揭秘！祖母綠到底是如何誕生與形成的？

自然界中，往往充滿了大量無法解釋的奇蹟與謎團，而今天小南就要來和大家探討其中之一不可思議的——祖母綠成因。

祖母綠作為世界五大寶石之一、綠寶石之王，乍一看似乎沒有什麼和其他寶石不同之處，怎麼會「不可思議」呢？

事實上，祖母綠產生於完全不同種類的岩層之中，它們的化學元素本來就分屬不同地質結構，原本並不太可能相遇結合。

美國的祖母綠寶石專家Ronald Ringsrud就曾坦言：

「多年來，地質學家一直都沒有弄明白，祖母綠寶石是如何誕生和形成的。」

與大多數的寶石不同，祖母綠的誕生也許只能在兩種不同的岩層相互接觸的時候才能偶然發生，這種偶然的幾率在地球成長過程中，實際上非常非常罕見，也就是說，祖母綠是一種理論上不應該存在的寶石。

寶石儲量與成因的關係

儲量稀少是四大寶石價值珍貴的原因之一，而寶石的儲量取決於其成礦規律。四大寶石之中，尤其以祖母綠的儲量極為稀少。

祖母綠（Be3Al2[Si6O18]）屬於綠柱石家族的一員，但普通的綠柱石是無色的，而祖母綠呈現碧綠色是因為其晶格中少量的鋁原子被鉻和釩原子取代而致色。

矛盾之處在於鉻、釩原子和鈹原子分別處於地殼層和地幔層，二者能夠相遇是伴隨著大陸碰撞作用導致造山帶的形成和大面積的變形、隆起和侵蝕作用形成的，實際上大多數的祖母綠礦床形成時期與大陸碰撞期是一致的也很好佐證了這一點。

此外，祖母綠和海藍寶石，綠柱石，摩根石，紅色綠柱石等都同樣屬於綠柱石族，但祖母綠的致色元素鉻是隨著鹽基性火成活動衍生的金屬元素，不容易在海水藍寶等一般的偉晶花崗岩礦床上結晶。

祖母綠大多數會以經過區域變質作用而形成的結晶片岩為母岩，並且在因酸性火成作用而形成的偉晶花崗岩貫穿部分產生結晶，也就是在合體的地質活動性質完全相反、極為罕見的環境之下形成。

祖母綠晶體與黑碧璽、石英、雲母和黃鐵礦伴生。

四大寶石相比，祖母綠生長的地質條件更複雜、更特殊，曾經有人估計，每100萬顆綠柱石礦物中僅有一顆是祖母綠，祖母綠是綠色寶石中百萬分之一的奇蹟。產量比鑽石、紅藍寶石少，價格上祖母綠比紅、藍寶石要昂貴，大於0.5克拉的優質祖母綠價格已高於同重量的鑽石。

祖母綠礦床成因

祖母綠礦床的形成過程，從原理上解釋是在以下三個條件相互作用下形成的。

一是含各種化學組分（Al、Si、Be、F、Cl、B、Li…）的熱液流體，如岩漿結晶分異後形成的高溫氣成熱液、深部岩漿分異等形成的深熔流體、大氣降水或地下溶解等形成的熱滷水。

二是含CrV等形成祖母綠所必須的致色元素的圍岩，這些圍岩有各種基性—超基性、雲母片岩、滑石岩透閃石片岩、變粒岩和斜長角閃岩等變超基性岩以及哥倫比亞物有的黑色頁岩。

三是使得成礦流體進入、循環和礦物結晶所必須的各種不同成礦構造，包括斷層、剪切帶、各種節理裂隙以及礦囊等。

全世界有11個國家有祖母綠礦床，分為碳酸鹽熱液型、氣成熱液型、偉晶岩型這三個類型。碳酸鹽熱液型主要為哥倫比亞礦床，氣成熱液型包括巴西、尚比亞、俄羅斯、奈及利亞等。極少量的祖母綠產在偉晶岩中，由於顏色較淺常被稱為綠色綠柱石。

世界上絕大多數祖母綠礦床是酸性的花崗岩或花崗偉晶岩侵入超基性變質岩產生的結果。祖母綠通常呈不均勻的浸染狀或者斑晶賦生在變質片岩中或其與酸性岩脈的接觸帶中。

如祖母綠第二大產地巴西，其祖母綠礦床的形成緣於兩次重大的構造活動，一次是約11億年前的造山幕，另一次是約4到6億年前的岩漿侵入旋迴，大量的花崗岩及偉晶岩侵入，造成長達數千公里的偉晶岩帶。巴西祖母綠整個礦帶大致成南北向展布，長達1千公里。

哥倫比亞在世界祖母綠礦床是幾乎是唯一的例外，它的產生雖然也與地質運動有關，但祖母綠晶體的產生過程卻有著極差異。在6500萬年前和3800萬年前的兩次板塊運動中，使大西洋變寬，把南美洲板塊向太平洋板塊推擠，升起了安第斯山脈，海底的沉積物得以拱起，周邊巨大的傾斜斷層將裹夾著鉻、釩原子的熱液釋放噴發到地表的岩層中，將岩層爆裂成碎片，之後由於溫度和壓力的驟然下降，祖母綠晶體便向下雪般析出。

成礦對祖母綠晶體生長的影響

對比兩種成礦作用對祖母綠晶體生成的影響。哥倫比亞祖母綠礦床生成年代3800萬年，成礦溫度180℃，成礦深度較淺，熱滷水在淋濾黑色頁岩中的BeCrV等元素時，在片岩自由寬敞的孔洞空間中祖母綠晶體生成，過程較迅速。這使得一方面祖母綠生成中沒有過多時間接納周圍的岩石礦物，所以晶體內部凈度好。一方面其成礦年代在世界祖母綠礦床中屬於較晚的，成礦溫度壓力低，晶體生成結構緻密性低，故多裂縫。

而巴西祖母綠是在激烈造山運動中形成的，形成年代也足夠久遠，所以一方面周圍母岩和圍岩中的物質會較多進入到晶體中，使其內含物較多。但同時由於其生長時間較長，長期處於地質結構複雜的區域被研磨侵蝕，因而晶體在緻密性方面表現優異，密度高裂縫少。

哥倫比亞祖母綠因其多裂的特性使原石在開採、切割過程的浸油保護下，油易從裂縫中進入寶石內部。而優質巴西祖母綠的緻密結構使其在開採和加工中，即使浸油也進入不了內部。

GIA、IGI及Gubelin認證寶石專家

小南

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