蓝宝石是最珍贵的宝石之一，但它们仅由化学“污染”的氧化铝或刚玉组成。在世界范围内，这些典型的蓝色晶体主要与硅含量低的火山岩有关。人们普遍认为，这种联系是由于蓝宝石起源于深层地壳岩石，并在岩浆上升时意外地出现在地球表面。通过地球化学分析，海德堡大学的地球科学家表明，在埃菲尔(德国)发现的毫米大小的蓝宝石颗粒与火山活动有关。
埃菲尔是欧洲中部的一个火山区，近 70 万年来，来自地幔的岩浆一直渗透到上覆的地壳中。熔体中二氧化硅含量低，但钠和钾含量丰富。世界各地成分相似的岩浆都以富含蓝宝石而闻名。这种极为罕见的刚玉变体为何经常出现在这种类型的火山矿床中，至今仍是个谜。“一种解释是，地壳中的蓝宝石起源于以前温度和压力极高的粘土沉积物，上升的岩浆只是形成了晶体到达地面的升降机，”珀斯科廷大学 (澳大利亚) 的研究员 Axel Schmitt 教授解释说，他目前在其原就职机构海德堡大学地球科学研究所担任名誉教授，研究同位素地质学和岩石学。
为了验证这一假设，研究人员共检查了 223 颗来自艾费尔的蓝宝石。他们在从该地区众多采石场的火山沉积物中收集的岩石样本中发现了这些毫米大小的晶体的一部分。然而，大多数蓝宝石来自河流沉积物。“与黄金一样，蓝宝石与其他矿物相比具有很强的耐风化性。经过长时间的清洗，这些颗粒会被从岩石中冲刷出来并沉积在河流中。由于它们密度高，因此很容易用淘金盘将它们与较轻的沉积物成分分离，”塞巴斯蒂安·施密特 (Sebastian Schmidt) 解释说，他在海德堡大学攻读硕士学位期间进行了这项研究。
研究人员使用铀铅法对蓝宝石中的矿物包裹体进行分析，并使用二次离子质谱仪确定了埃菲尔蓝宝石的年龄，该质谱仪还可以识别氧同位素的组成。轻同位素 O-16 和重同位素 O-18 的不同相对丰度提供了有关晶体起源的信息，就像指纹一样。深层地壳岩石中的 O-18 比来自地球地幔的熔体多。正如年龄测定所示，埃菲尔蓝宝石与火山活动同时形成。在某种程度上，它们继承了地幔熔体的同位素特征，这些熔体受到约五至七公里深处加热和部分熔化的地壳岩石的污染。其他蓝宝石起源于与地下熔体的接触，熔体渗透到相邻的岩石中，从而引发了蓝宝石的形成。塞巴斯蒂安·施密特说：“在艾弗尔，岩浆和变质过程(温度改变了原始岩石)在蓝宝石的结晶过程中发挥了作用。”
研究成果发表于《矿物学和岩石学贡献》期刊。该项研究得到了瑞士爱德华·古柏林博士宝石研究与鉴定协会以及德国研究基金会的支持。
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