Magmanın sürekli olarak kristalleşmesi pegmatitleri meydana getirir. Hem uçucuların hem de hidroksil grubu elementlerin bulunmadığı erken magmatik safhada, sıcaklık düşüşü ve mineral kristalizasyonuna bağlı olarak magma, uçucu bileşenler bakımından zenginleşme gösterir (Şekil 2). Magma iç basıncı pegmatit minerallerinin kristalleşeceği noktaya kadar artar. Magma içindeki uçucu bileşenlerin neden olduğu bu basınç, aynı zamanda daha sonradan oluşacak hidrotermal sular için de enerji sağlayacaktır. Pegmatitler türedikleri sokulumlar ile aynı mineralojik bileşime sahip olmalarına rağmen, onlardan daha küçük boyutlara sahip olmaları, damar veya mercek şekilli olmaları, üniform olmayan tane boyuna sahip olmaları ve muhtemelen daha büyük kristallere sahip olmaları ile onlardan ayrılırlar. Pegmatitler zonlu bir damar yapısını ve daha önce oluşan minerallerin daha sonra oluşanlar tarafından metasomatik ornatılmalarını sergilerler.
Şekil 2. a) Su gibi kolay uçucu olabilen bir A bileşeni ile magmadaki silikatlar gibi kötü uçucu olan B bileşeni arasındaki sıcaklık ve konsantrasyon ilişkisi; azalan sıcaklığa bağlı olarak magmanın kristalleşmesi yüzünden uçucuların oranı artmaktadır.
b) Uçucu bileşen basıncının sıcaklığa bağımlılığı (Niggli in Routhier, 1963). l-ortomagmatik safha, 2. pegmatitik-pnömatolitik safha, 3. hidrotermal safha, 4. solfatara safhası.
Granit pegmatitler 800-700°C arası sıcaklıklarda ve 0.3 Gpa (±3kb) basınç koşullarında, pegmatit damarı etrafında bir kuşak oluşturan ince taneli aplit ile birlikte kristalleşmeye başlarlar. Kuşağa komşu olan grafik dokulu pegmatit, iç kısımlara doğru 1 metre veya daha büyük çaplı mikroklin kristallerine sahip bloklu pegmatite geçiş gösterebilir. Bloklu pegmatit 700-600°C sıcaklık aralığında kristalleşir. Hakim mineralojisini kuvars ve potasyum feldispat minerallerinin oluşturduğu bu pegmatitler, basit pegmatitler olarak nitelendirilirler. 600°C'den sonra 500°C'ye kadar olan sıcaklık aralığında, H2O, F ve B gibi uçucu bileşenleri içeren mineraller, turmalin, muskovit, beril ve topaz oluşturmak üzere kristalleşirler.
Bloklu zonun K-feldispat gibi daha önceden oluşmuş minerallerinin albit, muskovit, lityum mikası, spodumen, kalay mineralleri, tungsten ve nadir toprak elementleri tarafından metasomatik olarak ornatılması, 500-400°C arası sıcaklıklarda meydana gelir ve kompleks pegmatitleri (Tablo-1) meydana getirir. Daha düşük sıcaklıklarda hidrotermal mineraller oluşur. Bu fazda, pegmatitin en son bileşeni olan kuvars çekirdeği, damarın merkezi kısmında gelişir. Metasomatik pegmatit her zaman gelişmediği gibi tam bir zonlanma da göstermez. Zonlu yapının gelişimi, pegmatit sokulumunun ayrıldığı anda ana magmanın farklılaşma safhasına bağlı olarak gerçekleşir. Ayrılmanın son safhasında uçucularca zenginleşme, daha ileri düzeyde farklılaşma, zonlanma ve metasomatizma olayı meydana gelir.
Hibrid pegmatitler, içine sokuldukları kayaçların farklı kimyasal bileşimli minerallerinden kaynaklanan kirlenmenin sonucunda oluşurlar. Örneğin bazik kayaçlar, biyotit, kordiyerit, diyopsit veya granat minerallerini oluştururken; düşük silis içerikli Ultrabazik kayaçlar SiO2 eksikliği ile sonuçlanan desilifıkasyona sebep olurlar ve korund oluştururlar. Granulit gibi yüksek alüminyum içerikli kayaçların sebep olduğu kirlenme, korund, sillimanit, andaluzit ve krizoberil gibi minerallerin oluşumu ile sonuçlanır. Serpantinit içine sokulan pegmatit oluşumundan süzülen SiO2, zeolitleri, karbonatları ve bu iki kayacın kontağında vermikülit gibi kil minerallerini oluşturur.
Tablo-1. Karmaşık pegmatitlerin mineral içeriği ve oluşum derinliği esas alınarak sınıflandırılması.
|
Pegmatit Tipleri |
Feldispatlar |
Diğer Faydalı Mineralleri |
Oluşum Derinliği |
Oluşum Koşulları ve Çevre Kayaçlar |
|
1. Nadir toprak elementleri içeren pegmatitler |
K (M-hakim)-A |
Ortit, monazit, titanotantalo niobatlar |
Oldukça derin, 11km |
Granülit fasiyesi, alaskit, granit, biyotit- granat gnays, sillimanit gnays, migmatitlere derecelenen diyopsitik kayaçlar |
|
2. Mikalı pegmatitler |
K (M-hakim) |
Muskovit
utaninit, |
Derin, |
Ambifolit fasiyesi (stavrolit-disten alt fasiyesi), biyotit granit, migmatit, biyotit, biyotit-disten, muskovit-stavrolit gnays, kuvarsit, ambifolit, mermer |
|
3. Nadir
metaller içeren pegmatitler |
K (M-hakim)+A |
Beril |
Orta derinlikte, 3,5 - 7 km |
Homblend-hornfels fasiyesi (kordiyerit- antofilit alt fasiyesi), biyotit-granit, muskovit- andaluzit ve biyotit-kuvarsitik şistler, kireçtaşları |
|
b. Albit pegmatit |
A |
Spodumen, beril, tantalit, kassiterit |
||
|
c. Kıymetli taşlar içeren pegmatitler |
K+A |
Topaz -beril lepidolit (turmalinli) |
||
|
4. Kaya-kristal içeren pegmatitler |
M |
Kaya - kristal |
Nispeten sığ, |
Yeşilşist fasiyesi, biyotit-muskovit granit, fillit, kloritşist. |
|
K: Potasyum
feldispat, M: Mikroklin, A: Albitten Albit-Ortoklaz'a kadar olan
feldispatlar. |
||||