坦桑尼亚那两块大宝石是怎么形成的?我们国家有吗?

昨天(6月24日)坦桑尼亚一名矿工因发现两颗呈深紫蓝色特大坦桑宝石,重量分别为9.27千克和5.103千克,获得77.4亿人政府奖金,消息轰动了整个世界 。那么这两颗宝石是怎么形成的呢?


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坦桑尼亚是靠近赤道地区的一个非洲国家,这个国家比较特殊,西部相邻东非大裂谷,虽然北部地貌相对西部好些,但地壳活动也是非常剧烈,形成了千沟万壑的地表,断陷湖泊众多,所以坦桑尼亚全境到处是地壳活动留下的”伤痕“,其中以东非大裂谷最为有名,称之为”地球上最大的伤疤“ 。


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无论是什么宝石,都是稀有结晶矿物,在形成过程中必须有结晶这个过程,什么是结晶呢?食盐就是结晶产物,海边晒盐场,不断让盐池里海水蒸发,浓缩,食盐就会从海水中结晶出来,开始是小颗粒,随着水分蒸发减少,由小颗粒变成大颗粒,最后完全结晶出来 。

这个例子中,是盐从水中结晶出来,如果是地壳下的岩浆,也是一种融浆流体,也会有像盐一样矿物从岩浆中结晶出来,地壳中含有常见的二氧化硅矿物,结晶出来就是石英,纯度较高的就是水晶,如果岩浆之中有钙、铁、镁、硼和铝,结晶在一起,就形成的各种颜色的矿物晶体 。


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▲坦桑尼亚大宝石

如果所有结晶出来矿物就是宝石,恐怕遍地都是,也就一文不值了,那么怎么结晶才能形成宝石呢?这需要苛刻的条件,适宜的温度、压力、空间、化学成分和充足的时间 。

每一种矿物熔点不一样,温度高了成为气态,温度低成为固态,适宜的温度,让矿物处于熔融状态,才会有迁移的机会聚集在一起,所以合适的温度非常重要 。其次还要有充足时间,5天晒出来的盐成细小的颗粒,50天晒出来的盐颗粒要变得很大,而这次坦桑尼亚结晶出这么大的结晶体,得需要长时间的结晶,实属罕见,这得需要充足结晶时间做为保证 。

宝石当中颜色、折光性差别很大,结晶中矿物成份非常重要,如果结晶矿物中有锰、铁、镁、硼和铝参与进来,形成的宝石就会呈现出各种颜色 。当然需必要的生长空间,让晶体长大,钟乳石没有溶洞的空间,无论如何你也看不到这种喀斯特地貌景观,这就是空间的作用 。


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压力会让岩石接受变质作用,矿物内部结构发生改变,石墨是一种特别软的矿物,用指甲就可以刻动它,但是在压力达到一定程度时,就变成了世界上最硬的金刚石,压力对于形成的宝石同样不可少的条件 。

多种条件碰在一起,机会非常难得,这颗宝石就形成了,对于坦桑尼亚所处的地质环境,就有 有了这5种条件,大约3000万年以前,非洲板块和印度洋板块位伸张裂,使得同阿拉伯古陆块相分离的大陆漂移运动而形成这个裂谷,之后地壳断裂不断产生,地下熔岩不断的涌出,矿物在迁移过程中,温度、压力较为适宜,矿物结晶条件比较充分 ,矿物不断往地表迁移,最后温度缓慢降低,结晶出来的宝石就埋藏在地层中,就是我们昨天见到的这两颗大宝石 。

没有东非大裂谷的产生,地壳就不会那么活跃,矿物结晶就失去了条件,也就不会有宝石的形成,所以地壳活动的区域,宝石就容易形成,我们国家也有象东非大裂谷一样的郯庐断裂带,这里也曾经多次发现宝石 。1977年,山东临沂姑娘捡到一个价值几十亿的钻石,重达158.7869克拉,是迄今为止中国最大的钻石,尔后又发现了多颗钻石,临沂成为了钻石之乡 。下图,其次还有云南盛产宝石,这些都是地壳活跃的地方 。


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其他网友观点

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近日,坦桑尼亚一名矿工发现了两块非常巨大的宝石,重量分别达到9.27公斤和5.1公斤,这两颗宝石归属于稀有的坦桑石,外观不但巨大,而且颜色呈现极品的深紫蓝色,这名矿工因此被颁发了政府奖励,奖励资金达到77.4亿坦桑尼亚先令,约合人民币2100万元 。这则消息在网上引起了巨大的轰动,人们在投去羡慕的目光之余,不禁惊叹于坦桑尼亚超强的宝石产出能力 。大家都看过非常著名的电影《泰坦尼克号》,里面女主人公那颗宝贵的“海洋之心”就是一颗坦桑石,近日这名矿工发现的坦桑石个头无疑要巨大得多 。


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坦桑尼亚位于非洲东部,紧邻印度洋,国土面积为94万平方公里,地势西北高东南低,高原地貌占据国土总面积的一半左右 。从气候来看,坦桑尼亚大部分地区属于热带草原性气候,在西北高原的部分地区属于热带山地气候,而以面积最大的桑给巴尔岛为首的20多个岛屿则属于热带海洋性气候,总体来看,坦桑尼亚的降雨还是比较丰富的,而且雨季和旱季分明,比较有利于农作物的生长,因此该国一直以来都是以农业为主,工业体系非常不健全,除了粮食产量基本上能够自给自足以外,连最起码的日常消费品都需要进口,被联合国认定为世界上最不发达的国家之一 。


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但是,让坦桑尼亚闻名于世的,则是它的宝石,这里不但是世界的钻石重要产地,尤其以粉钻最为出名,而且还拥有像坦桑石、红宝石、蓝宝石、绿宝石、尖晶石、橄榄石等200余种宝石,截至目前坦桑尼亚境内共有18个主要宝石产出区 。这些宝石色彩纷呈、品质优良,很多都达到了天然宝石矿床的极品级别 。这里不得再说一下坦桑石,也就是上面那位矿工所发现的宝石,坦桑石的学名又叫黝帘石,是宝石矿物中的珍品,其呈现的颜色既有浓郁的蓝色,也有艳丽的紫罗兰色,是世界上数量最少、最有价值的彩色宝石矿藏 。从目前全球的探明情况来看,仅有坦桑尼亚的北部梅勒拉尼山有这种极品宝石存在,世界其它地区还没有被发现过 。


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坦桑尼亚之所以拥有这么多的矿产资源,特别是具有这么大的宝石产出能力,得益于其特定的地质历史演化过程 。从地球板块构造来看,坦桑尼亚位于非洲板块的东部,在地质构造单元中属于克拉通地段,即基本不受造山运动的影响,而仅受造陆运动产生阶段性地质构造变型的区域,在长期的地质历史演化过程中,地壳总体上保持稳定 。但从第三纪以来,由于非洲板块和印度洋板块的日益分裂,东非大裂谷逐渐形成,并以东、西两支形式南北向横穿坦桑尼亚,形成一系列断陷盆地和湖泊,使得这里的地质活动开始进入比较频繁的阶段 。


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任何矿物的产生,都需要一定的地质沉积和矿体结晶的析出环境,宝石也不例外 。当处于熔融状态的岩浆在一定的温度、压力和空间条件下,那些原来熔化在岩浆里面的矿物质,就会以晶粒的形式析出,如果在较长的持续地质作用下,晶粒的数量越来越多,就会逐渐形成这种矿物的晶簇,再经过几百万年的时间,经过岩浆的上侵、冷却、周围岩体不同微星元素的加入等漫长的过程,最后才能形成五颜六色、形态各异的矿石,其中就包括各种宝石,比如刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分是三氧化二铝,绿宝石的主要成分是二氧化硅、三氧化二铝和氧化铍聚合物,水晶的主要成分是二氧化硅,坦桑石的主要成分是二氧化硅、三氧化二铝和氧化钙的聚合物 。


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在非洲大裂谷形成以后,坦桑尼亚的地质活动变得相对频繁,由于断裂构造形成的不断加剧,这一区域上地幔软流层上涌使得上部岩石圈变薄,很多地质正断层、走滑断层相继形成,新生代火山活动变得极为活跃,这一点可以通过该国境内大量的基性火山岩、变质玄武岩、超基性火山岩等得到验证,而且从地质历史年代推测,坦桑尼亚境内的乞力马扎罗山和恩戈罗火山就是第三纪以后形成的 。


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因此,我们可以设想,在坦桑尼亚北部的梅勒拉尼山地区,在第三纪以后的地质历史进程中,随着东非大裂谷的产生,这里的火山活动变得异常活跃,由于上层岩石圈的变薄,大量来自地下的熔岩不断上涌,各种矿物质通过熔岩的运动而发生空间位移,当处于一定的温度、压力和空间条件时,这些矿物(包括宝石的组分)开始发生结晶,从而在岩浆不断上移过程中被慢慢地带到地壳的上部,最后随着岩浆的冷却,那些运动的矿物结晶体最终在一定的深度固定了下来,演化为各种各样的矿床,其中就包含着本文刚开头的那两颗坦桑石 。


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【坦桑尼亚那两块大宝石是怎么形成的?我们国家有吗?】通过上述的分析,我们可以看出,宝石的产生必须依赖于特定的地质条件以及漫长的地质活动期,也就是说地质活动非常活跃的地区,是宝石产出率高的必要条件 。比如在山东省昌乐等地区产出的蓝宝石,源于碱性橄榄玄武岩石以及附近的土砾层中;山东省蒙阴等地区有较多的钻石产出 。山东省宝石矿床的形成,得益于“郯庐断裂带”的发育,也是一个典型的地质张裂区 。另外,在我国云南省还有较多的红宝石产出,比如在哀牢山区域,这里在历史上也是地质运动相对活跃的地区,变质岩大量分布,其中在金云母大理岩中就有红宝石颗粒 。

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