300℃之間。理論和實踐都證實偉晶岩產於3—8km甚至更深的條件下。
偉晶岩
偉晶岩化學條件
形成過程
後岩漿階段
段該階段岩石由岩漿冷凝結晶形成，成岩溫度在600－800oC之間。此階段早期是高揮發分岩漿侵入到有利構造空間後冷凝結晶的初始階段，形成了偉晶岩的邊緣帶。邊緣帶的主要礦物為長石和石英。由於圍岩溫度較低，岩漿溫度下降相對較快，因此岩石常具細粒偉晶結構。邊緣帶一般不連續，不含有用礦物。
偉晶岩
偉晶岩此階段晚期，繼邊緣帶形成之後岩漿中揮發組分的含量相對增高，溫度下降相對減緩，岩漿結晶形成外側帶。外側帶的主要礦物為斜長石、鉀微斜長石、石英、白雲母等，岩石一般具細粒－中粒偉晶結構，當岩漿成分達到石英與長石共結比時則形成外側帶常見的文象結構。外側帶一般也不連續，可出現少量綠柱石等礦物但一般不構成礦體。
氣成階段
隨著溫度降低、流體成分的改變和水作用的增強等條件的變化 ，依次發生白雲母化、鈉長石化及（在富含稀有元素時）稀有金屬等多種交代作用，形成交代礦物構成的岩相帶和大量具重要工業價值的白雲母和鋰輝石、鋰雲母等稀有金屬礦物，交代作用可延續到熱水溶液階段。
此階段形成的中間帶（包括疊加的交代產物）主要礦物為鉀長石、鉀微斜長石、石英、白雲母、鈉長石， 在富稀有、稀土元素條件下還有綠柱石、鋰輝石、鋰雲母等稀有金屬礦物及稀土元素礦物，岩石具粗粒偉晶結構、似文象結構及塊狀偉晶結構、交代結構。中間帶一般較連續，是賦礦的有利部位。核心位於偉晶岩體（脈）的中心部位，主要礦物是具塊狀及巨晶結構的石英，因而又稱石英核。長石（及鋰輝石），核心的發育狀況取決於偉晶岩的形態和分異情況，分異完全時可具完好的核心，分異不完全時可不具核心或僅發育 於偉晶岩脈膨大部位而呈斷續分布。核心是石英（矽石）礦體的產出部位，核心中常可見晶洞，是水晶及黃玉等寶石礦物的重要成礦部位。
偉晶岩
偉晶岩熱水溶液階段
此階段是溫度下降至400oC以下開始的。由於環境溫度已降至水的臨界溫度以下，成礦介質已由超臨界流體轉變為熱水溶液。此階段仍有部分礦物在核心及晶洞中結晶以致成礦，如水晶等 。另外，還可發生重要的交代作用，繼續形成相應的礦物帶以及礦體。交代作用多發生於中間帶及其與核的過渡部位，是白雲母及鋰輝石、鋰雲母的稀有金屬的重要成礦部位。
偉晶岩與礦產
1997年隨著南美兩個大鹽湖礦床的投產，使世界傳統理資源的供求型式發生了重大變化，地域上，從以北美供應為主轉移到以南美為主，資源來源上，以開採高成本的偉晶岩礦石為主轉向從滷水中提取低成本的理資源。中國早幾年在雲南元陽一帶花崗偉晶岩中首次發現祖母綠，其數量較多的祖母綠晶體標本和原石，1996年出現於國際市場上，十分暢銷。
1987年8月，從龍羊峽水電站的征戰中尚未脫去戰袍的中國水利水電第四工程局的4000多名建設大軍揮師李家峽，在人跡罕見的高山峽谷間點響了第一聲開山炮。李家峽水電站所處位置的岩層是10億年前地殼活動時，從地球深處噴發的堆積體，在地質學上稱為“4—5類”的“圍岩”其特點是裂縫發育迅速，峽底岩層斷槽縱橫，為黑雲更長質帶狀混合岩，黑雲角閃斜長片岩，間夾有花崗偉晶岩脈，破碎的岩體隨處可見。
1983-1985年6月，中國福建地質礦產局閩北地質大隊、測試中心協作，對南平地區的偉晶岩進行了較系統的研究工作，發現該地區偉晶岩中礦物成分十分複雜，達80餘種，特別是稀有元素和磷酸鹽礦物種類之多，在中國同類偉晶岩中是極罕見的。
1985年，中國陝西地礦局西安測試中心也報導了在陝西商縣偉晶岩中發現有含鐵較高的該類礦物。
1984年，在對中國福建省南平稀有金屬花崗偉晶岩礦田進行研究工作時，在偉晶岩中發現了光彩石，這在中國內尚屬首次。中國是1984年首次發現於福建南平花崗偉晶岩田中的白雲母—鈉長石—鋰輝石型偉晶岩中，沿粗粒原生綠柱石中的微裂隙分布，是偉晶岩形成晚期熱液蝕變作用的產物。
1983年，在中國福建南平地區工作時，在該區的溪源頭花崗偉晶岩中，首次發現了中國的磷鋁鐵鋇石。
1972年蘇聯在烏拉爾偉晶岩找到了石川石。
1972年蘇聯在烏拉爾偉晶岩找到了石川石。
1967年中國台灣浦里鎮也發現蘭寶石偉晶岩脈。1954年7月，普委二辦派出了由拉祖特金和普委二辦的負責人高之杕領導的包括楊士文和曾卓榮等在內的技術小組，到遼寧海城，對大房身偉晶岩露天長石采場進行放射性調查。
1901年在格陵蘭的偉晶岩中第一次發現，但無工業價值，半個世紀後，在中國蝕變花崗岩中首次發現，且含量較高，具工業價值。
