幾個世紀以來，很多科學家都在苦心研究地球內形成的寶石等礦物的天然過程和條件，一直到20世紀這項研究才獲得突破性的進展。一些科學家發現，形成寶石的主要因素是可用的化學元素、溫度、壓力時間和空間。

綠松石的形成發生在地表下接近正常溫度的壓力中，它的生成過程重要媒介是雨水，當雨水下落并滲入地下時攜帶的一些化學物質變為弱堿性，經過足夠的時間孕育后，這些水會溶解巖石，溶解的巖石必須是含銅的巖石，而且溶解要先流經某些含可溶解的稀有元素的巖石。

當含有銅、鋁、磷的特殊水溶液達到飽和程度的時候，這些化學元素會以新礦物的面貌沉積在巖石的縫隙和凹洞中，綠松石礦床就這樣形成了，地質上被稱為外生林濾成因。

符合這些條件的巖石可能是一些酸性的火山噴出巖和含副礦物磷灰石的花崗巖，也可能是含磷的沉積巖和沉積巖變巖石。湖北綠松石多產自含磷發沉積巖和沉積變質巖。在地形上，符合這些條件并能夠稱為綠松石礦床開采的地區并不多見。有趣的是在一些綠松石礦床下面可以找到含銅、含金的金屬礦床，地質學家根據是否具有多金屬礦床，而將綠松石的礦床分為兩大類：

一類是只具有分散金屬礦化的綠松石富礦帶，另一類是具有強烈金屬礦化，在其上部發育的次生硫化物富集帶中。

實際上，松石礦的形成受多種因素制約，松石礦一般分布在含有銅硫化合物，含磷層或含磷灰石礦物及圍巖鋁質含量較高的地區。主要在近地表的氧化帶內，經過風化林濾作用形成的。湖北等地的綠松石就是這樣形成的松石的礦物結構呈結核狀及殼狀者居多。是其因低溫、低壓下風化林濾作用形成的證據。

自然界十分復雜，松石的形成環境并不相同，促成條件也各不相同。各地的松石成因也可能不一樣，就比如白松的形成就是個不解之謎。

從地質因素來說，綠松石礦稱細脈狀，沿著遭風化的硅質板巖層面形成的。當這些巖石的空隙集聚了雨水，在理地表不深的地方便可能形成綠松石礦；巖石空隙有多大，它就可能會有多大；空隙的形狀是什么樣，綠松石就可能長成什么形狀。從化學因素來說，由于綠松石礦大多與礦物多水高嶺石、褐鐵礦等礦物共生，所以在巖石表面通常會形成比較明顯的白色痕跡，沿著這些痕跡往里挖，就可能會挖到綠松石。

從這個角度而言，綠松石礦相對容易被發現，而且比較容易被開采出來，而這一點對于生產力水平極度底下的古人是非常重要的了，這也是他們很早就能夠認識和利用綠松石的一個重要因素。

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