紅寶石的形成
這個主體也可以翻成『剛玉的形成』，剛玉包括紅寶石與藍寶石，組成氧化鋁Al2O3，由於Al3+與O2-間的強大極性共價鍵形成的網狀結構，使得硬度達到9，僅次於鑽石的10，是天然物質的第二；密度則超過鋁金屬達4.05平均值。以下這套剛玉教材(圖一)，其中任何一件都不算是博物館級，但是可以組成這樣一套，還不是那麼容易。
圖一
人類發現剛玉通常都是在溪流當中，如圖二中央，是顆寶石級的天然紅寶石，是在緬甸摩谷河流下游找到的；人們為找到更多寶石，便會往上游尋找原礦。
圖二
剛玉的原礦不一定與摩谷所產的紅寶石原礦(圖九,十)相似，她們的母岩許多是火成岩；深層酸鹼適中的岩漿在慢慢凝固時，熔點高的氧化鋁，先結晶析出，在此類火成岩中便可以找到剛玉的晶體，而且可以很巨大(結晶時間夠久)，達數千克拉。圖三,四是中國河北的標本，母岩上有二個完整的剛玉晶體，市場價格不斐，但還是遠不如我們所稱的紅寶石。圖五俄羅斯產的剛玉，圖六是羅德西亞產的，圖七是印度產的，圖八則是加州產的，若干母岩有些變質，但根源都是火成岩。不知大家有沒有注意，以上沒有一件能稱得上是寶石級的，⋯⋯為什麼？因為剛玉晶體形成在岩漿之中，岩漿中所含金屬離子眾多，影響到晶體的純度，雜質一多，就不會透明，也就不會是寶石級的剛玉。
圖三
圖四
圖五
圖六
圖七
圖八
紅寶石與藍寶石稀少而價格昂貴，其晶體必然不是生長在雜質多的母岩中，而是有特別之處。這還是要從火成岩開始說，露出地表的火成岩，受雨水沖刷以及空氣與水的風化作用，所含金屬離子會從+1價的Na+,K+..，+2價Ca2+,Mg2+..，開始流失，而留下+3價的Al3+,Fe3+,Cr3+..以及+4價的Ti4+..，如此在熱帶雨林環境下，被沖刷的火成岩，最後就會得到鋁土礦，歷時數億年之久。石灰岩也是會被沖刷，但是有些地區因為石灰岩層很厚，所以留存下來。一般兩性元素都在類金屬之中例如鋁,鎵,砷,銻,鍺,錫....，唯一例外就是鉻，這讓Cr3+容易和Al3+混在一起。純淨的鋁土礦沉積在純淨的石灰岩上，當地殼板塊運動擠壓至該處時，溫度、壓力的條件都夠，於是啟動了新的變質作用，鋁土礦的Al(OH)3與AlO(OH)脫水變成Al2O3，重新結晶，形成寶石級剛玉；如果些許雜質主要是Cr3+，便產生了紅寶石，若是Fe3+,Ti4+...，便形成藍寶石。由於要形成紅寶石的溫度及壓力條件較難，因此能維持結晶的時間較短，所以我們很難找到大顆的寶石級紅寶石。如圖九,十摩谷的這件標本就告訴我們，母岩是方解石其潔淨程度真是難以置信，平行四邊形的晶體形狀清晰可見，圖十一與圖十二為巴基斯坦的另外兩件剛玉標本，母岩雖然也是方解石，但是仍看得見其他雜質，而產生的寶石其等級就差很多了。
圖九
圖十
圖十一
圖十二
在台灣有不少石灰岩沉積地質區域，也有部分地區被熔岩覆蓋，但因風化的時間很短，只產生些許鋁土沉積，所生成的剛玉被石友們發現，實在不易；如果能找到含母岩的標本，將會是很好的地質教材。
總結，因地球有水的作用，才有沉積地質，也才有寶石級剛玉；植物行光合作用產生O2，O2將Fe2+作用產生Fe3+，如此才有藍色的藍寶石。也許哪一天我們在某星球找到藍寶石，或許我們也可猜測該星球有生物。
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