种类繁多的宝石与火成岩特别是与花岗岩共生。当岩浆形成并从上地幔和地壳上升时,它逐渐固化而不是在某个特定温度下突然变成固体。
取决于它的化学组成,有些矿物先结晶并随流体岩石的逐渐冷却而继续形成。当花岗岩浆冷却时,长石和石英最先结晶,剩余的流体变得更富水和含更高浓度的较稀有的化学元素。
在进一步冷却过程中,残余流体偶尔会分离成富水溶液和硅酸盐熔体。较稀有的化学元素富集在富水流体中,随后结晶成充满大个晶体的花岗岩状矿床。这种矿床被称为伟晶岩矿床。
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花岗岩体内部和附近的伟晶岩
它们有时含宝石矿物如绿柱石、托帕石和碧玺(电气石)的大而透明的晶体。这些矿物的晶体结构有一部分是由镀和硼等较稀有的化学元素组成。含大而透明晶体的伟晶岩是宝石极有价值的源地。当然,出现什么矿物取决于是哪些元素存在于原始岩浆中以及哪些富集在残余流体中。
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出产于伟晶岩中的绿柱石(云南)
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伟晶花岗岩中,有大型结晶的云母与电气石
伟晶岩形成在比较稳定的地质环境,其形成温度在950~700℃间。伟晶岩脉大多产在火成岩体顶部及围岩的裂隙中,往往成群出现。多数伟晶岩呈脉状或透镜状,但也有呈巢状和筒状的。伟晶岩脉大小不一,长几米到几十米的最多。
伟晶岩中的金属矿产有锡、钨、钇、钍、铀、锂、铌、钽、铍、铯、稀土元素、锆等,非金属(包括宝石)矿产有水晶、长石、白云母、绿柱石、电气石、刚玉、黄玉、石榴子石等。实例有中国新疆阿尔泰地区的含稀有金属花岗伟晶岩矿床、内蒙古土贵乌拉白云母矿床等。
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新疆阿尔泰含稀有金属花岗伟晶岩脉地质平面图
1-浮土;2-块状石英带;3-块状微斜长岩带内带;4-小块状钠长石带;
5-石英-锂辉石带;6-锂辉石带;7-石英-白云母巢状体带;8-块状微斜长石带外带;
9-细粒钠长石巢状体带;10-文象花岗岩带;11-辉长岩;12-锂云母带