Πηγματίτης

Ως πηγματίτες (αγγλ. pegmatites) γενικά χαρακτηρίζονται μαγματογενή πετρώματα τα οποία φέρουν ασυνήθιστα μεγάλους φαινοκρυστάλλους (μεγέθους άνω των 5 εκατ.) που τυπικά σχηματίζονται σε επικαλύψεις ή σε φλέβες διείσδυσης σε άλλα μαγματογενή πετρώματα, ιδιαίτερα στα όρια των βαθολίθων. Οι γρανιτικοί πηγματίτες έχουν την ορυκτολογική σύσταση των γρανιτών, φέρουν όμως πολύ μεγαλύτερους φαινοκρυστάλλους σε σχέση με τους γρανίτες. Οι πηγματίτες προέρχονται από το μάγμα που κρυσταλλώνεται τελευταίο, όντας ιδιαίτερα πλούσιο σε υδρατμούς. Συχνά σε πηγματίτες συναντώνται, λόγω διαδικασιών φυσικού εμπλουτισμού, ορυκτά πλούσια σε βόριο, λίθιο, ουράνιο και σπάνιες γαίες. Το μέγεθος των φαινοκρυστάλλων αυτών κυμαίνεται από μερικά εκατοστά και φθάνει μέχρι μερικά μέτρα.Η πλειονότητα των πηγματιτών έχει ως ορυκτολογικά συστατικά χαλαζία, αστρίους και μαρμαρυγίες, δηλ. είναι ορυκτολογικά όμοιοι με γρανίτες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, κυρίως σε ζώνες ανακρυστάλλωσης και σε αποφύσεις στρωματοειδών διεισδύσεων, περιέχουν επίσης αμφιβόλους και πλούσια σε ασβέστιο πλαγιόκλαστα. Υφίστανται και πηγματίτες γαββρικής σύστασης.

 Το κύριο χαρακτηριστικό των πηγματιτών είναι, όπως προαναφέρθηκε, ο σχηματισμός πολύ μεγάλων κρυστάλλων. Ο μηχανισμός σχηματισμού τους αποτελεί συνδυασμό των εξής παραγόντων: Ο ρυθμός σχηματισμού των αρχικών κρυσταλλικών πυρήνων πρέπει να είναι χαμηλός. Αν αυτός ο παράγοντας συνδυαστεί με υψηλό ρυθμό διάχυσης, το αποτέλεσμα είναι η δημιουργία λίγων μεγάλων κρυστάλλων και όχι πολλών και μικρότερων. Η υψηλή πίεση που δημιουργούν οι υδρατμοί αλλά και το μεγάλο βάθος κρυστάλλωσης, που επίσης αυξάνει την πίεση, βοηθούν τη διάχυση αυτή. Έτσι δημιουργούνται θύλακες, στους οποίους η πήξη του μάγματος πραγματοποιείται με εξαιρετικά βραδείς ρυθμούς, δίνοντας τους πολύ μεγάλους κρυστάλλους.* Οι υψηλές συγκεντρώσεις στοιχείων όπως το βόριο και το λίθιο έχουν ως αποτέλεσμα την ταπείνωση του σημείου πήξεως του μάγματος. Συναντώνται σε σχετική αφθονία στο γήινο φλοιό και υπάρχουν σε όλα τα μέρη του πλανήτη. Όπως είναι φυσικό, αφθονούν σε σημεία όπου ο γήινος φλοιός είναι περισσότερο σταθερός, έχοντας μεγάλο πάχος, όπως π.χ. η Καναδική ασπίδα. Οι γρανιτικοί πηγματίτες σχετίζονται με μεγάλους γρανιτικούς όγκους, συχνά ανευρισκόμενοι στην περιφέρεια αυτών των όγκων ή έχοντας σχηματίσει διεισδύσεις σε αυτούς.Από άποψη ηλικίας οι πηγματίτες έχουν την ηλικία του γήινου φλοιού. Οι πηγματίτες Προκάμβριας περιόδου (ηλικίας 1,8 - 1 δισ. ετών) είναι οι πλέον διαδεδομένοι και συναντώνται στην Καναδική ασπίδα, τη Γροιλανδία, τη Ρωσία και παρόμοια γεωλογικά περιβάλλοντα. Οι νεότερης ηλικίας πηγματίτες (20 - 5 εκατ. ετών) συναντώνται στα Ιμαλάια, στο Νεπάλ και το Πακιστάν. Οι πηγματίτες, λόγω του τρόπου σχηματισμού τους, εμφανίζουν εμπλουτισμό σε ορισμένα συστατικά των φαινοκρυστάλλων τους. Έτσι, έχουν αναφερθεί περίπου 550 ορυκτά σχετιζόμενα με πηγματίτες (ασφαλώς όχι αποκλειστικά). Οι κρύσταλλοι όμως αυτών των ορυκτών είναι κατά πολύ μεγαλύτεροι σε σχέση με κρυστάλλους ίδιων ορυκτών που έχουν σχηματιστεί σε απλούς γρανίτες. Έτσι, έχουν ευρεθεί κρύσταλλοι τουρμαλίνη με μήκος μεγαλύτερο του μέτρου, ενώ στην περιοχή της Βόρειας Ντακότα (ΗΠΑ) έχει βρεθεί κρύσταλλος σποδουμένη (spodumene) με μήκος περίπου 13 μέτρα.Δεν είναι όμως μόνο τα μεταλλευτικά ορυκτά που προσδίνουν στους πηγματίτες σημαντική οικονομική αξία. Τα βιομηχανικά ορυκτά όπως ο χαλαζίας, οι μαρμαρυγίες και οι άστριοι εξάγονται κατά κύριο λόγο από πηγματίτες. Επίσης, μια ποικιλία από πολύτιμους λίθους, κυρίως ποικιλίες τουρμαλίνη, βήρυλλος, ακουαμαρίνα, σπεσάρτινος, αλλά και οικονομικά σημαντικών ορυκτών, όπως τανταλίτης, κολουμβίτης, ζιννβαλδίτης, μοργκανίτης, ανευρίσκονται σε πηγματίτες.Για τον εντοπισμό πηγματιτικών θυλάκων χρησιμοποιείται το ειδικό ραντάρ διείσδυσης εδάφους (Ground Penetrating Radar, GPR) σε συνδυασμό με υπολογιστή. Ο θύλακας εντοπίζεται ως ανωμαλία στα στρώματα των πετρωμάτων και, σε συνδυασμό με τη γεωλογική ιστορία της περιοχής, οδηγεί στην ανακάλυψη πηγματιτικών κρυστάλλων.