<寶石學概論>同濟大學自習文本文件

第1章　寶石基本概念、分類、屬性及價值

1.1 寶石的概念及所必須具備的條件

1.1.1 寶石的概念
 寶石的西文名為gem和gemstone。gem來自于拉丁文Gemma，有寶或?qū)毷�的意思。在Gary(1972)編的《地質(zhì)學詞匯》一書中，gem一詞主要指經(jīng)過琢磨加工好的寶石成品；gemstone則指未經(jīng)加工的寶石材料，包括礦物、巖石或其它自然材料，只要經(jīng)琢磨拋光后具備美觀、耐久等特征，能滿足制作飾品的條件即可，因此，gemstone一詞實際指未經(jīng)加工過的寶石材料。但到近代，gem和gemstone的含義區(qū)別則越來越模糊。
 據(jù)《辭海》，寶石為硬度較大、色澤美麗、受大氣和化學藥品的作用不起變化、產(chǎn)量稀少而極為貴重的礦物，如金剛石、剛玉等等。
從目前的寶石學看，寶石的概念有廣義和狹義之分。廣義的概念寶石和玉石不分，泛指寶石，指的是色彩瑰麗、晶瑩剔透、堅硬耐久、稀少，并可琢磨、雕刻成首飾和工藝品的礦物或巖石，包括天然的和人工合成的，也包括部分有機材料。狹義的概念有寶石和玉石之分，寶石指的是色彩瑰麗、晶瑩剔透、堅硬耐久、稀少，并可琢磨成寶石首飾的單礦物晶體，包括天然的和人工合成的，如鉆石、藍寶石等；而玉石是指色彩瑰麗、堅硬耐久、稀少，并可琢磨、雕刻成首飾和工藝品的礦物集合體或巖石，同樣既包括天然的，又包括人工合成的，如翡翠、軟玉、獨山玉、岫玉等。
在商貿(mào)或市場銷售時，寶石也稱珠寶。顧名思義是指珍珠和寶石，包括珍珠、寶石和玉石等。

1.1.2 寶石必須具備的條件
 不論是廣義的寶石，還是狹義的寶石和玉石，都必須具備以下條件：
1美麗（Beauty）
美是寶玉石必須具備的首要條件。具體要求寶玉石顏色艷麗、純正、勻凈、透明無暇、光澤奪目，或呈現(xiàn)貓眼、星光、變彩、變色等特殊的光學效應(yīng)。如透明無瑕的鉆石堪稱寶石之王，而不透明的黑色鉆石主要具工業(yè)用途。這是美與不美的重大差別。
2、稀罕（Rarity）
物以稀為貴，這一法則在寶石上得到了最大體現(xiàn)。越是稀罕的寶石越名貴。例如，幾世紀前歐洲首次發(fā)現(xiàn)紫晶，個頭雖小，但色彩艷麗新穎，頗受人們喜愛，因其數(shù)量稀少，當時被視為珍貴之物，但當南美發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)大型紫晶礦后，紫晶價格猛跌，從此不再享有珍貴之名。
3、耐久（Durability）
寶玉石不僅要求色彩艷麗非凡，還需具有永葆艷姿美色的耐久性，即寶玉石必需堅硬耐磨，化學穩(wěn)定性高。

1.2 寶石的分類

按照寶石的概念和必須具備的條件，目前世界上能被用作寶石的礦物、礦物集合體和巖石有二百多種。由于這些寶石具明顯的商品特性，貴賤懸殊，存在有機與無機、礦物與巖石、單晶與集合體等之分；再者，寶石和玉石的工藝性質(zhì)各具特色，所以無論從單一寶石學，還是從礦物學觀點都難以提出一個統(tǒng)一的、全面的、被各方面公認的分類方案。因此，目前，關(guān)于寶石的分類的認識還存在較大分歧。

1.2.1 歷史
歷史上，人們從不同角度、根據(jù)不同的目的提出了不同的寶石分類方案，較典型的有：
1、正寶石和半寶石
這是歐美早期對寶石質(zhì)量粗略含糊的分類，即將硬度大于8的寶石稱正寶石，將硬度小于8寶石的稱半寶石。 但由于許多寶石的價值并不主要決定于硬度，如歐泊硬度僅為6，但其價值卻高于硬度為8的托帕石，因此正寶石與半寶石的分類方案現(xiàn)已不再沿用。
2、珍貴寶石與普通寶石
（1）珍貴寶石：是在自然界發(fā)現(xiàn)的單晶體礦物寶石中十分稀有的絕代瑰寶，其色彩、透明度以及質(zhì)地等方面都居寶石之冠。屬于這類寶石的品種主要有鉆石、紅寶石、藍寶石、祖母綠、貓眼石和變石等。
（2）普通寶石：是自然界發(fā)現(xiàn)不多的單礦物晶體寶石，但遠不及珍貴寶石稀少、堅硬、精美和名貴。這類寶石在市場上常見的有鋯石、托帕石、尖晶石、石榴子石、電氣石、橄欖石、水晶、海藍寶石、非藍色藍寶石等。
3、寶石與玉石
這是東方習慣的寶石分類方案，即是上述狹義的寶石劃分方案。寶石是指色彩瑰麗、晶瑩剔透、堅硬耐久、稀少，并可琢磨成寶石首飾的單礦物晶體；玉石是指色彩瑰麗、堅硬耐久、稀少，并可琢磨、雕刻成首飾和工藝品的礦物集合體或巖石。前者主要是礦物學的范疇，后者主要是巖石學的范疇。

1.2.2 本書的寶石分類
本書從寶玉石形成方式、物質(zhì)組成、礦物學特征以及寶石的商品特性、工藝特性等綜合分析出發(fā)，并考慮中國人對玉開發(fā)利用的傳統(tǒng)及所產(chǎn)生的特有玉文化，提出下列綜合分類方案（見圖1-1-1）。
 非金屬寶石(如金剛石) 
 寶石 金屬寶石(如赤鐵礦)
 非晶質(zhì)類(如歐泊) 天然寶石 玉石 多晶質(zhì)類（如翡翠） 晶質(zhì)類（如芙蓉石）
 寶石 隱晶質(zhì)類（如玉髓）
 
 有機寶石（如珍珠、珊瑚、琥珀和煤玉等）
 合成寶石（如合成紅寶石）
 人工寶石 人造寶石（如莫桑石）
 仿制寶石（如玻璃）
 拼合石（如以石榴子石為頂?shù)钠春鲜��?
 
圖1-1-1 本書的寶石分類方案

1、天然寶石
是指自然產(chǎn)出的具有美觀、耐久、稀少和工藝價值的礦物、礦物集合體及少數(shù)非晶質(zhì)物質(zhì)，分寶石、玉石等類型。寶石可按礦物學的分類方法把其細分為族、種、亞種。
（1）族：指化學組成類似，晶體結(jié)構(gòu)相同的一組類質(zhì)同像系列的寶石。如石榴子石族、電氣石族、長石族、綠柱石族和輝石族等；
（2）種：指化學成分和晶體結(jié)構(gòu)都相同的寶石。寶石種是分類的基本單位，每一個寶石種都有相對固定的化學成分和確定的晶體結(jié)構(gòu)。如石榴子石族礦物種包括了鐵鋁榴石和鎂鋁榴石等品種；
（3）亞種：是種的進一步細分，指同一種的寶石，因化學組成中的微量成分不同，從而在晶形、物理性質(zhì)等外部特征上有較明顯變化的品種，如水晶中的黃晶、紫晶、煙晶等。
需要注意的是：寶石種和亞種的劃分有其特殊性，即要考慮到社會屬性和價值規(guī)律。如剛玉寶石中的紅寶石和藍寶石，綠柱石寶石中的祖母綠和海藍寶石等，在礦物學上應(yīng)是亞種，但在寶石學中都被作為重要的單一寶石種。
天然寶石按照價值和稀少程度可以劃分為高檔寶石、中低檔寶石和稀罕寶石等。
天然玉石則習慣按照材料的硬度、工藝特點和用途將其分為玉、玉石等。玉是玉石中最珍貴的品種，主要包括翡翠和軟玉兩個品種；玉石是指除翡翠和軟玉以外其它玉石品種，根據(jù)商業(yè)和市場上的實際情況，又可分為玉石、彩石、圖章石等亞種。
2、有機寶石
是指成因與生物有聯(lián)系的寶石類型，或其成因與生物作用密切相關(guān)，如珍珠，或?qū)毷�本身就是生物體的一部分，如象牙。
3、人工寶石
是指完全或部分由人工生產(chǎn)或制造的用于制作首飾及裝飾品的材料。人工寶石主要包括合成寶石、人造寶石、拼合石、再造寶石和仿制寶石等。
（1）合成寶石：指部分或完全由人工制造的晶質(zhì)或非晶質(zhì)材料，這些材料的物理性質(zhì)、化學成分及晶體結(jié)構(gòu)和與其相對應(yīng)的天然寶石基本相同；
（2）人造寶石：指完全由人工制造的晶質(zhì)和非晶質(zhì)材料，這些材料沒有天然對應(yīng)物。如立方氧化鋯、鈦酸鍶等。
（3）拼合石：指由兩種或兩種以上材料經(jīng)人工方法拼合在一起，在外形上給人以整體印象的寶石；
（4）再造寶石：將一些天然寶石的碎塊、碎屑經(jīng)人工熔結(jié)后制成的寶石。如再造琥珀、再造綠松石等。
（5）仿制寶石：指任何具有被仿制寶石外貌但不具備所仿制寶石的化學成分、物理性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)材料，可以是天然材料，也可以是人工材料。

1.3 寶石命名與象征 
1.3.1 命名 
 寶石的命名沒有固有規(guī)律可循，既有現(xiàn)代礦物學、巖石學的因素，也有歷史的原因。綜合國內(nèi)外寶石學的實際情況，寶石的命名原則主要有幾個方面： （1）根據(jù)顏色：如紅寶石，藍寶石，祖母綠，羊脂白玉等； （2）根據(jù)光學效應(yīng)(并結(jié)合顏色)：如貓眼石，變石，星光紅寶石等； （3）根據(jù)產(chǎn)地和產(chǎn)狀：如澳玉、非洲翡翠(石榴石)、坦桑石(藍色黝簾石)、開普紅石(鎂鋁榴石)、臺灣翡翠(霞石)、貴翠(貴州石英巖)等； （4）根據(jù)人物：如亞歷山大石(變石)； （5）根據(jù)硬度：如硬玉、軟玉等；
 （6）根據(jù)譯音：如歐泊、托帕石等。

1.3.2 寶石的象征 寶石是一種具有商品和藝術(shù)雙重特性的特殊商品。藝術(shù)性表現(xiàn)在它的色、光、形方面，商品性則表現(xiàn)在它的值、神、義等方面。也就是說寶石不僅能表現(xiàn)出生產(chǎn)勞動的商品銷售價值，而且也能表現(xiàn)思想意識的宗教神秘色彩。同時還表現(xiàn)出美好祝愿的濃重紀念意義，此外寶石還能表現(xiàn)出權(quán)力富有的傳世價值。
1、作為“御鬼魔、敬鬼神”消災避邪及防病治病的護身符
在古代多數(shù)國家和民族都有將寶石作為“御鬼魔、敬鬼神”消災避邪及防病治病的護身符的傳統(tǒng)，某種程度上這種傳統(tǒng)一直延續(xù)至今。但不同國家，其品種有所不相同，如東方人喜歡佩戴玉雕佛像，以保護自己；中東人則認為綠松石、珊瑚具有消災避邪及防病治病的神奇功能。 
2、作為使自己“走好運、獲吉祥、得幸福”的祭品
這種象征也具有古老的傳統(tǒng)，今天也具有普遍意義，如雕有兩只羊的如意雕件，代表樣樣如意，等。
3、作為權(quán)力大小、地位高低和金錢貧富的標志
這種象征在古代十分普遍，如代表權(quán)力的玉璽、金印，封地及古代傳達王令的玉圭，封官拜爵的玉佩和玉珩等。
4、作為銀行儲備、企業(yè)投資、市場流通和家庭保值傳世的硬通貨
由于天然寶石是一種不可再生的資源，是一種財富的象征，或者說是一種濃縮的財富，其資產(chǎn)價格逐年上升，其上升幅度通常超過通貨膨脹率或銀行存款所獲得的利息，因而，往往被購買者作為銀行儲備、企業(yè)投資、市場流通和家庭保值傳世的硬通貨。
5、作為美化生活裝綴自己的飾品
這種象征貫穿古今，如古代有鳳釵、耳墜、項鏈、手鐲和戒指等各種寶石飾品；現(xiàn)代有琳瑯滿目的寶石首飾。
6、作為祝賀生日和紀念結(jié)婚的“誕辰石”和“結(jié)婚石”
（1）“誕生石”：起源于《圣經(jīng)》的十二基石，教父胸前的十二種寶石和伊斯蘭十二部族，十二天使和十二宮的神話傳說。而真正按月份使用誕辰石，則出于18世紀移居波蘭的猶太人，隨后誕辰石和結(jié)婚石就傳遍歐洲和世界各地。今天所使用的誕辰石，是由1952年在美國舉行的寶石大會所確定的，現(xiàn)已得到包括我國在內(nèi)的世界各國的承認。作為統(tǒng)一使用的誕辰石是：
一月：紫牙烏(石榴石)，表示貞操、友愛和忠實；
二月：紫晶，表示誠實、心平氣和；
三月：海藍寶石或雞血石，表示沉著、勇敢；
四月：鉆石，表示貞潔；
五月：祖母綠，表示被人愛、幸福的愛人；
六月：珍珠、月光石或變石，表示健康、富貴和長壽；
七月：紅寶石，表示愛情至深、火紅的愛情；
八月：橄欖石或紅縞瑪瑙，表示夫妻幸福；
九月：藍寶石，表示忠誠、德望；
十月：歐泊或碧璽，表示安樂、平安；
十一月：黃玉(晶)，表示友愛、友誼；
十二月：綠松石或鋯石，表示成就。

1.5.2 投資價值
寶石的投資價值是雙重的，一方面購買寶石的人可以從佩戴寶石中獲得成就感和美的享受，得到心理的滿足。另一方面，由于天然寶石是一種不可再生的資源，是一種財富的象征，或者說是一種濃縮的財富，其資產(chǎn)價格逐年上升，其上升幅度通常超過通貨膨脹率或銀行存款所獲得的利息，因而使購買者獲得投資利益。
寶石的投資價值可從下面實例中得到證明，例如，如果70年代后期在中國各地的寶石商店中花2000元左右購買一只翡翠手鐲，到1996年其價值已漲到40-50萬元之多，20年價格漲幅超過百倍，投資價值可見一斑。

1.5.3 信用價值
寶石的信用價值同樣衍生于寶石是一種財富、身份和權(quán)力的象征物，就現(xiàn)在一般人的觀點看，凡佩戴珍貴寶石的人，非富則貴，即便其身無分文，其身上佩戴的寶石也可為他完成支付。這表明寶石實際上可以完成資金的有條件暫時讓渡或調(diào)劑，因此使其具有信用價值。
郭沫若在《中國史稿》中對商代玉石工藝水平有這樣的評述：“商代的玉石工藝具有高度的水平，奴隸主貴族無論男女都要佩戴玉佩，還有雕琢成的各種禮器，如圭、璋、璧、琮之類，以顯示自己的身份”。這表明玉石在我國奴隸社會時已有信用象征。在我國漢代，玉環(huán)代表古人對“天圓地方”的理解，環(huán)的圓形環(huán)繞取其無窮之意，表彰人高尚的品德，實際上也是其具有信用價值的反映。而在秦后，作為皇帝最高權(quán)力象征的玉璽，則是其信用價值的更直接體現(xiàn)。由和氏璧制成的玉璽誰得到它才算是真正的真龍?zhí)熳印Ｔ谇宕�，將紅寶石作為親王和一品官頂戴的標志等，也說明寶石具有身份的象征意義。

1.5.4 美學及裝飾價值
寶石的美包括色澤美、質(zhì)地美和工藝美等，使其具有較大的美學鑒賞價值和裝飾價值，這也是寶石價值中最為被人理解的。寶石的美學和裝飾價值開始于石器時代，我國新石器時代各個文化遺址中都有大量的玉器出土便充分地說明了這一點。例如距今7000-5000年的紅山文化就出土玉龍、玉螭、玉鳥、玉獸、玉璇璣、玉璧等玉器。而且玉器的加工通常是通體磨光，并采用圓雕、浮雕、透雕、鉆孔、線刻等加工技法，風格質(zhì)樸、豪放，更突出的特點是對各種動物形象往往經(jīng)過特殊的藝術(shù)概括，并講求神似和準確性的對稱感。這進一步將玉石的美與藝術(shù)的美有機結(jié)合起來，達到高度美的效果。
國外的情況也相似。如距今5000多年的古埃及皇后的木乃伊的手臂上就裝飾有包金的綠松石手鐲，讓我們了解到當時古埃及人的美學追求和當時發(fā)達的工藝技術(shù)。

1.5.5 宗教禮儀價值
寶石的宗教禮儀價值是從其作為天、地與人和鬼神與人間的中介物開始的。在生產(chǎn)力發(fā)展水平較低的社會背景下，人們便發(fā)現(xiàn)許多寶石有很多奇異的特征，例如它們往往很硬，光澤很強，色質(zhì)溫潤等，因此往往被認為是天神所賜的寶物，通過它們可以與天、地、神進行溝通，因此，常常將寶石作為靈物用在重要的宗教禮儀上，從而使寶石一開始就有了宗教和禮儀的功能。《說文解字》上說，中文的“玉”字原本為“王”，代表了三塊玉中間串上一根線，后來將該字作為“王”字，代表天、地、人溝通，這便是最好的體現(xiàn)。又如，據(jù)《周禮• 大宗伯》中記戴：“以玉作六器，以禮天地四方，以蒼璧禮天，黃琮禮地，青圭禮東方，赤璋禮南方，白琥禮西方，玄璜禮北方”。又說：“以玉作六瑞，以等幫國，王執(zhí)鎮(zhèn)圭，公執(zhí)恒圭，候執(zhí)信圭，伯執(zhí)躬圭，子執(zhí)谷圭，男執(zhí)蒲圭”。說明我國古代，不同的玉器已有不同的禮儀功能。
古印度人認為珍珠與神有關(guān)，因此印度廟宇中的神像通常鑲嵌珍珠以作裝飾。一位寶石商夸張地寫道：“一個廟宇中所用珍珠之多，即使有九百人和三百匹馬也無法一次拉走”。
直至今日，許多人仍認為，佩戴寶石可以驅(qū)邪避兇，吉祥如意，能使人心神安定，萬事順利，財源廣進。

1.5.6 醫(yī)用價值
寶石的醫(yī)用價值為人們認識已有數(shù)千年之久。古埃及人相信青金巖是治療憂郁病的良藥。希臘人和羅馬人曾用青金石粉作為補藥和瀉藥。還有人將青金巖作為催生石，認為有促進產(chǎn)婦生產(chǎn)的效用。

我國古代對寶石的藥用價值早就有所認識，早在公元前770-720年系統(tǒng)描述礦物原料及其功效的《山海經(jīng)》中就有記載，民間還留傳唐代名醫(yī)孫思邈用琥珀治好一暴死產(chǎn)婦的故事。而中醫(yī)書中記載有關(guān)于琥珀的藥性歌：“琥珀肚膀甘平，散瘀通淋能鎮(zhèn)驚，癲癇目疾失眠癥，辨血腹痛小便通”，因此，琥珀是一味能安五臟、定魂魄、止驚悸、鎮(zhèn)靜安神、化瘀活血的良藥。
對紅寶石和藍寶石，它們具有醫(yī)用價值從古一直傳至今天。克什米爾的醫(yī)生用梵文描寫了13世紀的醫(yī)學。其中談到紅寶石能治療膽汁過多和腸胃脹氣。著名的紅寶石藥劑極為珍貴，是根據(jù)秘方煉制而成的，只有富人才用得起。此種流行于13世紀的紅寶石醫(yī)學在今天看來好像是難以置信的。藍寶石和紅寶石一樣，傳說也有醫(yī)療作用，一位古代作家寫道：“在藍寶石上刻一只公羊或一個長胡子的老頭，就可以使人免受病痛、監(jiān)禁和惡魔傷害”。另據(jù)傳說，藍寶石可以除去眼中污物或異物。17世紀，德國教徒J.B.Van Helmont 曾教人們用藍寶石治療瘟疫。
又如珍珠的藥用價值各朝代的醫(yī)書中都廣有記載，例如明代醫(yī)學家李時珍在《本草綱目》中認為：“珍珠可安魂魄，止遺精百濁，解痘療毒；能鎮(zhèn)定安神，除翳名目，清熱解毒，止咳化痰”。現(xiàn)代的分析則表明：珍珠中含有20多種氨基酸，其中六種是人體需要而又無法合成的，因此，珍珠還被廣泛制成各種營養(yǎng)品、口服液等，用作高檔的化妝品和保健產(chǎn)品。
更有意思的是，某些寶石名稱甚至直接來自于其醫(yī)學效能，例如墨西哥人認為軟玉可以用來治腰病，是治腰寶石，而硬玉是治腎的寶石，因而它們的名稱分別是腰石和腎石。

1.5.7 物用價值
所謂物用價值就是指寶石可以作為工具器皿或物件使用，從而產(chǎn)生實用價值。寶石的實用價值最早追溯到石器時代的玉斧、玉刀、玉劍、玉矛等。隨著歷史的發(fā)展，物用寶石越來越多，如玉角杯、玉奩、玉燈、玉碗、玉碟、玉瓶、玉硯、玉筆、玉印盒、玉筆筒、玉酒具等等。至今仍有廣泛用途。

1.5.8 研究價值
寶石的研究價值包括多方面內(nèi)容，例如，由于寶石是在特定地質(zhì)構(gòu)造背景和特殊的地質(zhì)作用下，一定的物理和化學條件下的產(chǎn)物，通過寶石的研究可揭示形成寶石的自然過程和物理化學條件，從而為找尋新的寶石資源，為了滿足人類生產(chǎn)生活需要進行人工合用寶石及礦物、進行優(yōu)化處理等提供理論依據(jù)。有些寶石的研究還可揭示古代的自然環(huán)境及生命的進化過程，如對琥珀中包含的昆蟲研究就可以了解地球上某些昆蟲幾千萬年以來的進化過程等。
另一主要方面是寶石可作為研究人類社會變化、文明演化等的實物證據(jù)。在各類文物中，寶石是重要的文物品種，記載著人類社會變化、文明演化、一些重要歷史事件的重要信息，通過寶石的研究，我們可以恢復已消失的文明，復原人類社會演化的歷史。通過對不同朝代寶石品種、款式的研究，可以了解不同時代的生產(chǎn)力發(fā)展水平，雕刻藝術(shù)風格、風土民俗，社會交往等等諸多社會因素的變化，從而為了解人類文化的過程提供見證。因此，寶石的藝術(shù)文化及科學研究的價值是不容忽視的。

第2章　地質(zhì)學基礎(chǔ)

　　由于寶石學主要是地質(zhì)學的一門分支學科，因而在許多方面涉及到地質(zhì)學的有關(guān)內(nèi)容。另外，對于天然的寶石，絕大多數(shù)是在特定的地質(zhì)背景下，由于各種地質(zhì)作用綜合作用的產(chǎn)物。因此，為了更好地掌握寶石學的有關(guān)內(nèi)容，本章將對相關(guān)的地質(zhì)學基礎(chǔ)知識作簡要介紹。

2.1 地球的結(jié)構(gòu)
　　
地球是太陽系中的一顆行星，自形成以來已
經(jīng)經(jīng)歷了漫長的演化時期，地質(zhì)作用促進了這一
演變。研究證明，地球是一個旋轉(zhuǎn)橢球體，赤道
半徑較長，為6378.160km，兩極半徑較短，為
6378.160km。地球科學家用地球物理探測方法
（特別是通過反射地震波的方法）發(fā)現(xiàn)：地球是
一個具圈層結(jié)構(gòu)的球體，其內(nèi)部有兩個最明顯的、
也是最重要的一級界面，即上部的莫霍洛維奇面
（簡稱莫霍面）和下部的古登堡面。根據(jù)這兩個界
面把地球內(nèi)部分成地殼、地幔和地核三個圈層
（圖1-2-1）。
 　　　　　圖1-2-1　地球的結(jié)構(gòu)示意圖

2.1.1 地殼
地殼是地球表層極薄的固體外殼，至今為止，幾乎所有的天然寶石均產(chǎn)在地殼之中。地殼有大陸地殼和大洋地殼之分，且它們在厚度、物質(zhì)成份及巖石的地質(zhì)年齡等方面都有所不同。大陸地殼厚25-70km，平均厚度約33km，其上部物質(zhì)的平均密度為2.7g/cm3，出露的巖石以花崗巖類為主，其組成巖石的平均成分也大致與花崗巖成分相近，所以將大陸地殼的上層稱為花崗巖質(zhì)層，又稱硅鋁層，這一層在大洋中基本是缺失的。大陸地殼的下層平均密度為2.9g/cm3左右，出露的巖石以玄武巖為主，故一般稱之為玄武巖質(zhì)層,又稱硅鎂層。因此，整個大陸殼是由上部的花崗巖質(zhì)層（硅鋁層）和下部的玄武巖質(zhì)層（硅鎂層）共同組成。大陸地殼的地質(zhì)年齡較老，最老超過40億年，一般大于2億年。大洋地殼厚度為5-10km，平均厚度約7km。大洋底出現(xiàn)的巖石僅有玄武巖質(zhì)層，沒有花崗巖質(zhì)層。大洋地殼的地質(zhì)年齡較輕，一般不超過2億年。
地殼表面高低起伏不平，基本可分為陸地和海洋兩部分。陸地面積為1.495億km2，占地球表面積的29.2%；海洋面積3.61億km2，占地球表面積的70.8%。海陸面積之比約為2.5∶1。陸地地形十分復雜，高低起伏不平。按高程和起伏變化，陸地地形可分為山地、丘陵、平原、高原、盆地和洼地等地形，山地和高原是遭受風化剝蝕的地方，平原、盆地和洼地是風化剝蝕產(chǎn)物沉積和堆積的地方。許多高原因造山作用而不斷上升，但又因風化剝蝕作用而不斷夷平，兩者間保持著某種平衡。一些含成礦物質(zhì)的巖漿沿造山帶的斷裂構(gòu)造上升，在其過程中因發(fā)生一系列物理和化學作用而形成各種礦床，其中包括寶石礦床。造山帶上的一些含各類礦物的巖石在高處遭受剝蝕后，其中寶石礦物被地表水搬運，在較低洼處沉積，甚至在原地堆積而形成寶石礦床。這類礦床在整個寶石礦床中占有相當大比例，也是質(zhì)量和開采條件最好的寶石礦床類型。

2.1.2 地幔
　　地幔又稱中間層，其上界為莫霍不連續(xù)面，下界為深度2900km的古登堡不連續(xù)面。地震波傳播到地下2900km深度處時，其縱波速度由13.6km/s突然減低為8.2km/s（在此深度以上縱波速度是隨深度增大而逐漸增加的），而橫波在此界面以下消失。這些情況表明，界面以上的物質(zhì)是固態(tài)，而界面以下的物質(zhì)是液態(tài)。這一不連續(xù)界面是美國地球科學家古登堡確定的，故稱古登堡面。地質(zhì)上將這一界面以上的部分稱為地幔，界面以下直到地心部分稱為地核。
地幔按體積約占地球的82.3%，按質(zhì)量占整個地球的67.8%，因此地幔是地球的主體部分。地幔物質(zhì)的密度3.32-4.64g/cm3，是由富含F(xiàn)e、Mg的硅酸鹽物質(zhì)組成。地幔又分上、下兩部分。
深度1000km以上的稱上地幔。上地幔物質(zhì)成份相當于含鐵、鎂成份很高的超基性巖，目前稱之為地幔巖。處于50km以下的地幔物質(zhì)狀態(tài)多變。最新的研究發(fā)現(xiàn)，在50-250km深度存在一個地震波的低速帶，說明那里物質(zhì)塑性較大，地質(zhì)上稱為軟流圈。軟流圈的溫度已高到該區(qū)物質(zhì)熔點以上而形成液態(tài)區(qū)，由于低速層離地殼很近，這些液態(tài)區(qū)就成為巖漿作用的高發(fā)區(qū)，也是各種巖漿型寶石礦床的發(fā)源地之一。

（1）噴出巖（火山巖）：巖漿噴出地表在空氣中或海水里迅速冷凝形成的巖石，如玄武巖、安山巖、流紋巖等。噴出巖由于冷凝速度快，物質(zhì)來不及充分結(jié)晶,因此組成巖石的物質(zhì)往往呈非晶質(zhì)（玻璃質(zhì)）或半晶質(zhì)（即玻璃質(zhì)與結(jié)晶物質(zhì)共存）或隱晶質(zhì)（礦物粒徑<0.3mm）。
　　（2）侵入巖：巖漿在地表以下緩慢冷卻、凝固而成的巖石，如花崗巖、閃長巖等。由于巖漿是在地下一定深度冷凝，因此巖石中的礦物呈不同粒度的全晶質(zhì)。淺成侵入巖礦物顆粒較細，深成巖則礦物顆粒粗。
　　根據(jù)火成巖的化學成分，特別是其中SiO2的含量多少，又將火成巖分為酸性巖、中性巖、基性巖和超基性巖幾種主要類型。它們的主要特征如表1-2-3所列。

　　　　　　　　　　　　表1-2-3　火成巖類型及其特征簡表
超基性巖 基性巖 中性巖 酸性巖
SiO2 <45% 45%-52% 53%-65% >65%
主要
礦物 橄欖石、輝石、角閃石 鈣長石、
輝石 中長石 堿性長石 鉀長石、酸性長石、石英、黑云母
角閃石、黑云母
顏 色  深 → 淺
噴出巖 巖流、巖被，斑狀或隱晶結(jié)構(gòu)、氣孔狀、杏仁狀、流紋狀構(gòu)造
苦橄巖
玄武巖
安山巖
粗面巖
流紋巖
淺成巖 斑狀、細粒或隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu) 金伯利巖 輝綠巖 閃長玢巖 正長斑巖 花崗斑巖
深成巖 全晶質(zhì)粗粒或似斑狀結(jié)構(gòu) 橄欖巖、輝石巖 輝長巖 閃長巖 正長巖 花崗巖

　　花崗巖是地球上分布最廣泛的侵入巖，是人們最常用的建筑石料。玄武巖是地球上分布最廣泛的火山巖，地球上的大洋底幾乎全部由玄武巖構(gòu)成。地球上的許多原生寶石礦床都是產(chǎn)于火成巖中，例如藍寶石、紅寶石、石榴石是高壓下玄武巖漿早期結(jié)晶的產(chǎn)物，以后隨巖漿噴出帶至地表；又如金剛石與超基性金伯利巖漿有關(guān)，目前絕大多數(shù)地質(zhì)學家認為，金剛石是上地幔早期形成的礦物，后被超基性巖漿－金伯利巖漿帶到地表。
2、沉積巖
沉積巖是在地表或接近地表的條件下，由風化作用、生物作用或某種火山作用形成的產(chǎn)物，經(jīng)搬運、沉積和成巖作用而形成的巖石（碎屑巖），或者由于溶液在正常地表溫度下沉淀而成（化學巖）。沉積巖雖只占地球外殼（地表以下4－5km以上的淺處）總重量的3%，但卻構(gòu)成地表巖石面積的75%。沉積巖按其成因可分為碎屑巖和化學巖兩大類：
　　（1）碎屑巖：包括礫巖、砂巖、粉砂巖、粘土巖。它們是碎屑物經(jīng)過搬運、沉積和壓實排除水分并產(chǎn)生一定的化學變化，使碎屑顆粒膠結(jié)成為巖石。粘土巖的碎屑顆粒直徑 <0.06mm，砂巖顆粒直徑0.06-2mm，礫巖顆粒直徑>2mm。膠結(jié)物主要是碳酸鹽和SiO2。碎屑巖的特點是具有層理、波痕、泥裂等沉積構(gòu)造。
　　（2）化學巖:常見的化學巖是由方解石和文石組成的石灰?guī)r，以及由白云石組成的白云巖，它們統(tǒng)稱碳酸鹽巖，約占沉積巖總量的20%。還有一些不同組分的化學巖，如硅質(zhì)巖、蒸發(fā)巖、磷酸巖等。
　　地質(zhì)上一般把形成時代最晚的尚未膠結(jié)的第四紀“沉積巖層”稱為第四紀沉積物。例如，原巖經(jīng)過風化崩解后殘留于原地附近的松散沉積物稱為“殘積物”，風化產(chǎn)物被暫時性流水沖刷、搬運到山坡坡麓或山前帶沉積下來的分別稱為“坡積物”和“洪積物”；由經(jīng)常性流水-河流搬運并在河床中沉積下來的物質(zhì)稱為“沖積物”；有些碎屑物質(zhì)還可以被搬運到湖泊或海洋里，并在湖濱、海濱地帶或者在淺海、深海沉積下來則分別稱為“湖相沉積物”或“海洋沉積物”。
　　原始基巖（母巖）中含有的寶石礦物或金屬礦物經(jīng)過風化淋濾作用，可以在原地富集起來，形成風化淋濾礦床。寶石或金屬礦物也可以保存在殘積物中或者經(jīng)過流水的搬運和分選作用而在洪積物、沖積物或濱海沉積物中富集起來形成砂礦。如果說存在于火成巖或變質(zhì)巖等母巖中的寶石礦床稱為內(nèi)生礦床的話，那么富集在風化物中或在礦物中的寶石礦床則稱為外生礦床。對于寶石礦物來說，外生礦床比內(nèi)生礦床更為重要，因為絕大多數(shù)寶石都可以形成砂礦，而且它們易于開采，成本較低，土法即可開采，例如，金剛石、紅寶石、藍寶石等大多見于殘積或沖積砂礦中；歐泊、綠玉髓（澳玉）多見于風化淋濾礦床中；高質(zhì)量的瑪瑙、玉石也常見于沖積礫石層中。經(jīng)過長距離的搬運和磨蝕后尚能保存下來的寶石往往多是質(zhì)地堅硬、品質(zhì)良好的寶石，例如，翡翠原料有“山料”和“仔料”之分，后者即是以卵石形式賦存于后生成因的沖積礦中，高檔翡翠一般產(chǎn)于仔料中。