玉石在石头中的形成是一个复杂的地质过程,涉及多种物理化学条件和漫长的时间演化。其成因主要包括以下几点:
1. 矿物成分与热液作用
玉石主要由硅酸盐矿物(如软玉的透闪石、硬玉的钠铝辉石)组成,这些矿物通常在高温高压环境下通过热液活动形成。地下富含矿物质的热水溶液(热液)沿岩石裂隙渗透,与围岩发生化学反应,逐渐沉淀结晶成玉。
2. 变质作用
原生岩石(如基性岩或白云岩)在板块碰撞或造山运动中受到高压低温或高温高压的变质作用,矿物结构重新排列。例如,新疆和田玉是白云岩经区域变质作用后,镁离子被钙离子替代,形成透闪石集合体。
3. 岩浆活动晚期分异
部分玉石(如翡翠)与岩浆活动相关。当花岗岩质岩浆分异出富含钠和铝的残余热液时,侵入到超基性岩中,在低温高压条件下结晶形成硬玉岩。
4. 沉积交代成因
某些玉料(如岫岩玉)由沉积岩中的Mg₂⁺、Fe²⁺等元素被热液中的SiO₂缓慢交代,形成蛇纹石质玉石,需数百万年时间完成硅化过程。
5. 次生搬运与籽料形成
原生矿体经风化剥离后,碎块被河流搬运冲刷,在河床中与石英砂、其他矿物碰撞磨圆,形成籽料。这一过程会去除玉料松散部分,使其结构更致密,表面形成天然皮壳。
扩展知识:
玉石化需稳定的地质环境,通常需数千万年以上时间。缅甸翡翠的形成与印度板块俯冲欧亚板块相关,高压低温环境持续约5000万年。
玉质优劣取决于晶体粒度、杂质含量及结构紧密度。顶级和田玉透闪石含量超99%,晶体粒径小于0.01毫米,呈毛毡状交织结构。
特殊纹理(如翡翠的"翠性")由矿物解理面反光造成,而颜色与致色离子有关(如Cr³⁺致绿色,Fe²⁺致青白玉)。