翡翠怎么产出的?
先放结论,再详细论述 结论: 翡翠是在高温高压的地质环境下形成的。早期(前寒武纪),在地下深处,含有铬和钙的铁铝硅酸盐矿物形成并达到一定的浓度,在一定的压力下发生反应,生成含铬钙镁铝石的硅酸盐晶体;随后,这些晶体随着板块运动时而被带出地表,经过风化作用最终形成翡翠。 详细的: 我们现在所见到的翡翠,实际上都是从地质时代的岩石中开采出来的,研究这些石头是如何形成对我们理解翡翠的形成意义深远。虽然目前很多科学研究都表明,地球上大部分宝石(包括翡翠)的原岩可能都是辉长岩,但是通过大量的野外调研以及采样分析我们发现中国境内的翡翠原岩除了少数来自超基性岩以外,绝大多数都来自沉积岩(砂岩、砾岩等)或者火山岩。也就是说,现在的翡翠是经过漫长的地质变化最终从岩浆或沉积物里演化形成的。
对于翡翠这种宝石来说,了解它的形成过程非常重要,因为这直接决定了它内部的结构和矿物组成,也会对我们的切割打磨提手要求。一般我们都会认为翡翠是产自岩浆中的,因此我们会试图寻找与岩浆活动有关的地质证据来解释其成因。然而,我们发现的翡翠主要来自于沉积岩或者火山岩,这就提出了一个问题:为什么这些岩石里会含有翡翠?!它们之间到底发生了怎样的故事才会使翡翠出现在那里呢? 通过大量的研究和查阅文献资料,我们逐步确定了现今翡翠形成的三个主要环节:
1. 富含铬(Cr)和钙(Ca)的熔融硅酸盐物质经过复杂的地质作用形成了早期的“铬铁矿”(chromite)矿床。
2. “铬铁矿”矿床经风化作用、水解反应后形成含铬和氧化铁的溶液。此时溶液中铬的含量较高,但氧化铁的量已经较少。这些富含铬离子的溶液通过各种地质作用最后集中到变质岩中的缝隙里,形成了“绿辉石”(green spinel)。
3. 在高温高压的条件下,“绿辉石”发生晶体内化学反应,形成含铬、钙、镁、铝的硅酸盐固相反应产物,即“方镁铝石”(forsterite)。反应生成的方镁铝石颗粒最初悬浮于溶液中,然后随着溶液的迁移最后在合适的环境下沉淀下来,从而形成一个微观结构类似于今天的翡翠的集合体。如果后期再经过一次或多次构造变动,使这个集合体的位置升高直至接近地表,则有可能最终形成我们今天见到的翡翠。 所以总结成一句话就是:
(1)富含铬和钙的岩石在特定的地质环境下形成“铬铁矿”;
(2)“铬铁矿”在特定条件下形成含铬的硅酸盐晶体,即“绿辉石”;
(3)在高温高压条件下,“绿辉石”产生化学变化,形成方镁铝石,这个过程可能是分步进行的,形成不同阶段的固体包体;
(4)构造运动使方镁铝石聚集,可能形成我们今天所见的翡翠。