藍寶石在什麼的地質下形成的
❶ 藍寶石控礦地質條件及成礦規律分析
昌樂縣是著名的藍寶石主產地,集中分布於昌樂縣北岩、方山、五圖、辛旺一帶。藍寶石有原生礦和砂礦兩種賦存方式,原生礦賦存於新近紀臨朐群堯山組下部橄欖玄武岩層中;砂礦賦存於第四紀更新統—全新統沖積、洪沖積和洪坡積層中。
(一)控礦地質條件
1.藍寶石原生礦含礦層
藍寶石原生礦賦存於新近紀臨朐群堯山組下部橄欖玄武岩中,礦體似層狀。礦層厚0.5～3m,在7～15m厚的灰黑色緻密塊狀橄欖玄武岩中,賦存礦層2～3層。藍寶石原生礦與上下層位的灰黑色緻密橄欖玄武岩有一定的層面界線,但野外不容易觀察。礦體均見於古火山口附近及火山頸中。
2.藍寶石原生礦含礦層岩石特徵
藍寶石原生礦層為灰黑色橄欖拉斑玄武岩。斑狀結構,緻密塊狀構造,可見少量氣孔。斑晶礦物主要為橄欖石(約佔20%),少量的鎂鐵尖晶石、藍剛玉等;基質為拉斑玄武結構,由拉長石(30%～35%)、易變輝石(30%)、磁鐵礦(10%)、火山玻璃(0～5%)組成。斑晶礦物橄欖石,為綠色、黃綠色粒狀自形晶,粒徑0.1～0.3mm,多數橄欖石有一個伊丁石化邊,少數已伊丁石化。鎂鐵尖晶石呈他形粒狀,亮黑色,半金屬光澤,貝殼狀斷口,裂紋發育,粒徑大小不一,1mm×2mm～10mm×l0mm不等。藍寶石和剛玉呈自形粒狀或板柱狀晶體,藍黑色,玻璃光澤,貝殼狀斷口,晶體大小一般2mm×2mm～5mm×l0mm不等,個別大的晶體在l0mm×l0mm以上。
岩石中含有眾多的角礫狀或斑塊狀二輝岩、純橄欖岩、橄欖岩的包體。包體與玄武岩界線清楚,在顯微鏡下觀察多數包體可見到外層有淺紫色的蝕變圈,寬度0.1～0.2mm左右,含鈦普通輝石,可能是包體進入玄武岩漿後,與玄武岩漿中鈦元素發生反應而成。
含大量超基性岩包體是含礦岩石的明顯宏觀標志。
3.藍寶石砂礦含礦層及其分布特徵
藍寶石砂礦主要賦存於五圖盆地各水系或其上游支流沖積層、洪沖積層及洪坡積層中,賦礦地貌形態主要為河床、河漫灘和洪坡積平台等。另外,在低山緩坡的殘積和殘坡積層中亦含礦。藍寶石砂礦含礦層在盆地內較普遍地分布,但以五圖-辛旺小河流域含礦層最富集藍寶石,其次為大鄌郚小河。兩小河流域第四紀沉積層中均聚集了藍寶石工業礦體或礦床,也是調查區以及省內藍寶石砂礦的主要出產地。主要富集礦層為第四紀小埠嶺組砂礫石層和大站組中的砂礫石夾層。
(二)成礦地質規律
1.藍寶石成礦區玄武岩岩石化學及微量元素特徵
(1)岩石特徵
該段熔岩類型主要是鹼性系列的鹼性橄欖玄武岩、碧玄岩和霞石岩。而亞鹼性系列的石英拉斑玄武岩、橄欖拉斑玄武岩、拉斑玄武岩和橄欖玄武岩稀少。這些熔岩內含有深源的二輝橄欖岩包體和鋁普通輝石、歪長石、石榴子石、鈦鐵礦、金雲母和藍剛玉等巨晶。
(2)岩石化學特徵
據岩石化學分析資料,沂沭斷裂帶北段的橄欖拉斑玄武岩與里特瑞發表的世界范圍的富橄玄武岩相似,只是該段SiO2(44.6%～49.0%)、Al2O3(12.91%～15.91%)和TiO2(1.90%～2.84%)含量略低,而MgO(5.67%～10.18%)含量偏高。鹼性橄欖玄武岩-碧玄岩類與里特瑞的碧玄岩、霞石、白榴石玄武岩成分相當。
(3)微量元素的地球化學特徵
沂沭斷裂帶北段新生代火山岩,其過渡金屬元素在不同地區、不同時期的各類熔岩中分配型式基本相似。不相容元素、稀土元素的配分型式大致相同,表明它們的同源性——地幔源之特點。臨朐—昌樂、沂水—安丘一帶的新生代火山岩輕稀土富集程度低,全岩的稀土總量也低。
綜上所述,沂沭斷裂帶北段新生代火山岩的岩石學、岩石化學、微量元素和同位素地球化學特徵,反映了源區的地幔源之特點。不同系列、不同種類岩石的出現,暗示了源區的不均一性和岩漿結晶分異作用的因素及少量的殼源物質的混染。
2.藍寶石成礦區地球化學特徵
在1∶20萬水系沉積物測量地球化學圖上,Fe、Gr、Ni、Ti、Mg、Sr表現出明顯的高背景,這是由區內普遍分布的新近紀噴發玄武岩所決定的。由玄武岩的岩石化學和微量元素特徵可以看出,本區玄武岩接近超基性岩,Cu、Ni等含量高於其他玄武岩,Ti、Nb等也高於地殼豐度。這與地球化學圖顯示的異常和高背景相吻合。
3.藍寶石成礦區重砂異常特徵
藍寶石成礦區有鉻尖晶石和剛玉Ⅳ級異常顯示,二者是藍寶石的最緊密伴生礦物,其異常可用於直接尋找藍寶石。
4.藍寶石成礦區地球物理特徵
1∶20萬航空磁測ΔT平面圖上,藍寶石成礦區的航磁異常,呈現急劇跳躍式變化的紊亂正負場,且以正值場為主體,這是新近紀噴溢玄武岩不均勻磁性特徵的具體寫照。
5.藍寶石形成機理淺釋及成礦規律
藍寶石原生礦賦存於堯山組下部橄欖拉斑玄武岩中,主要產於火山頸及火山口附近。以斑(巨)晶形式產出,伴生大量的鎂鐵尖晶石和少量的金雲母斑(巨)晶。岩石同時含有眾多的深源二輝岩、純橄欖岩、橄欖岩包體,呈角礫狀或斑塊狀。
藍寶石結晶粗大,晶體表面蝕像發育,稜角都已渾圓化,說明遭受了玄武岩漿的熔蝕和交代。晶體的表面常具有一層黑色的尖晶石薄膜或皮殼,是玄武岩同源捕虜體中解析出來的晶體。藍寶石多出現顏色深淺相間的環帶構造,是藍寶石在結晶過程中帶色雜質含量有韻律地變化形成的。極少數晶體含針狀金紅石的包裹體,這也是產生星光效應的主要原因。
橄欖拉斑玄武岩岩漿的熔出程度和溫度都高於鹼性橄欖玄武岩和碧玄岩岩漿,其Al2O3含量也較高,有利於高溫礦物藍寶石等結晶生成。由於橄欖拉斑玄武岩岩漿的熔出程度高,原先存在於地幔岩中的藍寶石晶體(如果有的話)也有可能成為捕虜晶存在於熔漿中,或在熔漿中繼續結晶生長成為巨晶。
❷ 形成時期及地質條件
剛玉礦床的全球分布情況與地球構造動力學中的板塊碰撞、斷裂和俯沖密切相關。全球剛玉礦床的形成集中在以下三個主要地質時期。
(一)泛非造山運動(4.億5~7.5億年)
東非、印度、馬達加斯加、斯里蘭卡等地寶石帶中的原生紅寶石和藍寶石礦床,與泛非期構造變質活動中岡瓦納古陸的東西碰撞密切相關。有資料認為在新元古代—早寒武紀時期的麻粒岩相條件下即有剛玉礦化作用發生,但同位素年代測定證實剛玉礦化作用是在泛非造山運動(寒武紀)晚期發生的(圖4-17)。
(二)喜馬拉雅造山運動(5百萬~45百萬年)
產於亞洲中部和東部的大理岩型紅寶石礦床多與新生代喜馬拉雅造山運動相關。礦床形成於受地質構造活動影響大的變質岩中。40Ar和39Ar同位素數據分析及鋯石的鈾—鉛(U-Pb)同位素測年分析結果表明,所有阿富汗—越南紅寶石礦床的形成年代與漸新世和上新世構造活動期相一致(圖4-18)。
圖4-18 喜馬拉雅造山運動和紅寶石礦床示意圖
(三)新生代鹼性玄武岩噴出(100萬~6500萬年)
世界范圍內,新生代鹼性玄武岩中的寶石級剛玉一般是在岩漿上升過程中以捕虜體巨晶賦存於玄武岩中。
剛玉可寄主於不同的岩石類型,主要包括大理岩、片麻岩、玄武岩、正長岩、脫硅偉晶岩、矽卡岩等。雖然剛玉賦存的母岩類型不同,但這些母岩均屬於貧硅富鋁的岩石。其緣由在於當母岩富硅時,鋁常以長石和雲母的形式優先形成鋁硅酸鹽礦物。在剛玉的母岩中,與其共生的礦物有斜長石、黑雲母、金雲母,角閃石、輝石等。
通常情況下,剛玉的結晶過程需要滿足三個基本條件:①地質環境必須提供充足的鋁和致色元素鉻(形成紅寶石)和鐵/鈦(形成藍寶石);②母岩中必須貧硅;③適合剛玉晶體生長的溫度和壓力環境。
❸ 藍寶石是如何形成的
成因分類及地質特抄征
（一）接觸交代（矽卡岩）型
該類型的著名產地為泰國的尖竹汶和斯里蘭卡的康迪山藍寶石礦床。
斯里蘭卡的康迪山區的藍寶石礦床位於輝石正長岩與雲白質大理岩的接觸帶上，與方柱石，金雲母，尖晶石等礦物共生。
（二）熱液型（蝕變超基性岩型）
該類型礦床以坦尚尼亞是的坦噶城，俄羅斯烏拉爾地區的馬卡爾魯藍寶石礦床為代表。
該類礦床 蝕變超基性岩體內。成礦作用與花崗岩侵入活動有關。剛玉類寶石（紅寶石和藍寶石）產於有雲母和斜長石組成的脈體內。該脈體產在強烈蝕變的蛇紋石化和角閃石化的超基性岩中。
此外還有變質岩型和岩漿型（玄武岩型）。
❹ 藍寶石原生礦床產出的地質背景
昌樂藍寶石原生礦目前僅發現在五圖街道方山、方山北麓、邱家河、喬山及老官李處,其均發育在新近紀玄武質岩漿噴發中心部位。藍寶石寄主岩為鹼性玄武岩、玻基橄輝岩。新近紀玄武質岩石在郯廬斷裂帶中段西側的臨朐、昌樂、沂水、安丘一帶廣泛出露,岩石類型以鹼性玄武岩、碧玄岩為主,呈似層狀覆蓋於古近紀五圖群沉積岩系之上,形成大面積熔岩台地及熔岩穹丘,南北長約2km,東西寬約1.1km,海拔250～300m。出露岩石主要為新近紀堯山組碧玄岩和鹼性玄武岩,其中有大量藍色、褐色剛玉呈層狀或囊狀富集,且與二輝橄欖岩包體及歪長石、普通輝石、尖晶石等深源巨晶礦物緊密伴生。
(一)地層
昌樂藍寶石原生礦發育在新近紀臨朐群中,其自下而上分為3個組。
1.牛山組
上部為氣孔狀玄武岩、杏仁狀玄武岩夾黑色橄欖玄武岩、含橄欖岩包體橄欖玄武岩;中部為蝕變玄武岩、氣孔狀玄武岩、灰色橄欖玄武岩;下部為蝕變玄武岩夾熔岩角礫岩。時代屬中新世。主要分布在臨朐牛山、堯山,昌樂北岩、安丘留山等地的熔岩台地(熔岩被)、山體斜坡、山麓等地段。厚95～241m。該組玄武岩含有藍寶石,但含量極少。
2.山旺組
為一套以夾有灰白、灰綠色頁理發育的硅藻土礦層為特徵的灰黑、灰綠色頁岩、油頁岩、黃綠色砂礫岩、礫岩夾玄武岩組合。時代屬中新世。堯山組分布零星,該組局部分布在臨朐山旺、解家河、大車溝、包家河等地的山體頂部,構成火山錐的錐頂。厚約22～113m。該組中尚未發現含有藍寶石。
3.堯山組
上部為褐黑色—灰色巨厚層橄欖玄武岩;下部為深灰色橄欖玄武岩夾氣孔狀玄武岩;底部為灰白色—黃褐色角礫狀火山碎屑岩。時代屬上新世。堯山組分布零星,多分布在臨朐的堯山、牛山,安丘留山、沂水太平頂和昌樂方山等地的山體頂部,構成火山錐的錐頂,厚度約為160～200m。昌樂已發現的藍寶石原生礦目前只見於昌樂方山、邱家河、二姑山、喬山、豹山等地的堯山組中,而主要見於該組玄武岩火山噴發中心部位。
(二)區域重砂特徵
據昌樂、臨朐、坊子等地區域重砂測量成果統計,該區自然重砂礦物組合為:普通輝石、橄欖石、鈦鐵礦、鈣鋁榴石、鎂鐵尖晶石、透輝石、頑火輝石、磁鐵礦、剛玉、赤鐵礦、鋯石、磷灰石、金紅石、榍石、黃鐵礦、鉻鐵礦等。屬基性—超基性岩組合。由水系下游至上游,在重砂礦物中,普通輝石、橄欖石、鎂鐵尖晶石及鈦鐵礦等反應基性熔岩特徵礦物和副礦物的含量有逐漸增大趨勢;尤其是鎂鐵尖晶石,無論是在粗碎屑,還是細碎屑中所佔礦物比重最大,其是藍寶石和剛玉最重要的指示礦物。
❺ 藍寶石砂礦成礦地質條件分析
(一)藍寶石寄主岩對砂礦成礦的控制
含藍寶石的寄主岩是藍寶石砂礦的礦源,研究區發現的藍寶石砂礦均分布在藍寶石寄主岩的周圍,雖然有些藍寶石砂礦產地並未發現具有經濟價值的藍寶石原生礦,但在其周圍或上游都發現有含藍寶石的寄主岩。可見藍寶石寄主岩的存在直接控制著砂礦的存在。
藍寶石砂礦多呈放射狀、扇狀或其他形狀分布在含藍寶石寄主岩的周圍。當藍寶石寄主岩的規模較大時,其下游形成的藍寶石砂礦床亦較大。有的藍寶石寄主岩的規模雖然不是很大但卻富含藍寶石時,也能形成較大的藍寶石砂礦。可見含藍寶石寄主岩規模的大小和含藍寶石的貧富,也控制著藍寶石砂礦的規模。
(二)火山活動對砂礦成礦的控製作用
中心式火山爆發使含有藍寶石巨晶的玄武岩漿迅速噴出地表並冷卻,在火山通道附近形成含藍寶石巨晶的寄主岩。後期中心式爆發的破壞作用,使得前期火山通道及其附近的寄主岩、藍寶石巨晶碎屑被拋出大面積散布在周圍,這將利於藍寶石從風化剝蝕的寄主岩中風化剝離出來形成砂礦。顯然後期的火山爆發破壞作用,使得藍寶石寄主岩的分布面積分散擴大,加劇了其風化剝蝕作用,對藍寶石砂礦的形成有著重要影響。
(三)氣候環境對砂礦成礦的控製作用
氣候環境是影響藍寶石砂礦形成的一個重要因素。
乾燥、少雨的氣候環境,以物理風化為主,風化剝蝕的速度慢,藍寶石的搬運距離較短。由此可見乾燥、少雨的氣候環境不利於藍寶石砂礦的形成。
潮濕、多雨的氣候環境,動植物種類繁多,以化學風化剝蝕為主,風化剝蝕的速度快,藍寶石的搬運距離較遠。尤其是豐沛的降雨會使得密度較大的藍寶石在有利地段富集。可見潮濕、多雨的氣候環境有利於藍寶石砂礦的形成。
搜集研究區大量古地理、古氣候資料表明,研究區在新近期時期處於潮濕、多雨的氣候環境條件下,以化學風化剝蝕為主,藍寶石寄主岩中的藍寶石在相對較短的時期內被大量的剝離出來,並逐漸富集。可見,研究區在新近紀時期的氣候環境條件有利於藍寶石砂礦的形成。
(四)地形地貌、水系條件對砂礦成礦的控製作用
地形地貌及水系的發育程度、水量的大小、水流的作用形式,對藍寶石砂礦的成因類型影響較大。
流經含藍寶石寄主岩的水以面狀流水為主,一般易形成坡積砂礦。流經含藍寶石寄主岩的水以線狀流水為主,一般易形成沖積砂礦。如果流經含藍寶石寄主岩的水既有面狀也有線狀流水,則容易形成洪坡積和洪沖積砂礦。
研究區在基岩面上的負地形部位往往是形成洪坡積砂礦的有利賦存部位;在河流拐彎、水流由急突然變緩等部位往往是形成洪沖積砂礦的有利賦存部位。
研究區藍寶石砂礦的成因類型多樣,即有沖積型、洪沖積型,也有坡積型、殘破積型等。主要以沖積型砂礦和洪沖積型砂礦為主。
❻ 藍寶石是怎樣形成的
它是氧化鋁鈦的結晶體，因含鐵離子與鈦離子而呈藍色，按其顏色深淺濃艷的程度不同分為很多種，其中以洋藍色為最好。有的藍寶石也可以產生美麗的六射星光，這決定於寶石內部按規律排列的反光物質，而且與產地有關，如斯里蘭卡所產藍寶石，其星光效果就特別好。有一種變色藍寶石，在陽光下藍色明顯，在燈光下紅色突出。最大的藍寶石產於斯里蘭卡，重達19公斤。 人們最初是在河床中，山谷沖積或坡積地帶發現藍寶石的。這些作為砂礦的藍寶石來自原生礦床。地質工作者研究認為原生藍寶石產自高溫和富鋁缺硅環境中，並應具有鐵、鈦元素的地質地球化學條件。藍室石是在地球深部高溫條件下，結晶初期從氧化鋁過飽和的基性岩漿熔融體中形成。形成於鹼性基性煌斑岩中的藍寶石，呈斑晶均勻分布於岩石中，圍岩為隱晶質方沸鹼煌斑岩。與藍寶石伴生的有尖晶石、透輝石、黑雲母、磷灰石、鋯石等。鹼性玄武岩中的藍寶石多呈強熔蝕狀小晶體，分布很不均勻，含量低，但是它是形成大型藍寶石沖積砂礦的最主要源岩，這類原生藍寶石主要賦存在新生代鹼性玄武岩中，藍寶石呈渾園熔蝕狀微斑晶或捕虜晶產出，與鋯石、石榴石、尖晶石、磁鐵礦等礦物伴生。含藍寶石的鹼性玄武岩低SiO2，高TiO2，多構成岩頸、火山口和小岩體。因此有的學者認為鹼性玄武岩中的藍寶石是上地幔中氧化鋁過飽和，氧化硅不足的熔融體在岩漿通道中直接結晶的產物。藍寶石還產在正長岩體與富鎂碳酸鹽岩內接融變質帶中的硅酸鹽矽卡岩中，主要是富鋁的正長岩體上侵過程中交代富鎂碳酸岩時熔離出來的三氧化二鋁，並從圍岩中帶入微量鐵和鈦元素，從而形成藍寶石。伴生礦物有中長石、方柱石、金雲母和尖晶石。有的藍寶石還產在侵入到白雲質大理岩或結晶灰岩中的偉晶岩中，發現藍寶石晶體嵌在長石斑晶之中，由此表明藍寶石是偉晶岩階段氣成熱液交代長石的產物。還有超基性雲母雲英岩藍寶石礦床，麻粒岩和角閃岩相的變質成因藍寶石礦床等等。由此可看出，原生藍寶石的生成是多種成因的。砂礦中的藍寶石均來自藍寶石的生成岩或礦床。 世界上出產藍寶石的地方很多，主要有緬甸、泰國、柬埔寨、斯里蘭卡、印度、澳大利亞、美國、肯亞、坦尚尼亞和中國等地。 緬甸不僅紅寶石世界著名，藍寶石也聞名於世。緬甸藍寶石主要產在抹谷地區，這是一個古老結晶岩的分布區，由各種類型的片岩和片麻岩組成，其中穿插了大型的偉晶岩脈。還有分布十分廣泛的大理岩，深成岩體的侵入形成鎂質矽卡岩帶，藍寶石等剛玉類寶石就產生在這個矽卡岩帶中。伴生礦物有尖晶石、鎂橄欖石和透輝石。緬甸藍寶石也稱為東方藍寶石，表示極優質的"濃藍"微紫的寶石。 優質的藍寶石價值也是很高的，世界上藍寶石的產量極大，但是顏色好、質地佳，粒度大的藍寶石並不多。 地質工作者研究認為原生藍寶石產自高溫和富鋁缺硅環境中，並應具有鐵、鈦元素的地質地球化學條件。藍室石是在地球深部高溫條件下，結晶初期從氧化鋁過飽和的基性岩漿熔融體中形成。形成於鹼性基性煌斑岩中的藍寶石，呈斑晶均勻分布於岩石中，圍岩為隱晶質方沸鹼煌斑岩。與藍寶石伴生的有尖晶石、透輝石、黑雲母、磷灰石、鋯石等。鹼性玄武岩中的藍寶石多呈強熔蝕狀小晶體，分布很不均勻，含量低，但是它是形成大型藍寶石沖積砂礦的最主要源岩，這類原生藍寶石主要賦存在新生代鹼性玄武岩中，藍寶石呈渾園熔蝕狀微斑晶或捕虜晶產出，與鋯石、石榴石、尖晶石、磁鐵礦等礦物伴生。含藍寶石的鹼性玄武岩低SiO2，高TiO2，多構成岩頸、火山口和小岩體。因此有的學者認為鹼性玄武岩中的藍寶石是上地幔中氧化鋁過飽和，氧化硅不足的熔融體在岩漿通道中直接結晶的產物。藍寶石還產在正長岩體與富鎂碳酸鹽岩內接融變質帶中的硅酸鹽矽卡岩中，主要是富鋁的正長岩體上侵過程中交代富鎂碳酸岩時熔離出來的三氧化二鋁，並從圍岩中帶入微量鐵和鈦元素，從而形成藍寶石。伴生礦物有中長石、方柱石、金雲母和尖晶石。有的藍寶石還產在侵入到白雲質大理岩或結晶灰岩中的偉晶岩中，發現藍寶石晶體嵌在長石斑晶之中，由此表明藍寶石是偉晶岩階段氣成熱液交代長石的產物。還有超基性雲母雲英岩藍寶石礦床，麻粒岩和角閃岩相的變質成因藍寶石礦床等等。由此可看出，原生藍寶石的生成是多種成因的。
❼ 藍寶石成因簡論
藍寶石的化學成分是Al2O3。鋁在地殼中的克拉克值為7.51%，屬高含量的親氧親石元素，大量集中於地球外層。地殼中Al2O3是僅次於SiO2分布最廣的氧化物，但自然界中結晶的Al2O3卻為數不多，這是因為A2O3對SiO2的化學親合力很大，易於形成鋁硅酸鹽。因此，只有在高溫富鋁貧硅的特殊條件下才能形成結晶體，或結晶體才能保存。
在鹼性玄武岩中，藍寶石是作為巨晶礦物與普通輝石、鋯石等共同產出的。因此，有人就認為其屬於同時晶出，可以用輝石的形成條件近似地代表藍寶石的形成條件，即與玄武岩同源，是岩漿早期高壓熔離的礦物相，形成時的溫壓條件均很高，大致相當於上地幔60～100km深度（池際尚等，1988；王藝芬等，1989）。但是，藍寶石和輝石是否屬共生關系，並無確切的證據，僅由其經常同時產出不能得出形成條件相近這一結論。
昌樂藍寶石與玄武岩的接觸關系截然明顯。在藍寶石晶體外緣常有一層厚約0.01～0.03mm的黑色不透明殼，用放大鏡（10×）可初步將殼分為兩大類：①熔蝕殼，有明顯的熔蝕坑；②熔蝕「微晶」殼，殼上有大量不規則排布的微小似微晶物質。
探針分析表明，熔蝕殼成分為Al2O3，熔蝕「微晶」殼上的「基質」和「斑晶」成分仍為Al2O3（表1-2）。用掃描電鏡對熔蝕「微晶」殼進行觀察，得知葉片狀物質並非細小晶體，其熔蝕現象也十分明顯。
表1-2藍寶石表面殼質成分
測試單位：中國地質大學（武漢）測試中心。
①據韓俊傑，1988。
藍寶石的產出特徵：①薄層鹼性玄武岩；②玄武岩中含有大量幔源捕虜體；③與上、下層不含藍寶石玄武岩岩石學、岩石化學特徵等極為相似；④與深大斷裂相伴生；⑤山東省局曾觀察到幔源捕虜體中產有藍寶石晶體。可以推斷，藍寶石巨晶並非由玄武岩漿所析離晶出，而是形成於上地幔，由於構造和岩漿活動，被鹼性玄武岩漿捕獲而帶出地表。在捕獲及上升運移過程中，溫壓條件改變使藍寶石發生熔蝕，但由於新的體系富鋁貧硅，因此熔蝕作用較輕微，藍寶石晶體易於保存。同時，橄欖玄武岩漿中的橄欖石與氧化硅鋁發生反應（蘇良赫，1990）：
山東昌樂藍寶石礦物學及其改色
形成細小α-Al2O3晶體附著在幔源藍寶石晶體表面，形成熔蝕「微晶」殼的雛形。上述反應，用熱力學數據加以驗證，反應自由能為-6.052J/mol，表明在岩漿的溫壓條件下，反應向右進行。岩漿繼續演化和運移，溫壓條件不斷改變，藍寶石晶體在低壓下不穩定，再次發生熔蝕，大部分藍寶石表面的微晶剛玉全部熔掉，僅部分藍寶石表面還殘留有早期「微晶」殼的某些特徵。
韓俊傑對江蘇六合藍寶石殼進行了分析，發現有的殼化學式為3MgAl2O3·2FeAl2O3（鎂鐵尖晶石），是岩漿噴溢過程中，藍寶石晶體與周邊富Fe、Mg離子的岩漿發生化學反應的反應邊。由於採集和測試樣品有限，在昌樂藍寶石中暫未發現這種反應邊，但可以推測，這種反應邊可能是存在的。
藍寶石是幔源成因的觀點，可以很好地解釋昌樂藍寶石的各種產狀特徵，同時也使人們認識到，岩石學特徵及岩石化學特徵不能成為藍寶石母岩的判別依據，藍寶石的形成既有必然性，也有偶然性，避免了找礦的盲目性。
❽ 藍寶石原生礦成礦地質條件分析
(一)斷裂構造及火山活動對成礦的控製作用
藍寶石原生礦產於泰沂隆斷東北昌樂凹陷中,區內斷裂構造發育,主要有SW—NE向的沂沭斷裂帶之鄌郚-葛溝斷裂,SE—NW向的鄭母-北展斷裂、五圖斷裂等。區內的火山活動與沂沭斷裂帶巨大的平移運動密切相關,特別是與上述斷裂在古、新近紀時期的進一步活動,沿SE—NW向斷裂本身及其與沂沭斷裂帶的交會處發生鹼性玄武岩噴溢活動,形成昌樂—臨朐火山群,區內含礦的牛山期、堯山期玄武岩分布明顯受該區古、新近紀強烈的玄武岩質火山活動控制。
本區藍寶石原生礦賦存於火山機構中心部位及火山通道附近是其顯著特點。中心式爆發使得藍寶石及其寄主岩迅速上升並在地表爆發、快速冷卻,藍寶石巨晶來不及熔融而被保存下來。如方山藍寶石原生礦呈喇叭狀分布於火山噴發的中心部位;方山北麓、邱家河、店子及喬山藍寶石原生礦分布於火山通道附近。
(二)藍寶石寄主岩石對成礦的控製作用
從目前所搜集到的資料可知,藍寶石原生礦主要發育在堯山期、牛山期玄武岩中,藍寶石的寄主岩石岩性為鹼性橄欖玄武岩和碧玄岩,其中含有大量的深源包體及歪長石、輝石、尖晶石等深源巨晶礦物。野外觀察牛山期、堯山期玄武岩有多期活動,在層狀玄武岩間有氧化頂(烘烤面),沉積夾層等現象。如在毛家村一帶的玄武岩中,夾有一層厚約1m的紅色砂礫岩。玄武岩的構造有氣孔構造、杏仁構造、斑雜構造,斑狀結構,基質可見間粒結構,輝綠結構等。岩石中的礦物成分有:橄欖石(多伊丁石化)、含鈦普通輝石、斜長石、磁鐵礦、磷灰石、沸石等。
藍寶石寄主岩石的化學特徵:就本區域內比較這兩期的含藍寶石和不含藍寶石玄武岩的化學成分基本相似,但Al2O3、TiO2含量含礦玄武岩比不含礦玄武岩偏高;與中國東部的玄武岩比較,本區玄武岩表現為低SiO2、MgO,高Al2O3、TiO2,含礦玄武岩Al2O3、TiO2含量高。
藍寶石主要賦存在高Al2O3、TiO2,貧SiO2、MgO的富含幔源包體及歪長石、輝石、尖晶石等深源巨晶的鹼性橄欖玄武岩和碧玄岩中。
(三)溫、壓條件及岩漿升速對藍寶石成礦的控製作用
前人對研究區天然藍寶石的生長特徵、微量元素特徵、包體礦物特徵及野外產出特徵的研究認為:藍寶石的形成環境主要有兩種:①巨晶——形成於鹼性玄武岩漿早期高壓結晶固相;②捕虜晶——在較深源區的幔源岩石解體礦物形成的藍寶石被更深部的玄武岩漿帶至地表。但要使藍寶石完好保存,必須受到玄武岩漿的物質成分、溫度、壓力、氧逸度、岩漿上升速度等多種條件的共同制約,這些條件對藍寶石的保存起至關重要的作用。鄒進福(1991)認為:含藍寶石岩漿上升速度的快慢,可能是決定大部分鹼性玄武岩是否含礦及含礦貧富的一個重要原因,只要岩漿上升速度夠快,藍寶石的保存與玄武岩的成分及形成時代沒有直接相關關系。因此,只有當岩漿形成溫度高、壓力大、氧逸度低,同時岩漿上升速度快時藍寶石才能得以保存。
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天然形成的，藍寶石的成分為氧化鋁，因含微量元素鈦（Ti4+）或鐵（Fe2+）而呈藍色。是寶石的一種，
寶石可分三類：火成岩（岩漿）、變質岩與沉積岩。火成岩或岩漿岩由熔融的岩漿、熔岩或者氣體結晶而成。沉積岩由地表或接近地表的水溶液結晶而成，而變質岩由受壓極大、溫度較高的現有物質再結晶而成。
寶石形成大致分為四個過程：
1）熔岩和相關液體
2）環境變化
3）地表水與
4）地幔的形成
但是應指出，有一點令人困惑，許多寶石的形成所經歷的過程不止一種。
人們最初是在河床中，山谷沖積或坡積地帶發現藍寶石的。這些作為砂礦的藍寶石來自原生礦床。地質工作者研究認為原生藍寶石產自高溫和富鋁缺硅環境中，並應具有鐵、鈦元素的地質地球化學條件。藍室石是在地球深部高溫條件下，結晶初期從氧化鋁過飽和的基性岩漿熔融體中形成。形成於鹼性基性煌斑岩中的藍寶石，呈斑晶均勻分布於岩石中，圍岩為隱晶質方沸鹼煌斑岩。與藍寶石伴生的有尖晶石、透輝石、黑雲母、磷灰石、鋯石等。鹼性玄武岩中的藍寶石多呈強熔蝕狀小晶體，分布很不均勻，含量低，但是它是形成大型藍寶石沖積砂礦的最主要源岩，這類原生藍寶石主要賦存在新生代鹼性玄武岩中，藍寶石呈渾園熔蝕狀微斑晶或捕虜晶產出，與鋯石、石榴石、尖晶石、磁鐵礦等礦物伴生。含藍寶石的鹼性玄武岩低SiO2，高TiO2，多構成岩頸、火山口和小岩體。因此有的學者認為鹼性玄武岩中的藍寶石是上地幔中氧化鋁過飽和，氧化硅不足的熔融體在岩漿通道中直接結晶的產物。藍寶石還產在正長岩體與富鎂碳酸鹽岩內接融變質帶中的硅酸鹽矽卡岩中，主要是富鋁的正長岩體上侵過程中交代富鎂碳酸岩時熔離出來的三氧化二鋁，並從圍岩中帶入微量鐵和鈦元素，從而形成藍寶石。伴生礦物有中長石、方柱石、金雲母和尖晶石。有的藍寶石還產在侵入到白雲質大理岩或結晶灰岩中的偉晶岩中，發現藍寶石晶體嵌在長石斑晶之中，由此表明藍寶石是偉晶岩階段氣成熱液交代長石的產物。還有超基性雲母雲英岩藍寶石礦床，麻粒岩和角閃岩相的變質成因藍寶石礦床等等。由此可看出，原生藍寶石的生成是多種成因的。砂礦中的藍寶石均來自藍寶石的生成岩或礦床。
世界上出產藍寶石的地方很多，主要有緬甸、泰國、柬埔寨、斯里蘭卡、印度、澳大利亞、美國、肯亞、坦尚尼亞和中國等地。