红宝石化学成分及形成原因

刚玉（Al2O3）由铝和氧气制成。 地壳中含量最高的三个元素是氧气（46.6％），硅（27.7％）和铝（8.1％）。 但是，尽管刚玉的元素成分丰富，但只能在特定条件下形成。 硅很容易与铝和氧键合，几乎没有形成氧化物的机会。 实际上，已知刚玉仅在缺少二氧化硅的特殊情况下才能生长。

火成岩由冷却的岩浆形成，某些火成岩（称为碱玄武岩）与红宝石有关。 例如，在泰国发现的宝石级红宝石来自碱式玄武岩。 地球深处的岩浆缓慢冷却，在特殊情况下会导致红宝石晶体的生长。

尽管大多数岩浆仍为液体，但它可能会向上移动，并携带红宝石晶体移向地球表面。 隆起的岩浆最终在地表附近的裂缝中冷却并凝固，或者随着火山熔岩喷发到地球表面而爆发。

红宝石也可以在变质岩中形成。 变质作用是一种岩石通过热，压力和化学活性流体转变为另一种岩石的过程。 当较大的地理区域受到影响时，例如当两个大陆板块碰撞时，这种变质作用称为区域变质作用。 在其他情况下，岩石可能会被岩浆侵入，从而导致在接触点处或附近发生变化。

接触变质是应用于此过程的术语，在该过程中，岩石被重结晶为另一种材料。 如果条件合适，并且岩浆将其他元素引入岩石，则可能形成红宝石晶体。 通过变质过程形成的异常红宝石包括那些在缅甸，肯尼亚和坦桑尼亚的大理石状红宝石矿床中发现的红宝石。

用碱-玄武岩形成的红宝石通常比在变质条件下生成的大理石状红宝石具有更高的铁含量作为微量元素。 铁的存在会抑制荧光，因此，即使玄武岩承载的红宝石具有出色的颜色，也不会像大理石承载的宝石一样在火中发光。