Pegmatyty należą do utworów późnomagmowych, powstałych w końcowych etapach zastygania masywów intruzywnych i zlokalizowanych w ich partiach szczytowych. Mają taki sam skład jak skały macierzyste, lecz odróżniają się od nich formą żyłową i gniazdową, strefową budową wewnętrzną, nierównomiernymi rozmiarami ziarn, dużymi kryształami oraz produktami metasomatycznego przeobrażenia pierwotnych asocjacji mineralnych pochodzenia magmowego.

1. Pegmatyty granitowe

Wśród form pegmatytów przeważają żyły proste i złożone, soczewki

• Linii czystej występują w granitach lub skałach zbliżonych, a ich skład nie ulega zmianą podczas powstawania. Zbudowane są z ortoklazu, mikroklinu, kwarcu, albitu, oligoklazu, biotytu. W różnej ilości występuje: spudomen, muskowit, turmalin, granat, topaz, beryl, lepidolit, fluoryt, apatyt, minerały ziem rzadkich i promieniotwórczych.
• Linii hybrytyzacji powstają wśród innych formacji, co powoduje zmianę ich składu. Wyróżnia się pegmatyty hybrydalne, asymilujące materiał skał otaczających i pegmatyty odkrzemionkowane, oddające część krzemionki skałom otaczającym. Pegmatyty hybrydalne, powstające przy asymilacji łupków ilastych wzbogacają się w: andaluzyt, sillimanit, cyanit. Pegmatyty wzbogacone w węglan wapnia, magnezu i żelaza zawierają hornblendę, pirokseny, tytanit, skapiolit. Pegmatyty odkrzemionkowane zawiarają plagioklazy.
• Pegmatyty metamorficzne tworzące się w różnych stadiach przeobrażeń metamorficznych

2. Pegmatyty alkaliczne

Zbudowane są z mikroklinu-ortoklazu, nefelinu, sodalitu, egirynu, natronitu, arfwedsonitu, analcymu, minerałów ziem rzadkich, Zr, Ti, Nb.

3.Pegmatyty magm zasadowych i ultrazasadowych

Zbudowane są plagioklazów, bronzytu, oliwinu, amfibolu, biotytu,apatytu, granatu,sfenu, cyrkonu, tytanomagnetytu, pirotynu, pentlantydytu, chalkopirytu.

Według składu i cech budowy wewnętrznej pegmatyty dzielą się na:

• Proste pegmatyty granitowe zbudowane głównie ze skalenia potasowego i kwarcu
• Złożone pegmatyty o zróżnicowanym składzie i budowie strefowej. W strefowych pegmatytach granitowych wyróżnia się osłonkę, część wewnętrzną i nieregularne metasomatyczne skupienia.

1. Zewnętrzną strefę tworzy drobnoziarnista otoczka złożona z muskowitu, kwarcu i skalenia.
2. Drugą strefę tworzy masa kwarcowo-skaleniowa o strukturze pismowej i granitowej.
3. Trzecia strefa składa się z mikroklinu w postaci monomineralnej masy lub bloków.
4. Czwarta strefa to kwarcowe jądro żył pegmatytowych.
5. Piąta strefa to nieregularne skupienia kwarcu, albitu, muskowitu, spudomenu, minerałów ziem rzadkich, głównie w strefie kontaktu jądra kwarcowego ze strefą mikroklinową, występujące też dalej od kontaktu w strefie mikroklinowej.

Ze względu na stopień zdyferencjowania, wyróżnia się podział na teksturalno-paragenetyczne typy pegmatytów:

1. Równoziarnisty lub pismowy należą tutaj pegmatyty proste.
2. Blokowy składający się ze strefy bloków mikroklinowych otoczonej pasmem struktury pismowej.
3. Całkowicie zdyferencjonowany, odznacza się rozwojem jądra kwarcowego strefy mikroklinowej i pismowej
4. Całkowicie zdyferencjonowany, odznacza się obecnością minerałów rzadkich
5. Pegmatyty albitowo-spudomenowe, charakteryzujące się wyższym stopniem dyferencjacji

W miarę przechodzenia od niższych do wyższych typów pegmatytów zwiększa się liczba stref, wzrasta rola metasomatycznych skupień z towarzyszącą mineralizacją metali rzadkich, zwiększają się rozmiary minerałów oraz ich różnorodność, zmniejszają się strefy struktury granitowej i pismowej.

Pegmatyty są produktem zastygania magmy resztkowej wyodrębnionej z ogniska magmowego. W wyniku frakcyjnej krystalizacji wydzieliły się z niej minerały piromagmowe, które uległy częściowemu przeobrażeniu pod wpływem mineralizatorów lotnych, gromadzących się pod koniec procesu w stopie pegmatytowym. Zgodnie z diagramem Nigglego określono zmianę zależności między składnikiem trudnolotnym (krzemian) i łatwolotnym w miarę stygnięcia (cześć lewa diagramu), oraz krzywą prężności pary w układzie, stopniowo wzrastającą do etapu pegmatytowego, a następnie ponownie opadającą w końcu etapu hydrotermalnego (część prawa diagramu). Fersman wyróżnił etapy oraz fazy tworzenia się pegmatytów:

1. Etap magmowy
2. Etap epimagmowy
3. Etap pneumatolityczny
4. Etap hydrotermalny
5. Etap hipergeniczny

Faza A- magmowa, jest to dwufazowy układ fizykochemiczny stopu i wydzielonych z niego kryształów, odpowiada zakończeniu zastygania macierzystego intruzywu przy temperaturze 900- 800^oC.

Faza B- epimagmowa odpowiada tworzeniu się aplitowych drobnokrystalicznych otoczek w temperaturze 800- 700 ^oC.

Faza C- pismowa, pegmatytowa właściwa, charakteryzuje się jednoczesną krystalizacją skalenia potasowego i kwarcu w warunkach trójfazowego układu fizykochemicznego (stop- kryształ- wrzące związki łatwolotne) w temperaturze 700-600 ^oC.

Fazy D i E- pegmatoidowe, wyróżnia się dwufazowym składem fizykochemicznym (zhomogenizowana faza gazowo-ciekła, fluidalna oraz faza stała) z głównym okresem krystalizacji turmalinu, muskowitu, berylu, topazu i innych minerałów zawierających składniki lotne (woda, fluor, bor) w temperaturze 600-500 ^oC.

Fazy F i G- nadkrytyczne, również o składzie dwufazowym (faza fluidalna i stała), obejmują typowy proces pneumatolityczny z powstaniem zielonych mik, albitów, związków litu, zastępujących wcześniej powstałe minerały, temperatura 500-400 ^oC.

Fazy H-I-K- hydrotermalne, odpowiadają wysoko-, średnio-, niskotemperaturowym warunkom hydrotermalnym przy istnieniu układu trójfazowego (skroplona woda-gaz-faza stała), krystalizują siarczki, zeolity, węglany w temperaturze od 400 do 50 ^oC.

Faza L- hipergeniczna, odpowiada przeobrażeniu pegmatytów w strefie wietrzenia, powstają minerały ilaste, wtórne węglany, wodorotlenki, krzemionka.

Zgodnie z tym powstanie pegmatytów jest niemożliwe bez istnienia resztkowego stopu magmowego, nasyconego związkami lotnymi, którego przemiana zachodziła w układzie zamkniętym przy nieograniczonej rozpuszczalnością wody w stopie krzemianowym.

Według Własowa przy ograniczonej rozpuszczalności wody w stopie krzemianowym pegmatyty tworzą się ze stopów-roztworów, czyli z magmy w której gazy mają postać wyodrębnionych pęcherzyków.

Według Ginsburga geochemiczna ewolucja procesu pegmatytowego zaznacza się głównie w zmianie składu i roli alkaliów (autometasomatoza). Na początku przeważają alkalia wapniowo-sodowe i powstają plagioklazy, później alkalia potasowe- mikroklin, a wskutek jego hydrolizy- muskowit, następnie alkalia sodowe i metasomatyczny albit.

Wady hipotezy wg Fersmana

• Nie uwzględnia ograniczonej rozpuszczalności wody w magmie i w związku z tym nie uzasadnia wydzielania stadium pegmatytowego i nadkrytycznego.
• Niedostatecznie uwzględnia czynniki tektoniczne, które warunkują nie tylko powstanie dróg intrudowania i lokalizację pegmatytów, lecz również otwarcie układu.
• Nie wyjaśnia zjawiska przecięcia żył pegmatoidowych szczelinami wypełnionymi stadiami późniejszymi.
• Nie wyjaśnia nagłą zmianę skaleni potasowych przez skalenie sodowe.
• Nie rozwiązuje problemu przestrzeni i strefowej budowy pegmatytów.
• Minerały kruszcowe powstające ze związków lotnych gromadzą się jedynie w górnych partiach żył pegmatoidowych.

Wydziela się dwa różne stadia strukturalne:

1. Strefowe wypełnienie przestrzeni pegmatytowej.
2. Powstanie utworów metasomatycznych, których cechy strukturalne nakładają się na wcześniejszą budowę strefową.

Zgodnie z tym proces tworzenia się pegmatytów dzieli się na:

1. Etap magmowy.

Gdzie wolne przestrzenie są wypełnione stopem, z którego w wyniku frakcyjnej krystalizacji tworzą się pegmatyty strefowe. Na tym etapie układ fizykochemiczny jest półotwarty gdzie jest niemożliwy dopływ nowych substancji, ale jest możliwy odpływ.

2. Etap pneumatolityczno- hydrotermalny.

W etapie metasomatycznym układ ulega otwarciu. Pod wpływem pochodzących z głębi zmineralizowanych roztworów gazowo-wodnych zachodzi metasomatyczne przeobrażenie wcześniej powstałych minerałów oraz wynoszenie produktów reakcji poza obręb złóż pegmatytowych. W ten sposób powstają metasomatyczne części pegmatytów zbudowane z kwarcu, albitu, muskowitu i minerałów ziem rzadkich.

Wady hipotezy wg Johnesa i innych

• Pozostają niewyjaśnione termodynamiczne problemy powyższego procesu.
• Nie rozpatruje się związku między składem wcześniej powstałych minerałów i asocjacji mineralnych a składem nowych minerałów powstałych w wyniku ich zastępowania.
• Intensywne zmiany metasomatyczne wcześniejszych zespołów mineralnych i odprowadzenie produktów reakcji wymiennych przez roztwory hydrotermalne w warunkach systemu otwartego powinny spowodować powstanie poza ciałami pegmatytowymi obszernych stref przeobrażeń hydrotermalnych, głównie ponad złożami.

Pegmatyty mogą powstawać z dowolnych skał, a proces ich powstawania składa się z etapu w którym:

1. Gorące resztkowe roztwory gazowo-wodne znajdujące się w chemicznej równowadze ze skałami otaczającymi, umożliwiają przekrystalizowanie tych skał. Powstają grubo- i wielkokrystaliczne pegmatyty proste, gdzie proces zachodzi w układzie zamkniętym.
2. W wyniku frakcyjnej destylacji podczas dyfuzji roztworu gazowo-wodnego przez skały otaczające, skład roztworu zmienia się, przestając być w stanie równowagi z mineralnymi zespołami pegmatytów prostych.

Proces powstawania pegmatytów wg Nikitina dzieli się na etap:

1. Całkowitej krystalizacji stopu magmowego z powstaniem skalenia potasowego, plagioklazu i kwarcu (pegmatyty granitowe).
2. Przekrystalizowaniu tych minerałów w gruboziarniste agregaty mineralne i ich dyferencjacja w obrębie żyły z powstaniem prostych pegmatytów o budowie strefowej.
3. Metasomatyczne przeobrażenie i powstanie nowych minerałów z wytworzeniem pegmatytów złożonych.

Powstawanie pegmatytów wg Nikitina wiąże się z metasomatycznym przeobrażeniem zwykłch skał przez resztkowe lub pochodzące z głębokich ognisk magmowych gorące roztwory gazowo-wodne w warunkach otwartego dla odprowadzania lub całkowicie otwartego. Najpierw zachodzi przekrystalizowanie zespołów mineralnych tworzących pegmatyty w gruboziarniste agregaty i ich strefowa dyferencjacja z utworzeniem pegmatytów prostych, a następnie ich metasomatyczne przeobrażenie i utworzenie pegmatytów złożonych.

Potwierdzenia hipotezy wg Zawarickiego, Nikitina dotyczącej powstawanie pegmatytów wskutek przeobrażenia skał magmowych:

1. Istnienie reliktów skał wyjściowych.
2. Stopniowe przejścia między skałami otaczającymi a pegmatytami.
3. Feldspatyzacja i przekrystalizowanie skał kontaktujących z pegmatytami.
4. Stopniowe przejścia między aplitem a pegmatytem w obrębie tej samej żyły.
5. Obecność pojedynczych dużych kryształów skalenia w aplicie i stopniowe zwiększanie się ich ilości w miarę przechodzenia w pegmatyt.
6. Stopniowa zmiana struktur granitów pismowych od bezładnych wrostków izometrycznych ziarn kwarcu w porfiroblastach skaleni, aż do klastycznych form struktur pismowych zaprzecza ich powstanie jako eutelityk.
7. Minerały wykazują oznaki pochodzenia metasomatycznego.
8. Najintensywniejsze przemiany metasomatyczne występują w żyłach ulegających deformacją tektonicznym.
9. Skład mineralny żył zależy od skał otaczających, głównie podścielających, co potwierdza się tym że tylko w obecności skał plagioklazowych, nie mogących wchłonąć sodu z roztworów pegmatytotwórczych, jest możliwy rozwój metasomatozy sodowej i utworzenie w pegmatytach albitu i muskowitu po skaleniach.

Wady hipotezy wg Zawarickiego, Nikitina

1. Brak szerokich stref oddziaływania hydrotelmalnego, które powinny się tworzyć nad żyłami pegmatytowymi
2. Trudna do wytłumaczenia strefowa budowa zdyferencjowanych pegmatytów z punktu widzenia frontu metasomatycznego, ponieważ w każdej z następnych stref ilość minerałów powinna wzrastać o jednostkę, a w pegmatytach prawidłowość ta się nie sprawdza.
3. Wątpliwa jest możliwość powstania układu kryształy + gaz w wyniku wstecznego wrzenia na tak znacznych głębokościach, jakie są właściwe dla powstawania pegmatytów. Składniki lotne mogą się oddzielać przy dowolnym ciśnieniu i na dowolnej głębokości, jeżeli uwzględni się ich ograniczoną rozpuszczalność w stopie krzemianowym.

Podstawową tej hipotezy jest korelacja składu pegmatytów z odpowiednimi etapami i facjami metamorfizmu regionalnego:

• proste pegmatyty ceramiczne są związane ze skałami subfacji almadynowo- sillimanitowej, oraz w seriach gnejsów biotytowych i amfibolitowych
• pegmatyty muskowitowe towarzyszą skałom sybfacji dystenowo- sillimanitowej, oraz gnejsów bogatych w Al₂O₃
• pegmatyty złożone z metalami rzadkimi występują wśród skał subfacji andaluzytowo- sillimanitowej facji amfibolitowej
• pegmatyty z pierwiastkami ziem rzadkich występują wśród skał facji granulitowej

W zależności od stopnia metamorfizmu wyróżnia się pegmatyty:

• matamorfogeniczno- metasomatyczne- tworzą się pod wpływem roztworów metamorficznych w wyniku selektywnej mobilizacji i rekrystalizacji składników
• matamorfogeniczno- anatektyczne, matamorfogeniczno- palingeniczne- zachodzi selektywne wytapianie i pegmatyty tworzą się przy udziale kwaśnych stopów palingenicznych

Pegmatyty tworzą pasma regionalne związane z osiowymi częściami wypiętrzeń wewnętrznych, z dużymi rozłamami. W obrębie pasm grupują się w pola wzdłuż ciągów intruzji, których występowaniu towarzyszą dyslokacje poprzeczne. Lokalizacja ciał pegmatytowych w obrębie pola zależy od struktury osłony intruzywu i istniejących w jej obrębie deformacji tektonicznych, dlatego wyróżnia się:

1. Pegmatyty syngenetyczne, szlirowe, komorowe- tworzące się w miejscach koncentracji resztkowych produktów stopu magmowego. Charakterystyczne są:

• Lokalizacja w skale macierzystej
• Brak ostrych kontaktów i stopniowe przejścia w tę skałę
• Brak drobnoziarnistej otoczki aplitowej
• Owalna forma
• Obfitość pustek miarolowych

1. Pegmatyty epigenetyczne, wyciśnięte- tworzące się poza obrębem resztkowego ogniska magmowego. Charakterystyczne dla nich są:

• Występowanie nie tylko w skale macierzystej, lecz i w skałach osłony
• Związek ciał pegmatytowych ze strefami zaburzeń tektonicznych
• Forma żyłowa
• Ostre kontakty ze skałą otaczającą
• Obecność drobnoziarnstej otoczki aplitowej
• Słaby rozwój lub brak pustek miarolowych