Procesy vzniku pegmatitů

Geneze pegmatitů je v současnosti vysvětlována několika způsoby, z nichž každý má své přednosti a slabiny. Je velmi pravděpodobné, že všechny čtyři níže uvedené hypotézy jsou ve své podstatě reálné a že za různých geologických podmínek mohou pegmatity vznikat různým způsobem.

Nejlépe je propracována magmatická hypotéza, která vysvětluje vznik pegmatitů postupnou krystalizací zbytkového silikátového magmatu. Tato hypotéza vychází z představy, že po tzv. hlavní etapě krystalizace magmatu, ve které proběhla nejprve krystalizace bezvodých silikátů a pak též minerálů obsahujících hydroxylovou skupinu, zůstává zbytkové magma (často označované jako pegmatoidní magma). Toto magma je obohaceno o složky, které se hlavní krystalizace účastnily jen v omezené míře - jde především o těkavé složky (jako např. H₂O, F a B) a o řadu prvků, které se vzhledem k svým geochemickým vlastnostem nestaly součástí již vykrystalovaných minerálů (jde o Li, Rb, Cs, Be, Y, TR, Nb, Ta, Zr, Hf, U, Th a řadu dalších). Ze zbytkového magmatu krystalují minerály pegmatitů; v průběhu ochlazování a krystalizace zbytkové magma postupně přechází v hydrotermální roztok, z nějž se může v pegmatitovém tělese vytvořit asociace hydrotermálních minerálů

Magmatická hypotéza velmi dobře vysvětluje vznik granitových pegmatitů, které jsou ze všech skupin pegmatitů nejrozšířenější. Tyto pegmatity mají někdy velmi jednoduchou zonální stavbu. Při okraji pegmatitového tělesa se nachází zpravidla jen několik cm mocná aplitová zóna, která je tvořena především živci a křemenem a jen malým množstvím tmavých minerálů (biotitem, muskovitem, skorylem). Aplitová zóna vzniká při teplotě 700 až 800 °C. Směrem do centra pegmatitového tělesa přechází aplitová zóna do zóny písmenkového (grafického) pegmatitu, která se vytvořila při teplotě 600 až 700 °C. Písmenkový pegmatit je tvořen zákonitě se prorůstajícím K-živcem a křemenem; v proměnlivém množství ej v písmenkovém pegmatitu přítomen biotit nebo granát. V centru pegmatitu se nachází tzv. blokový pegmatit, jenž je tvořen velkými individui K-živce (o rozměrech často několik dm až m), křemene a též muskovitem, skorylem, berylem a dalšími minerály. Ke vzniku blokové zóny pegmatitu dochází za teplot 500 až 600 °C (těkavými složkami bohaté minerály se zde tvoří zejména při teplotě kolem 500 °C). Pegmatity s výše popsanou stavbou se označují jako jednoduché pegmatity.

Vývoj granitového pegmatitu však často nekončí vznikem blokové zóny. V teplotním intervalu 400 až 500 °C může dojít k metasomatickému zatlačování dříve vykrystalovaných minerálů, zejména K-živce, jenž bývá zatlačován albitem, muskovitem, lepidolitem, spodumenem, amblygonitem a řadou dalších minerálů. Pegmatity, v nichž proběhly metasomatické procesy, se označují jako metasomatické pegmatity; termínem lithné pegmatity se označují pegmatity, v nichž se v průběhu metasomatických procesů vytvořily minerály obsahují lithium (např. lepidolit, amblygonit, elbaity).

Magmaticko-metasomatická hypotéza vzniku pegmatitů předpokládá formování pedmatitových těles ve dvou samostatných stadiích: magmatickém a metasomatickém. V průběhu magmatického stadia vznikají krystalizací ze zbytkového magmatu jednoduché pegmatity (zpravidla se zonální stavbou). Během metasomatické etapy, která ale nemusí proběhnout ve všech pegmatitových tělesech, dochází k metasomatickému zatlačování produktů magmatického stadia mladšími minerály. Metasomatické procesy jsou vyvolávány hydrotermálními roztoky, které vystupují z hloubky a které nemají přímou souvislost se zbytkovým magmatem, z něhož se v průběhu magmatického stadia vytvořil jednoduchý pegmatit. Na rozdíl od magmatické hypotézy, podle níž celý proces vzniku pegmatitů probíhá v podstatě v uzavřené soustavě, jde v magmaticko-metasomatické hypotéze nejprve o polouzavřenou soustavu s možným výnosem látek (v magmatickém stadiu) a později o otevřenou soustavu (v metasomatickém stadiu). Zcela odlišně vysvětluje genezi pegmatitů hydrotermálně-metasomatická hypotéza. Zastánci této hypotézy zcela odmítají existenci pegmatoidních magmat. Podle této hypotézy mohou pegmatity vznikat prakticky z libovolných hornin jejich rekrystalizací, která je vyvolávána hydrotermálními roztoky. Touto rekrystalizací vznikají jednoduché pegmatity, které mohou být v další etapě svého vývoje postiženy metasomatickými procesy, při nichž dochází k chemickým reakcím mezi starší nerostnou asociací pegmatitu a hydrotermálním roztokem.

Metamorfní hypotéza vychází z poznatků o závislosti charakteru a nerostného složení pegmatitů na stupni metamorfózy okolních hornin. Tato hypotéza se snaží prokázat, že pegmatity jsou produktem regionální metamorfózy. Ke vzniku pegmatitů dochází působením metamorfogenních roztoků, které způsobují selektivní mobilizaci a redepozici prvků podílejících se na složení pegmatitových těles, nebo se pegmatity formují z tavenin, které se vytvořily v průběhu regionální metamorfózy (jde např. o vznik pegmatitů z anatektických magmat).

další »»