As gemas são formadas devido a mudanças geológicas. A maioria das gemas são minerais ou rochas formadas naturalmente nas camadas rochosas da crosta terrestre., que geralmente leva mais de dez milhões de anos. Devido a diferentes condições geológicas, a área de produção também é diferente, principalmente dependendo das propriedades minerais ou rochosas formadas por Baogou.
Os minerais têm composição química e forma cristalina fixas, e a maioria delas são rochas com formato cristalino fixo. Rochas são agregados compostos por múltiplos minerais, que existem em três formas: ígneo, sedimentar, e metamórfico, e mudar ciclicamente. A rocha ígnea é formada pela ascensão do magma no interior da terra e pela solidificação da camada rochosa subterrânea. Quanto mais lenta for a taxa de resfriamento durante a solidificação, quanto maiores os cristais minerais formados, e quanto maiores os cristais de gemas. Kimberlito, que forma diamantes, é uma espécie de rocha ígnea. . Rocha sedimentar é um maciço rochoso formado por intemperismo e erosão, transportado ou depositado por estresse externo, e então litificação. Geralmente, tem uma estrutura em camadas. As gemas geralmente ficam imprensadas entre camadas. Opala é frequentemente gemas encontradas em formações rochosas sedimentares. Metamorphic rocks are composed of igneous rocks or sedimentary rocks that generate new minerals due to changes in temperature or pressure in the earth's crust, ou através da fusão para produzir novos minerais. Os minerais gemológicos formados são muito heterogêneos. Jadeite é uma joia de rocha metamórfica.
A mineração de gemas ocorre principalmente por meio de mineração ou extração. O processo principal inclui vários processos, como escavação, coleção, limpeza, triagem, moagem, e corte.
As propriedades físicas das gemas incluem principalmente: cor, transparência, lustro, gravidade específica, dureza, densidade, resistência, índice de refração, condutividade térmica, pleocroísmo, e efeitos ópticos especiais e decote, dispersão, etc.. A identificação preliminar e a identificação das gemas podem ser feitas de acordo com suas propriedades físicas.
À medida que as pessoas usam gemas cada vez mais amplamente, seu conhecimento formou gradualmente uma ciência. A gemologia contemporânea teve origem no século XVIII.
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