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宝石作为大自然的馈赠，充满了很多神秘的色彩，古人并不清楚宝石的具体来历，因此赋予了宝石很多非常神秘的故事，也因此有了非常多的神话和传说。 但是，随着科学的发展，尤其是地球科学的发展，使得地质学逐渐从博物学中脱离出来，成为了一个单独的学科，如今，地质学也慢慢的有了越来越多的分支，包括岩石学、矿物学、矿床学、古生物学、地球化学等等，而宝石的形成正是地质作用的产物，因此地质学的不断发展为宝石的成因研究也提供了非常多的证据。 地质过程整体上分为几个大的类型：岩浆作用、沉积作用和变质作用，宝石的形成也几乎离不开这几种重要的作用，但是由于宝石的形成原因过于复杂，篇幅有限，仅能进行概略性的简述，还望海涵。 岩浆作用形成的岩石称为岩浆岩，根据岩浆作用的不同，又可以分为两个类型——喷出岩和侵入岩。其中喷出岩有着非常明显的火山喷发作用，可能伴随非常剧烈的火山作用，例如一些酸性较强的安山岩，也可能是非常随和的溢流作用，例如夏威夷岛溢流玄武岩。 喷出岩中的宝石主要为钻石和蓝宝石，以及一些伴生的宝石，例如铬透辉石、橄榄石、石榴石、辉石、锆石等，但是，根据地球化学的证据表明，钻石和蓝宝石的形成与寄主岩石并没有直接的成因关系，而是岩浆从地球深部进入地表之后携带上来的捕掳体，也就是说，钻石、蓝宝石等相关的宝石在岩浆形成或者喷发之前就已经形成了，岩浆只是一个将他们带入地表的载体。具体的成因还存在一定的争议，例如钻石的C从哪里来，很多同位素证据表明，可能来源于生物C，这种C随着大洋板块的俯冲作用有关。而蓝宝石的形成可能与地幔交代作用有关，其成因与地幔的流体等因素密切相关，但是什么的流体、如何进行的交代作用，目前的地球化学手段无法推测。下图为山东昌乐碱性玄武岩中的蓝宝石。 由于宝石的形成需要一个非常稳定的环境，稳定的物质来源的供给、稳定的温压环境等，因此钻石、蓝宝石以及相伴生的宝石的形成必定与稳定的地质环境密切相关，所以他们的形成与稳定的地块有关。以中国的东部为例，中生代为稳定的克拉通地块，非常的稳定，岩石圈的厚度可以高达200km，这为钻石的形成提供了良好的条件。但是随着克拉通的破坏，岩石圈发生了减薄作用，地质环境处于一个比较动荡的环境中，玄武岩频发，因此不能形成宝石，但是随着岩石圈较薄作用的停止，地质环境重新处于一个稳定的环境，此时的岩石圈厚度大约是70km 左右，为蓝宝石、锆石等天然宝石的形成提供了条件。由于这类宝石主要形成于地球的深部，没有足够的空间，因此形成的宝石矿物相对较小，例如最大的钻石也仅有3000多克拉，大约拳头大小。下图为产于金伯利岩中的钻石。 还有一些天然玻璃，例如黑曜岩、玄武玻璃的形成也与喷出岩有关，但他们的形成却与岩浆的喷出作用有关，而且他们就是岩浆的本身，是岩浆在喷出后快速冷凝之后的结果，其中，黑曜岩的形成与酸性盐有关（二氧化硅含量较高），而玄武玻璃的与基性岩有关（二氧化硅含量相对较低，而Fe、Mg含量相对较高），下图为黑曜岩。 侵入岩与喷出岩相比，并没有直接的进入到地表，而是侵入到某一深处后，随着岩浆的缓慢冷却而形成的岩石，由于岩浆有足够多的时间冷却，因此形成的矿物颗粒尺寸相对较大。有一类侵入岩形成的宝石非常重要，那就是伟晶岩，也可以理解为是岩浆作用末期，可以分异出富含流体和挥发分的一些残余岩浆，在一个非常稳定的环境中形成的，由于具有足够的空间，因此能够形成尺寸足够大的宝石，例如海蓝宝石、水晶、碧玺等。新疆可可托海就是非常重要的伟晶岩，不仅产出了非常重要的战略资源，同样出产非常漂亮的宝石。 变质作用可以理解为，原来的岩石经过挤压、升温、流体的介入从而形成其他类型岩石的过程，这个过程也可以分为两大类，分别为接触变作用和区域变质作用。 该变质过程主要与岩浆的侵入作用有关，热岩浆对围岩的烘烤作用，或者岩浆分异出来的流体对岩石的交代作用等。由于温度的变化，再加上流体与原岩发生的化学变化，有可能形成宝石，例如典型的矽卡岩型矿床，就是典型的接触变质成因矿床，其成因与中酸性的岩浆侵入到碳酸盐岩中有关，形成的宝石矿物包括和田玉、金绿宝石；另外，接触变质作用形成的大理岩也是汉白玉的重要来源之一。下图为绿帘石，与矽卡岩有关。 区域变质作用范围相对更广，主要与地质运动等密切相关，例如板块的碰撞、俯冲等等。例如红宝石、蓝宝石、翡翠、石榴石、蔷薇辉石、碧玉、硅化木等。下图为产于斯里兰卡的蓝宝石，与区域变质左右有关。 以翡翠为例，缅甸的翡翠矿床与低温高压的区域变质作用有关，洋壳俯冲到大陆深部，温度较冷的洋壳被挤压推回地面时，接触带上的岩石受到巨大的压力，岩石在压力下发生重结晶作用，形成蓝闪石片岩，或者蓝闪石-硬玉片岩。这些岩石一般局限在洋㡳板块俯冲作用和逆冲作用强烈的板块缝合线附近。缅甸翡翠的形成过程如下：大约在3500万年以前，印度板块沿东北方向与欧亚板块相撞，并俯冲到欧亚板块之下，造成青藏高原的隆起，并在云南及缅甸北部地区形成雅鲁藏布江缝合线，缅甸北部北部蒲翠矿区就位于该缝合线附近。 沉积作用形成的矿床多为次生矿床，原来的位置本身就存在一个宝石矿床，经过风化作用，水流的冲刷作用等，会出现搬运现象，由于珠宝玉石具有较为稳定的物理化学性质，能够经受磨蚀与溶蚀作用，最终在较为稳定的环境中沉淀下来，例如和田玉的籽料就是非常典型的次生矿床，此外，钻石、红蓝宝石、石榴石等宝石都可以通过沉积作用形成次生矿床。下图为缅甸抹谷红宝石砂矿床。
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