钻石是由碳原子受地层深处的高温高压结晶而成,其他大多数的宝石都是蕴藏在一种称为伟晶岩的特殊地层内。伟晶岩是由地球内部升到表层的熔岩形成。岩浆带着含有矿物质的酸性溶液,通过地壳岩石的裂缝涌上来。这些溶液冷却时,原本溶解在其中的矿物质便凝结成晶体。有时候伟晶岩里蕴藏的石英、碧玺和其他宝石的晶体,体积异常巨大。以前曾发现过一块绿宝石晶体,重量竟达数百公斤。但是珍贵的宝石很少会这么大。现在所知,世上最大的钻石是1905年在南非发现的“柯里南”。这颗钻石长13.3厘米,重3601克拉,约等于0.58公斤,后来切割磨成105颗宝石。
宝石能够成为矿物之王,主要是因为具有近乎完美无缺的晶体结构。宝石特有的硬度、光泽和透明度,视其晶体结构中的原子排列方式而定,而这些特性也决定了宝石本身的价值。钻石质地坚硬无比,在光线直射下能够发出美丽的闪光,这都是它那碳晶体的结构使然。蓝宝石的星彩,是因为在形成时,有气泡困在晶体内组成交错的图形而产生。红宝石和蓝宝石在化学结构上,并没有分别,同样是氧和铝的化合物。不过,在颜色上一种是血红,一种是深蓝,主要是因为各含一些不同的杂质:红宝石里有铬原子,而蓝宝石里有铁原子和钛原子。绿宝石是由氧、矽、铝和铍等元素构成,它那美丽而浓淡不一的绿色,主要是来自杂质的钛原子和铬原子。
化学产品
20世纪以来,人类的生活与大量化学产品发生越来越密切的关系,由肥料到药品,都是化学产品。有些有机物质用来制造塑料和药品,有些则用来制造氨、合成纤维等工业和人类生存所需的产品。盐田是无机化合物的最大宝库之一,目前世界每年采盐约1亿吨。世界各大洲多盛产盐。盐矿是古代含盐的湖水或海水在水分干涸后剩下的残渣。中东的死海和美国的大盐湖,目前还看得到水分逐渐蒸发,盐越积越多的现象。人类还设法加速这种自然作用,把含有大量溶解矿物质的水抽入蒸发池,以便待水干涸后,掘取池中留下的矿物。盐田除有人类赖以生存的食盐外,还有大量可做肥料的钾碱、制造肥皂和纸张的纳盐、做熟石膏的石膏,以及许多对现代工业有极大价值的稀有化学品。
重要的盐矿通常都在世界的沙漠地带。例如智利山区的亚他加马沙漠盛产硝酸盐,这是制造炸药和肥料的主要原料;北美洲西部沙漠盛产硼酸盐,这是玻璃和搪瓷工业的重要原料。沙漠的盐矿由于矿泉水积年累月由下面渗上来,把矿物质积存在沙漠底层。因为沙漠地带雨水太少或根本没有雨水,因此无法把矿物质冲走,便一直留在那里。死火山附近常有硫矿,因为火山爆发时,天然的硫矿会从火山喷出来。但是硫磺也会与天然气、石油一道藏在盐丘里。从盐丘提取硫磺的办法,是把热水灌入硫层,然后把水抽出来,再加以精炼。