第三节　观赏石的成因

观赏石作为一种较为特殊的岩石或矿物的类型，其形成与岩石和矿物有着密切的联系。地壳中的岩石和矿物按照其形成原因可分为三大类：火成岩、沉积岩和变质岩。因此，观赏石的形成也与这三大类岩石的形成密切相关。

下面简要介绍与观赏石形成直接相关的这三大类岩石及其中的观赏石品种。

一、火成岩及其中的观赏石品种

火成岩是指岩浆喷出地表后，其中的挥发分分解，原来的炽热熔融体冷却凝固而形成的岩石。火成岩也称为岩浆岩。它与火山活动直接相关。

与火成岩相关的观赏石品种主要包括矿物晶体观赏石中的大多数晶体。例如产于金伯利岩中的矿物晶体——钻石、红宝石和蓝宝石晶体、祖母绿和海蓝宝石晶体、托帕石和水晶晶体等，除此之外，还包括广西大化石、内蒙古葡萄玛瑙、事件石中的火山弹等（图1.1）。

二、沉积岩及其中的观赏石品种

沉积岩是指组成地表的岩石和一些火山喷发物，经水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用而形成的岩石。沉积岩含量占地表岩石组成的70％。

沉积岩主要包括石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产，占全部世界矿产蕴藏量的80％。

观赏石中的造型石、部分的纹理石、化石观赏石等均是由沉积作用而形成的。例如我国传统的观赏石名品——太湖石、灵璧石和英石等（图1.2）。除此之外，还包括各类的化石观赏石——珊瑚、三叶虫、恐龙蛋等化石。

需要指出的是，沉积岩还与广义观赏石的形成密切相关。下面简要介绍几种与沉积岩相关的具有观赏价值的典型地貌特征。

1.喀斯特地貌

喀斯特地貌是指富含碳酸的地下水，对可溶性石灰岩进行溶蚀等作用所形成的特殊地形和地貌的总称，又称为岩溶地貌（图1.3）。

喀斯特地貌以南欧亚德利亚海岸的喀斯特高原上的最为典型，所以常把石灰岩地区的这种地形统称为喀斯特地貌。

最常见的是喀斯特溶洞。喀斯特溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。喀斯特溶洞中最主要的组成是钟乳石、石笋和石柱。

石灰岩的主要成分是碳酸钙（CaCO3），在石灰岩地带，大气中的二氧化碳气体溶于水而生成碳酸溶液，而后沿着石灰岩的裂隙渗透并对石灰岩进行溶蚀，并且与石灰岩发生化学反应，生成溶于水的碳酸氢钙。因此，原来的石灰岩被逐渐分解溶蚀而形成空洞。

当含有大量碳酸氢钙的水溶液受温度升高和压力减小的影响，随之发生碳酸氢钙分解，其中的二氧化碳气体逸出，生成难溶于水的碳酸钙。这些难溶于水的碳酸钙逐渐沉积在溶洞的顶部，经过漫长的时间，最后逐渐堆积沉淀而形成千姿百态的钟乳石（图1.4）。

石笋是由于碳酸氢钙溶液从溶洞的顶部滴落到溶洞的地面，而后再发生分解，其中的难溶物质碳酸钙逐渐沉积，形成从地面向上生长的类似竹笋的石灰岩（图1.5）。

更为奇特的是，如果从溶洞顶部向下生长的钟乳石和从地面向上生长的石笋发生对接，生长连接在一起，则形成了石柱。在溶洞中，石柱是很少能见到的。

2.雅丹地貌

“雅丹”在维吾尔语中的意思是“险峻的土丘”。雅丹地貌泛指在干旱的沙漠和戈壁地区，地面上的黏土等沉积物在风的吹蚀作用和雨水的长期冲刷作用下等，所形成的典型的干旱的沙漠地区所特有的一种地貌。

雅丹地貌在我国西北地区很常见。例如，新疆的魔鬼城就是典型的雅丹地貌（图1.6）。

3.黄土地貌

黄土地貌是指发育在黄土地层中的地形，是淡黄色粉砂质土状堆积物在堆积过程中遭受强烈侵蚀的产物。黄土地貌主要包括黄土塬、梁、峁和各种沟谷。

我国的黄土地貌主要分布在西北地区的陕西、甘肃和宁夏等省份。我国的黄土高原地区发育了世界上最典型的黄土地貌（图1.7）。

三、变质岩及其中的观赏石品种

变质岩是指由于变质作用所形成的岩石。变质作用的动力主要来自于火山喷发、地震、板块碰撞等所产生的高温和高压。固态的岩石在这些高温和高压的作用下，发生物质成分的迁移和重结晶，形成新的矿物组合，从而形成变质岩。

与变质岩相关的观赏石品种主要包括矿物晶体观赏石中的大多数晶体。

例如产于变质岩的大理岩或片岩中的短柱状红宝石和蓝宝石晶体等。产于超基性岩的交代岩——云母片岩中祖母绿和海蓝宝石晶体（图1.8和图1.9）。还有翠榴石和钙铝榴石的晶体等（图1.10和图1.11）。除此之外，还有造型石中的硅化角砾岩——昆山石和硅化木等。