寶石是具有美麗、耐久、稀少和可接受性的礦物、巖石和有機(jī)物。寶石都是賦存于巖石中的,可以說,沒有巖石就沒有寶石。本文將回答什么樣的巖石內(nèi)藏有寶石。

圖1,天然紅寶石
一、巖石的分類
巖石也稱為石頭,是天然產(chǎn)出的具穩(wěn)定外型的礦物或玻璃集合體。德國地質(zhì)學(xué)家柯塔(1808~1879年)提出巖石成因三分法,將巖石分為火成巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類:
沉積巖:風(fēng)化產(chǎn)物在河流、海洋、湖泊、冰川或風(fēng)的作用下,經(jīng)過搬運(yùn)、沉淀、壓實(shí)和膠結(jié),從而形成沉積巖。沉積巖最大的特征是具有層理。

圖2,沉積巖
沉積巖按照粒度大小分為:礫巖、砂巖、粉砂巖和泥巖;按照物源分為外源沉積巖和內(nèi)源沉積巖。

圖3,礫巖
巖漿巖:以硅酸鹽為主要成分,來自軟流圈的熾熱粘稠的熔融體稱為巖漿。由巖漿冷卻凝固而成的巖石稱為巖漿巖。火成巖又可分為噴出巖和侵入巖,兩者的區(qū)別就在于巖漿是否噴出地表。

圖4,巖漿巖
變質(zhì)巖:變質(zhì)巖的形成往往是指原巖在地下一定深度,在巖石基本保持固態(tài)條件下所形成的具有新礦物組合和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的巖石。它可以是由巖漿巖變質(zhì)的,也可是是由沉積巖變質(zhì)的。

圖5,變質(zhì)巖
變質(zhì)巖的形成大致分為三種途徑: 1,因巨大應(yīng)力/壓力作用而發(fā)生機(jī)械變形的動力變質(zhì)。 2,因侵入火成巖的熱量改變了圍巖礦物成分的接觸變質(zhì)(熱變質(zhì))。 3,因大面積的、多因素、長時(shí)間的、區(qū)域性的地殼活動而產(chǎn)生的變質(zhì)作用---區(qū)域變質(zhì)。

圖6,接觸熱變質(zhì)巖
二、寶石——紅寶石和藍(lán)寶石、鉆石
寶石的主要化學(xué)成分為Al2O3,常含雜質(zhì),正是這些雜質(zhì)導(dǎo)致寶石顯示不同的顏色。因含有鉻元素使得寶石顯示紅色,含有鐵和鈦元素使得寶石顯示藍(lán)色。

圖7,紅寶石
晶型:六邊桶狀、柱狀和板狀,晶體中常具有平行于六邊形的六邊形生長線或色帶。
力學(xué)性質(zhì):無解理,莫氏硬度9,相對密度4.0
顏色:紅寶石——紅色、紅橙色、紫紅色、紅褐色 藍(lán)寶石——藍(lán)色、藍(lán)綠、綠色、橙色、粉色、無色等

圖8,藍(lán)寶石
透明度:透明——不透明
光澤:強(qiáng)玻璃——亞金剛光澤,色散:0.018,比鉆石稍弱。從不同方向看紅藍(lán)寶石會顯示不同的顏色。 具有六射星光效應(yīng),內(nèi)具有定向排列的包體。
包裹體:種類繁多的固體包體,還有指紋狀氣液包體

圖9,鉆石
三、這些寶石的成因
寶石和鉆石的成因不同。寶石一般形成于地幔的高溫高壓條件,隨巖漿噴出地表。如泰國、澳大利亞、中國山東、美國等國家。還有,寶石形成于接觸變質(zhì)作用(圖6)。如緬甸、克什米爾、中國安徽等地。世界上的紅藍(lán)寶石主要來自砂礦。是由各種原生紅寶石、藍(lán)寶石經(jīng)風(fēng)化作用富集而成,分布廣,易開采、分選。

圖9,紅色部分就是上地幔,巖漿發(fā)源地
鉆石的形成和超基性巖漿巖有關(guān)。根據(jù)SiO2的含量,巖漿巖分為超基性、基性、中性和酸性巖。超基性的SiO2含量小于45%,黑色為主,橄欖石含量高。如下圖10,就是一張超基性巖漿巖的顯微鏡下放大照片,橄欖石含量很高。

圖10,超基性巖,中間五顏六色的部分是橄欖石
我們知道,南非的金伯利巖是鉆石的母巖,金伯利巖就是一種超基性巖(圖11)。

圖11,南非廢棄的金伯利鉆石礦
綜上所述,寶石一般和巖漿巖、變質(zhì)巖有關(guān)。鉆石一般和超基性巖漿巖有關(guān)。