宝石是如何形成的？

晶体的形成需要五个条件：原料和温度、压力、时间和空间。为了更好地解释矿物结晶的基础知识，我们来谈谈冰糖。冰糖就是结晶的糖。

如果你把尽可能多的糖倒入一锅水中，你会看到糖开始沉淀在锅底。当没有更多的糖可以溶解时，你就达到了饱和点。水不能再吸收任何糖了，这被称为过饱和。

现在把锅煮沸——饱和度在沸点时会发生变化。你可以添加更多的糖，直到达到过饱和状态。在这个阶段，你应该把锅从火上移开。当水恢复到室温时，它能容纳的糖就会恢复到以前的水平。多余的糖会从溶液中析出并结晶。

现在，将一根绳子挂在溶液中，让晶体有东西可以生长。最好给绳子加重，以保持其笔直。一旦水完全冷却，绳子就会被晶体覆盖。

这是了解宝石如何形成的好方法。

宝石形成过程

一般来说，宝石的形成方式有四种。它们是

1. 火成岩- 这些矿物是在地球深处形成的（钻石、红宝石、蓝宝石、橄榄石）

2. 热液——与冰糖的例子类似，宝石是在富含矿物质的水体冷却时形成的

3. 变质- 顾名思义，这些宝石由于高温和高压而“变形”。 （蓝宝石、红宝石、尖晶石、石榴石）

4. 沉积石——因水沉积沉积物而形成的宝石（孔雀石、蓝铜矿、蛋白石）

地幔中形成的火成宝石

虽然我们对地幔的了解有限，但有证据表明，一些宝石是在地幔中形成的。这需要极高的温度。

地幔中形成的宝石中，最显著的例子可能是橄榄石和钻石。地质学家研究了亚利桑那州的橄榄石矿床，认为它们是在地幔中漂浮的岩石上形成的，这些岩石距离地表最深可达 55 英里。爆炸性喷发将它们带到了更靠近地表的地方，侵蚀和风化作用将它们推到了足够靠近地表的地方，从而被发现。

然而，人们对钻石有了更深入的了解。钻石在地壳下方的岩浆中结晶。然而，这些地层具有不同的化学成分。地质学家认为它来自地表以下 110 英里至 150 英里。在这个深度，岩浆非常流动，温度非常高。

这种岩浆可以比其他火山喷发更快、更猛烈地冲破地壳。在喷发过程中，岩浆会分解和溶解岩石，然后将其带到地表。

如果岩浆缓慢上升，钻石很可能无法存活。压力和温度变化会导致钻石蒸发，或可能重新结晶为石墨。然而，由于岩浆上升速度太快，钻石没有时间转变或蒸发，因此仍然保持钻石的状态。

当地壳发生剧烈剧烈的变化时，晶体通常会破裂。当存在生长条件时，物质会渗入裂缝并结晶。这会通过将裂缝密封在一起来修复裂缝。但它们不会完全愈合，细小的空腔仍然存在，它们被视为指纹。

宝石形成后，它们是如何浮出水面的？因为它们形成于地表以下很深的地方，所以它们能够被开采真是一个奇迹。它们是在火山爆发时被带到地表的，但大多数宝石都是通过侵蚀和造山运动到达地表的。

热液宝石创作

这个过程与上面给出的冰糖最相似。含有多种矿物质的过饱和水被推入地球的空洞和裂缝中。当该溶液开始冷却时，不同的矿物质开始结晶。

最重要的热液矿床位于哥伦比亚。具体来说，就是穆佐祖母绿矿。这些热液矿床富含铬，使该地区的祖母绿呈现出令人难以置信的颜色。

下图显示的是一条热液矿脉。该矿脉是在水溶液在周围岩石的裂缝内冷却时形成的。

变质宝石的创造

大多数宝石都是通过变质作用形成的。变质作用是指矿物在巨大的压力和高温下被迫聚集在一起，通常是由于板块在彼此下方移动。矿物被迫聚集在一起，然后变质成不同的矿物，有时不会熔化。

沉积宝石的形成

沉积宝石的形成发生在水与地表矿物质混合时。富含矿物质的水渗入地球的裂缝和空洞之间，并沉积一层层矿物质。这就是蛋白石、孔雀石和蓝铜矿等矿物质的形成方式。蛋白石是在水与二氧化硅混合时形成的。随着二氧化硅溶液的沉淀，微小的二氧化硅球体堆叠在一起形成蛋白石。

矿物结晶

地壳的厚度从 3 英里到 25 英里不等。地壳下面是地幔。地幔厚约 1,860 英里，占地球体积的 83%。地幔由岩浆（熔岩）组成。岩浆到达地表后被称为熔岩。地幔在靠近地心的地方温度最高，热流使地幔不断运动。

地壳和地幔交界的区域动荡不安，温度和压力都很高。几块板块组成了地壳，漂浮在液态地幔上。当它们相互碰撞时，一些板块被抬升成山脉，而另一些板块则被推下。

岩浆也在不断运动。它的压力和运动不断对地壳底部造成磨损和断裂。然后岩石脱离地壳，被流动的岩浆带走。岩石融化，改变了岩浆的化学性质。而较小的颗粒注定会成为尚未形成的宝石中的内含物。

宝石形成于地壳深处，地壳下表面由于裂缝严重而形成许多空洞。液体通过空洞和裂缝逸出。这是晶体生长的理想条件。它本质上是一种富含化学物质的汤，提供所有必要的成分。空洞为晶体生长提供了完美的空间，压力和温度也很高。流体在地壳中流动，使其冷却到足以使晶体结晶 - 现在所需要的只是时间。

从地质学角度来说，它拥有的时间应该足够了。然而，由于这种环境非常动荡，通道不断打开和坍塌。晶体通常会开始形成，但当通道坍塌时，流体流动就会被关闭。正是在这一点上，生长停止了。

如果通道重新打开，生长就会恢复。这种开/关生长在晶体中通常是不可检测的，但在其他情况下，连续的发育层具有不同的化学成分。这会导致颜色分区。

矿物结晶顺序

在冷却过程中，黄玉晶体先于石英形成，因为结晶的一个原理是，随着温度下降，它所能容纳的固体成分会下降。不过，地壳中的成分比上面描述的糖溶液稍微复杂一些。不同的矿物质从同一种溶液中结晶出来，但温度不同。随着溶液继续冷却，您可能会先看到刚玉，然后是黄玉和石英。

虽然压力对冰糖没有影响，但矿物质结晶需要正确的温度和压力组合。

此外，结晶还需要另外两个条件——空间和时间。本质上，正确的成分组合、压力和热量必须持续足够长的时间，以使矿物结晶。此外，它们需要生长空间。

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