Эти месторождения тесно связаны с магматическим процессом. Часть из них, несомненно, образуется на завершающих стадиях магматического процесса и последующих постмагматических. Генезис- пегматитов сложен и этим, вероятно, объясняется различное его толкование. Следует учитывать, по-видимому, и разные пути формировании месторождений этой группы. Наиболее характерны пегматитовые образования, по составу породообразующих минералов в основном отвечающие гранитам, т. е. гранитные пегматиты. Однако существуют пегматиты, соответствующие щелочным породам — щелочные пегматиты, а также отвечающие основным и, повидимому, ультраосновным и другим типам магматических пород. Среди гранитных пегматитов А. Е. Ферсман выделил пегматиты чистой линии, расположенные среди гранитов и близких к ним по составу пород, и пегматиты линии скрещения, или десилицированные, связанные с гранитной магмой, но залегающие в породах, резко отличающихся от гранитов по составу — гипербазитах, базитах и карбонатных породах.
Строение пегматитовых тел во многих случаях сложное зональное. Характерны зоны с гигантокристаллической структурой. Кроме того, для пегматитов типично присутствие минералов, содержащих так называемые летучие вещества — фтор, хлор, бор, водород, воду, углекислоту и др., которые снижают вязкость пегматитового расплава и температуру его кристаллизации. Ряд геологов считают, что пегматиты сформировались из остаточного гранитного расплава, обогащенного летучими компонентами. В нашей стране наиболее детально эта гипотеза разработана А. Е. Ферсманом. Им выделено пять этапов в образовании гранитных пегматитов:
- магматический,
- эпимаг- матический,
- пневматолитовый,
- гидротермальный,
- гипер- генный.
В пределах этапов были намечены фазы, обозначенные латинскими буквами. Например, в гидротермальном этапе установлены три фазы:
- высокотемпературная — Н,
- среднетемпературная —I,
- низкотемпературная — К.
Гипергенная фаза — L, с ней связано ныветривание тел пегматитов, в том числе развитие по эндогенным минералам глинистых минералов, гидроксидов, гипергепного кремнезема и др.
После отделения от материнского магматического очага пегматитовый расплав, по мнению А. Е. Ферсмана и его сторонников, проникал в какую-то камеру, расположенную или в раскристаллизо- ванной части интрузива, или в пределах вмещающих пород; в камере расплав постепенно остывал и раскристаллизовывался. На одной из ранних фаз происходила кристаллизация кристаллов калиевого полевого шпата в определенных количественных соотношениях с кристаллами кварца (74% калиевого полевого шпата и 26% кварца). При этом кварц выделялся в виде характерных вростков в полевом шпате, формируя структуру, известную как структура письменного гранита, или пегматитовая. Горную породу с такой структурой называют пегматитом (пегматит в узком смысле слова). В широком смысле под пегматитом понимают целиком тела, сложенные и породами такой структуры, и другими более внутренними зонами. После образования письменного гранита в пегматоидные фазы D и Е из оставшейся газово-жидкой смеси так называемого флюида, кристаллизовался гигантокристаллический агрегат, состоящий из мусковита, топаза, берилла и других минералов. Температура кристаллизации письменных гранитов, по А. Е. Ферсману, 600—700 °С, а гигантокристаллического агрегата 500—600 °С. Затем в надкритические фазы F и G при температуре 400—500 °С оставшийся флюид взаимодействует с ранее выделившимися минералами. Образуются альбит, зеленые слюды, минералы лития и др. На гидротермальном этапе при температуре 50—400 °С возникают карбонаты, цеолиты, сульфиды. Пегматитовые тела, согласно рассматриваемой гипотезе, формируются в закрытой системе, без поступления порций растворов извне. Гипотезой А. Е. Ферсмана не учтено ограниченное растворение воды в магме. Однако она не утратила научного значения и ряд геологов и в настоящее время придерживаются этой гипотезы, правда с некоторыми внесенными поправками. К. А. Власов, учитывая ограниченное растворение воды в магме, полагал, что пегматиты возникают из остаточных магматических расплавов-растворов, обогащенных свободными газами. Большое внимание он уделяет минерализаторам, в том числе бору и фтору.
Р. Джонсон, Е. Камерон, К. Ландес и др. (США) считают, что система, в которой формировались пегматиты на первом, магматическом этапе — фракционной кристаллизации расплава — была полузакрытой. Из системы мог удаляться ряд веществ, а привиоса не было. Затем, на метасоматическом этапе система становилась открытой и поступавшие извне минерализованные газоводные растворы замещали некоторые ранее возникшие минералы, в результате образовались альбит, кварц, мусковит и минералы редких металлом. Д. С. Коржинский высказал близкую к рассматриваемой точку зрения о генезисе пегматитов. Он полагал, что пегматитовый расплав формирует лишь простые пегматиты, состоящие из небольшого числа минералов, в частности пегматиты с письменной структурой. И лишь впоследствии привнесенные из магматического очага минерализованные растворы способствовали возникновению сложных пегматитов с более полным комплексом минералов, в том числе с мусковитом, бериллом, топазом, турмалином, минералов редких элементов и др. Эти минералы возникают метасоматическим путем.
А. Н. Заварицким и его последователями разработана третья гипотеза формирования пегматитов. Он полагал, что особой остаточной пегматитообразующей магмы не существует и на первом этапе пегматиты возникают при собирательной перекристаллизации близких к простым пегматитам пород — гранитов, аплитов и др. Эта перекристаллизация, приводящая к формированию крупно- и гигантокристаллических агрегатов, осуществлялась под воздействием газоводных горячих растворов в закрытой системе. На втором этапе система уже открыта и из нее удаляются некоторые компоненты, в связи с чем раствор становится неравновесным по отношению к ранее образованным минералам: происходит их метасоматическое преобразование. Гипотезу А. Н. Заварицкого продолжали развивать ряд геологов, в том числе В. Д. Никитин. Он считал, что система была открытой на всех этапах пегматитообразования. Преобразование же в ней происходило за счет привноса постмагматических растворов из глубины.
В последнее время ряд геологов, в том числе Ю. М. Соколов, развивают взгляды на метаморфическое происхождение пегматитов. Считается, что пегматитовый расплав формируется в процессе ультраметаморфизма, который является также и причиной образования гранитной магмы в земной коре (коровой гранитной магмы). Часть пегматитов возникает вообще без стадии расплава, а путем перекристаллизации осадочного субстрата в высокотемпературных условиях. Эти взгляды до известной степени приближаются к взглядам А. Н. Заварицкого. При формировании пегматитового расплава происходит селективное плавление метаморфических пород, т. е. в расплав переходят компоненты, способные сделать его наиболее легкоплавким, близким к эвтектическому расплаву полевого шпата и кварца. Расплав этот сходен по составу с составом гранитной магмы и формируется на прогрессивном этапе метаморфизма. Вначале возникают граниты, которые затем преобразуются в пегматиты. Это происходит как при переходе от прогрессивного метаморфизма к регрессивному, так и при последующем регрессивном метаморфизме.
По-видимому, в различной геологической обстановке пегматитообразование может протекать разным путем. Например, так называемые камерные пегматиты, приуроченные преимущественно к верхним (т. е. апикальным) частям гранитоидных массивов, формируются, вероятно, по схеме, близкой к гипотезе, развитой А. Е. Ферсманом. В других условиях возможно возникновение пегматитов, что отражено в гипотезах А. Н. Заварицкого, Д. С. Коржинского, В. Д. Никитина, Ю. М. Соколова и др.
Форма тел полезных ископаемых в пегматитах — линзы и сложные линзы, штоки, жилы, а также пластообразные и нередко гнездообразные тела. С пегматитами связаны месторождения высококачественного мусковита, полевого шпата, бериллия, лития, цезия, пьезокварца, топаза, тантала, ниобия, урана, оптического флюорита и других видов сырья.
