外部圈层运动形成的宝石

地球的外部圈层系统包括大气圈、水圈和生物圈，与宝石的形成和分布密切相关，由太阳能、水、大气和生物等外部圈层物质所产生的作用，包括风化作用和沉积作用，也称为“表生作用”。地球外部圈层系统的物质运动及能量转化，产生了一系列的外动力地质作用。

1. 风化作用形成的宝石

风化作用(weathering)指岩石在地表或接近地表的地方，在温度变化、水及水溶液的作用、大气及生物等的作用下发生的机械崩解及化学变化过程，包括物理风化、化学风化和生物风化。硫化物、碳酸盐最易风化，硅酸盐、氧化物较稳定，金刚石是最稳定的矿物。与风化成矿作用有关的宝石种类有欧泊、绿松石、孔雀石、绿玉髓。

2. 沉积作用形成的宝石

沉积作用(sedimentation)包括以下几种。①机械沉积，是指当风化产物被水流冲刷和再沉积时，物理和化学性质稳定、相对密度大的矿物就形成机械沉积和富集，形成的宝石矿床有钻石砂矿、红蓝宝石砂矿、翡翠水石、水晶砂矿、和田玉籽料等，几乎所有种类的宝石都可能形成砂矿。②化学沉积，是由溶液直接结晶的沉积作用。多在干旱炎热气候条件下，在干涸的内陆湖泊、半封闭的潟湖及海湾中，各种盐类溶液因过饱和而结晶，如石膏、硬石膏、石盐等，其中漂亮的晶体可用作观赏石。③生物沉积，是生物有机体作用的结果。常由生物的骨骼和遗骸堆积而成，如珊瑚、琥珀、猛犸象牙、三叶虫、角石等(图1-16、图1-17)。

图1-16 生物沉积形成的珊瑚

图1-17 沉积在煤层中的琥珀

3. 生物作用形成的宝石

生物作用(biogenicsediment)，生物圈中的化学成分是极其丰富的，其中最主要的是C、H、O、N四种元素。生物圈时自然界的各种元素不断通过生物、光合作用和呼吸作用产生复杂的化学循环，使地表物质成分发生变化，导致在大气圈、水圈和生物圈的共同作用下，一些生物在生命活动过程中可直接形成宝石，如珊瑚、琥珀、象牙等有机宝石。

总之，在地球内部圈层和外部圈层的不断运动中，经历几百万年甚至数亿年，宝石才能形成。通常按岩石性质，宝石的形成环境可分为3类:火成岩(岩浆岩)、变质岩和沉积岩。后面的章节会针对这三大类岩石与宝石的关系做详细介绍。

复习思考题

1. 恒星的演化经历了哪几个阶段?

2. 太阳系是由哪些行星构成的?

3. 热核反应是如何产生太阳能的?

4. 何为光谱? 光谱如何分类? 它们在宝石鉴定中有哪些应用?

5. 请具体描述地球的圈层系统如何划分。

6. 地理外壳的圈层之间是如何相互作用的?

7．试述地球的内、外圈层运动与宝玉石产出之间的关系。

8. 地球内、外圈层运动生成宝玉石的成矿作用有哪些? 请列举典型宝玉石品种。

[1] 自古专指中国新疆和田地区产出的透闪石-阳起石质玉石。现在也常被用来泛指与其基本矿物组成相同的玉石，隐去了它的产地意义，但尚存异议。历史上，在矿物学发展的早期阶段，因认识的局限性，仅依据最初和田玉和翡翠的微小硬度差异，一度将和田玉称为“软玉”，将翡翠称为“硬玉”。而现在硬玉仅指翡翠的主要组成矿物，软玉尚在矿物学领域中使用。