Túi quặng Pegmatites và Pegmatite Thạch Anh

Pegmatites là những khối đá cỡ nhỏ đến trung bình tạo thành từ những khoáng chất trưởng thành từ hạt thô. Những tinh thể có kích cỡ trong khoảng centimet đến vài mét. Pegmatites hình thành từ những chất lỏng dư thừa trong làm đông magma hoặc từ chất lỏng từ đá trong sự biến hình. Thuật ngữ “fluid” bao gồm các dung dịch nước, bay hơi chủ yếu từ những thành tố dễ bay hơi của magma, và những kim loại nấu chảy dư với hàm lượng nước cao. Nhiệt độ của những chất lỏng này trong khoảng giữa 400° and 800°C. Khoáng hóa của những pegmatite thường tương tự như khoáng hóa của granite, nhưng đôi khi (trong cái được gọi là pegmatite phức tạp) chúng cũng chứa những khoáng chất được cấu thành bởi những yếu tố hiếm tập trung trong các chất lỏng.

Pegmatite được tìm thấy tiêu biểu ở những dung cạnh đá lửa, đặc biệt ở vùng trên sự xâm nhập. Chúng có thể lên tới kích cỡ đáng kể nhưng thường xảy ra như những khối dạng thấu kính hoặc không đều nhỏ hoặc như vân bên trong các đá khác. Hình ảnh cho thấy một vân của granitic pegmatite bên trong đá biến chất (amphibolite). So sánh với đá chủ màu đồng nhất, thể tường có vẻ như vá víu và màu đỏ sậm sáng của nó phản ánh thành phần granitic. Được quan sát ở bờ biển phía Bắc Seljordsvatnet, Seljord, Telemark, Norway.

Một phần của đá pegmatite đến từ vân được thể hiện trong hình 5.1. Người ta có thể nhận biết những tinh thể lớn màu hồng và màu creme, khoáng feldspar tối mờ, nhiều phiến mica với ánh sáng kim loại, không màu và sự lấp đầy thạch anh trắng, trong mờ không đều.

Pegmatite thường bị áp đảo bởi feldspars, nhưng thạch anh thường được thể hiện trong số lượng lớn. Một đặc điểm thú vị của pegmatite đó là cấu tạo zonar của chúng. Một lớp vỏ bên ngoài của đá aplitic có thể được quan sát, được theo dõi bởi những đới granite tạo hình (nhìn bên dưới) và một lõi được tạo thành từ những tinh thể. Do những pegmatite hình thành từ chất lỏng nóng, chúng thường chứa hốc khí – túi quặng- trong đó những tinh thể được hình thành hoàn hảo sẽ phát triển. Vân pegmatite thường không có cấu trúc zonar.

Những tinh thể thạch anh lớn nhất chất lượng tốt đến từ pegmatite: những tinh thể có thể đạt tới chiều dài vài mét. Pegmatite có lẽ là mỏ thạch anh quan trọng nhất về mặt kinh tế, không chỉ do chúng sản sinh ra những tinh thể rực rỡ, mà những tinh thể còn tinh khiết một cách khác thường. Tinh thể đá từ Minas Gerais, Brazil, được cung cấp số lượng lớn trong hội chợ khoáng chất đến từ vân và túi quặng trong những đá pegmatite mòn. Một sự đa dạng đá thạch anh được tìm thấy nhiều trong pegmatite, dẫu là rất hiếm: thạch anh hồng. Một sản phẩm pegmatite khá phổ biến và tiêu biểu khác là thạch anh hoax hồng, nhưng nó cũng được ghi chép lại rằng nó xuất hiện trong những vân thạch anh thủy nhiệt. Một tinh thể đá khác, thạch anh sữa và thạch anh khói khá là phổ biến, trong khi thạch anh tím lại khá hiếm. Những đa dạng cấu trúc tinh thể kín không có trong pegmatite trừ phi chúng hình thành trong những thay đổi đá thứ cấp (phong hóa hóa học). Thú vị là, những lớp vỏ thô hoặc kính không đều làm từ hyalite, một opal, đôi khi được tìm thấy trong những tinh thể ở pegmatite.

Bề ngoài của vật mẫu thạch anh được tìm thấy trong những túi quặng pegmatite phụ thuộc nhiều vào cấu tạo hóa học của magma gốc và những chất lỏng còn dư. Những chất lỏng này rất nóng và có thể chữa những tác nhân cực mạnh, như hydrogenfluoride, làm tấn công nhiều khoáng silicate. Vật mẫu thạch anh lấy từ pegmatite thường có bề mặt mờ đục và thô, nhưng lại trong suốt ở bên trong. Vậy nên nếu sự sản sinh phụ của khoáng chất ở một nơi có pegmatite bao gồm những khoáng chứa fluorine (ví dụ như topaz), một người sẽ không mong tìm thấy những tinh thể thạch anh sáng ở đó (mặc dù tôi sẽ không gọi điều này là một nguyên tắc chung). Thạch anh khói từ túi quặng pegmatite dát ngọc sản sinh ra những tinh thể beryl và tourmaline rực rỡ thường mờ đục. Mọi người nên lưu ý rằng sự phát triển tinh thể trong túi quặng pegmatite thường xảy ra trong môi trường không ổn định. Chất lỏng nóng hơn, sạch của sự pha trộn khác nhau có thể xâm nhập vào đá qua các kẽ hở vài lần và hòa tan một phần khoáng chất vừa mọc ra.

Đây là cảnh của một mỏ pegmatite ở Landsverk I ở Evje, Norway, nằm trong một khối pegmatite lớn. Nó được đào để tìm feldspar microline và bây giờ là một địa điểm có thu phí cho khoáng amazonite. Người ta có thể tìm thấy Nihau loại khoáng, bao gồm những khoáng hiếm trên trái đất, và tất nhiên có cả thạch anh.

Một thành đá trong hầm khai thác được thể hiện trong hình vẽ trước. Nó chứa Nihau túi quặng pegmatite có đường kính lên tới 50 cm. Pegmatite ở trong mỏ này không có cấu tạo đồng nhất và theo như những túi quặng được tìm thấy ở những điểm khác nhau trong đá, tất cả đều không chứa những khoáng chất tương tự, và một số chỉ có feldspar hoặc thạch anh.

Nhà thờ Kreuzberg ở Pleystein, Bavaria, nước Đức, nằm trên phần nhô lên cao 35m của thạch anh, núi Kreuzberg. Đá được tạo thành từ thạch anh khói và thạch anh sữa. Thành đá mặt đông bắc được hình thành trong sự khai thác thạch anh ở mỏ lớn. thạch anh được dùng trong sản xuất xứ và thủy tinh ở địa phương. Đôi khi những mảnh lớn thạch anh hoa hồng được tìm thấy trong đá và Pleystein đôi khi cũng được gọi là “thị trấn thạch anh hoa hồng”. Đây cũng là địa điểm nổi tiếng của những khoáng phosphate như là strengite và phosphosiderite được tìm thấy trong các túi quặng bên trong thạch anh.

Đá granite tạo hình ở Landsverk I. Đá bao gồm feldspar và tinh thể thạch anh phát triển theo met cách có định hướng đều đặn liên quan tới sự định hướng những tinh thể, cũng được gọi là sự mọc lẫn epitactic (feldspar sáng và trong mờ, thạch anh đen và trong suốt). Loại đá này chỉ có thể được tìm thấy trong pegmatite. Giữa khối thạch anh và pluton granite bên dưới có met lớp mỏng đá aplite và pegmatite, và trên thực tế đây là met lõi thạch anh lớn của khối pegmatite trên đỉnh thể vùi granite.

Sự lý giải phổ biến của mẫu này là sự mọc đồng thời của những tinh thể feldspar và tinh thể thạch anh từ chất lỏng nóng và sự nấu chảy nước. (Fenn, 1986). Có nhiều dấu hiệu rằng ở một số trường hợp nhất định, mẫu vật xuất hiện từ sự hòa tan một phần và sự thay thế feldspar bằng thạch anh (Stel, 1992).

Những hạt nhỏ được tạo thành từ ngọc hồng lựu spessartine và thạch anh, đôi khi mọc lẫn epitactic, được tìm thấy ở một số nơi, ví dụ như trong pegmatite ở khối núi Bergell và Adamello ở nước Ý (Zhang et al. 2001).

Những tinh thể thạch anh khói với tinh thể mica muscovite hình tam giác lớn gồm nhiều phiến sáng. Những tinh thể mica lớn tiêu biểu cho pegmatite và thường xuất hiện cùng với feldspar kali (orthoclase, microline) và thạch anh. Vật mẫu từ Itinga, Minas Gerais, Brazil. Trong khi đó một số mỏ pegmatite sản sinh ra những tinh thể thạch anh trong suốt và lấp lánh, thường thì thạch anh bị bào mòn và trắng đục. Vật mẫu đáng chú ý trên hình được lấy từ một túi quặng pegmatite ở mỏ Landsverk I, và chịu sự bào mòn và ức chế sinh trưởng bởi thể vùi chlorite. Những tinh thể tiếp tục mọc ra ở giai đoạn sau nhưng sự mọc ra chỉ tiếp tục từ một số nơi nhất định trên bề mặt, dẫn đến những hạt thạch anh mỏng trong kỳ lạ.

Một tinh thể đá trong suốt trên một ma trận feldspar và tourmaline đen với một chút đá mica muscovite từ một túi quặng pegmatite hoặc miarole ở dãy núi Erongo, Mamibia. Tinh thể van sáng, nhưng cho thấy một mẫu bề mặt kỳ lạ với những đường rãnh nông chéo nhau trên khối sáu mặt của nó. Toàn bộ tinh thể trông thô giống như một bàn mài hoặc một cái giũa. Rất có khả năng nó là kết quả của sự chuyển đổi giai đoạn hòa tan và sinh trưởng.

Một sự sinh sản phụ khá thú vị từ mỏ Landsverk I ở Evje, Norway, cho thấy những tinh thể thạch anh bị bào mòn nhẹ cùng với một lõi khói và thể vùi chlorite ở lăng trụ. Những tinh thể bị bao phủ một phần bởi những bông sáng màu xanh vàng của khoáng mica stilpnomelan.

Nhóm những tinh thể thạch anh này được bao phủ bởi những bông stilphomelan nhỏ màu vàng cũng được hình thành trong mỏ Landsverk I. Những tinh thể bao quanh thành của met túi quặng trong một tảng lăn pegmatite thô.

Nó trông không giống, nhưng đây là một đá thạch anh khói. Lõi màu đen của nó được phủ bởi một lớp mỏng thạch anh khói cùng với thể vùi oxit sắt trên bề mặt làm cho tinh thể có màu ánh lụa. Nó được lấy từ mỏ Vonfram và mỏ thiếc ở Cínovec, dãy núi Krusné Hory ở Cộng hòa Séc (được nhắc đến nhe Zinnwald, Erzgebirge, ở nước Đức). Nhiều mỏ vonfram và mỏ thiếc liên quan đến đá được gọi là greisen trong những dung trên của thể vùi granite, được hình thành bởi sự chuyển đổi đá pegmatite và granite do chất lỏng nóng còn dư được thải ra từ thể vùi granite.

– Phạm Thị Hòa dịch