宝石在各种不同环境下经历几百万年,才能在地表下形成。依据岩石性质,岩石一般可以分成火成岩(岩浆岩)、变质岩以及沉积岩三类。火成岩或者岩浆岩由熔融的岩浆、熔岩或者气体结晶形成;沉积岩由地表或者接近地表的水溶液结晶形成;变质岩由现有物质受到极大压力和较高温度再结晶形成。
宝石的形成大致分为这四种过程:熔岩和相关液体、地表水与热液的结晶、地幔的形成,可是很多宝石的形成经历了多种过程。
熔岩与有关液体是岩浆或岩浆溢出液形成的矿物。这些矿物是由地球内部深层地热形成的岩浆结晶、气化结晶、水热和伟晶岩。
岩浆结晶是岩浆还有各种物质随着岩浆的冷却形成的矿物。当形成一种矿物后,其含有的成分、压力以及温度逐渐将其改成其他矿物。这些物质不断结晶成美丽的矿物,可是如果条件没达到,不能结晶,岩浆则只形成聚合岩。
这些物质在全部岩浆结晶前,也会由岩浆进入地壳,并流向地表。如果压力和温度达不到结晶的条件,剩余岩浆则会冷却形成精细颗粒岩石,致使之前形成的结晶广泛分布在整个岩石中,如红宝石、锆石、石榴石和月长石。
很多宝石在固体上形成,也有一些宝石在气泡内部形成。在火山喷发时,上升岩浆受到压力迅速降低,形成气泡。在合适的温度和压力下,这些气泡就会浓缩成一些物质,如尖晶石、黄晶以及石榴石。
在地幔上部的岩浆与挥发物浓缩时,岩浆会冷却从而形成一个空洞,形成伟晶岩。在熔岩凝固时,伟晶岩的成分开始结晶,形成宝石,如紫锂辉石、红绿宝石、黄晶、海蓝宝石、电气石等。
黄晶晶体 |
海蓝宝石原矿 |
黑电气石原矿 |
水热和地球内部岩浆互相作用而形成热液。热液是通过裂纹与裂隙从岩浆中溢出的水、二氧化碳和氟这样的特殊物质等。热液在凝固过程中会和可溶解矿物、地下水等结合,最终成为矿脉。此时,如果温度、压力、自然空间和时间都达到要求,就会形成宝石,如祖母绿、黄晶以及紫水晶等。
紫水晶晶体 |
祖母绿晶体群 |