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红宝石的前世传奇

时间:2023-04-07 20:33:29 | 浏览:901

在GUILD红宝石论坛上,国际知名红宝石研究专家/法国国家研究中心主任Gaston Giuliani为我们讲述了《非洲红宝石的前世今生》。在后台被催更的小吉,终于整理出“前世传奇”部分,今天双手奉上~红宝石是怎么形成的?——划重点:温度和压

在GUILD红宝石论坛上,国际知名红宝石研究专家/法国国家研究中心主任Gaston Giuliani为我们讲述了《非洲红宝石的前世今生》。

在后台被催更的小吉,终于整理出“前世传奇”部分,今天双手奉上~

红宝石是怎么形成的?——划重点:温度和压力

红宝石是特定的红色刚玉,化学成分为Al2O3,致色元素Cr3+, V3+取代八面体位置。

红宝石形成温压图

红宝石的形成条件2 < P < 10kbar,500 < T < 800℃。特别地,马达加斯加Soamiakatra红宝石形成温度约为1100℃,压力约为20kb。

红宝石形成地质条件——变质带&火山活动

稳定条件下的地球表面

1.变质带

地壳敛合,大陆碰撞隆起,山脉由此形成,例如喜马拉雅山脉。随着地壳不断挤压,温度和压力也不断增加,在岩石变质区域,含水的部分岩石融化,由此逐渐形成变质带。

喜马拉雅山脉区域变质图

如下图,在高温下矿物及流体沿剪切带和数千米的断层迁移,岩石发生高度形变,从而导致元素和构造混杂区域的聚集。

随着时间推移,地壳恢复到等静压平衡(C.C.厚度为30km),变质岩在地表大面积露出,从而形成变质带。

2.大陆火山活动

裂谷形成于新生代,这一时期该地的地壳处在大运动时期,整个区域出现抬升现象,地壳下面的地幔物质上升分流,产生巨大的张力,两个板块张裂拉伸,地壳发生大断裂,从而形成裂谷。

由于抬升运动进行,地壳断裂,地下熔岩不断地涌出,从而发生火山活动。

东非大裂谷

东非大裂谷是世界大陆上最大的断裂带,素有“地球伤疤”之称。这条裂谷带位于非洲东部,南起赞比西河的下游谷地,向北经希雷河谷至马拉维湖(尼亚萨湖)北部分为东西两支。

3.为什么有这么多变质带呢?—地球的年龄45.685亿年± 0.005

1.板块运动

地球表面的板块运动是指:两个板块之间的相对运动,板块漂浮在具有流动性的地幔软流层之上。 随着软流层的运动,各个板块也会发生相应的水平运动。

地球分为地壳、地幔和地核,上地幔包含软流层

2.威尔逊旋回

威尔逊旋回是指陆岩石圈在水平方向上的彼此分离与拼合运动的一次全过程。

岩石圈经过崩裂-形成大洋盆-俯冲-碰撞等一系列的威尔逊旋回

大陆岩石圈由崩裂开始,以裂谷为生长中心的雏形洋区渐次形成洋中脊并扩散为洋盆,进而成为大洋盆。

而后大洋岩石圈向两侧的大陆岩石圈下俯冲、消亡,从而洋盆缩小;或发生大陆碰撞,出现造山带,遂拼合成陆的过程。

非洲变质带

非洲的莫桑比克变质带是新元古代时期由于莫桑比克洋闭合而形成的一条南北走向造山带。

东非莫桑比克宝石变质带

从1000Ma年起,不同地区岛屿、板块在各个时期发生俯冲碰撞。潘诺西亚大陆的冈瓦纳古陆,是在6亿年前形成的超大陆。

由于当时冈瓦纳东部与西部发生碰撞,形成了今天位于非洲东部的莫桑比克变质带。该条变质带从阿拉伯 - 努比亚盾到莫桑比克东北部和马达加斯加南部。

冈瓦纳古陆东西部碰撞形成非洲变质带

(蓝色部分为西部;黄色部分为东部)

非洲红宝石——不同成因

1.变质岩型红宝石矿床

非洲变质带中的主要刚玉矿床

产于变质带中的非洲刚玉宝石带形成于6亿年前的地下深处,上图中标记处即为主要的刚玉原生矿床(蓝色代表蓝宝石矿,红色代表红宝石矿)。

非洲红宝石


红宝石围岩主要为闪石

变质作用形成的大理岩

2.岩浆岩型红宝石矿床

由于大陆火山活动而形成的岩浆岩型非洲红宝石矿床中,红宝石一般是在岩浆上升的过程中以捕虏体巨晶赋存于碱性玄武岩中。

在非洲肯尼亚Baringo、马达加斯加Vatomandry和Soamiakatra红宝石矿床都是因火山活动而形成。


赋存红宝石的碱性玄武岩

结 语

红宝石是大自然给予我们的馈赠。地球在形成的亿万年时间里,板块之间进行碰撞、分离,形成高山、裂谷。红宝石经过这样的地质作用和独特的环境逐步成形,难得可贵。

敬请期待下期的《红宝石今生故事》。

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