段景頤

全世界有230多種礦物被認(rèn)定為寶石，其中最常見的僅有20～30種。大多數(shù)寶石形成于地球深處的高溫高壓環(huán)境。少數(shù)寶石因?yàn)樾纬蓷l件極為苛刻，所以只存在于小塊區(qū)域。寶石為何稀有？它們的不同顏色和質(zhì)地是如何形成的？寶石有哪些造假手段？

剛玉：紅寶石藍(lán)寶石都是寶石級的剛玉

2014年，在莫桑比克北方某個(gè)小鎮(zhèn)，21歲的年輕礦工佩德羅把自己找到的一枚巨大紅寶石賣給了一位來自越南的寶石商。幾年后，他花光了這筆巨款，打算再來鎮(zhèn)上碰運(yùn)氣。但因當(dāng)局開始限制私人挖掘，他沒機(jī)會前往礦區(qū)。就算是在幾年前，紅寶石礦工的日子也并不好過：一名熟練礦工每天工作lO小時(shí)，

大多數(shù)情況下也只能找到1～3顆小粒紅寶石，賣不了幾個(gè)錢。

在紅寶石的另一個(gè)產(chǎn)區(qū)馬達(dá)加斯加，一些寶石商租下紅寶石礦洞，并雇用地質(zhì)專家一同進(jìn)洞尋找紅寶石。在完成前期勘測、分析、鉆設(shè)爆破孔和鋪設(shè)引爆線等漫長準(zhǔn)備工作后，一聲聲爆炸接連響起。品

質(zhì)最優(yōu)的紅寶石在礦洞內(nèi)被寶石商取走，剩下的碎料被運(yùn)出洞分揀。

紅寶石和藍(lán)寶石都是寶石級的剛玉（氧化鋁），形成于板塊交界地帶的地下深層。但除了紅寶石外，所有其他顏色的寶石級剛玉都被叫作藍(lán)寶石。紅寶石的紅色由地層中的鉻元素入侵晶體形成。紅寶石形成過程中周圍巖層不能出現(xiàn)二氧化硅，否則無法形成紅寶石。但二氧化硅幾乎是地球上最常見的礦物，因此紅寶石產(chǎn)量比天然鉆石更少。即使在世界紅寶石最大產(chǎn)區(qū)緬甸，要獲取1克拉（0.2克）紅寶石平均要篩選400噸原石（鉆石的這一平均數(shù)為250噸）。

你可能聽說過一些機(jī)械手表中采用了紅寶石機(jī)芯，其實(shí)它們的正式名稱是“寶石軸承”，由人造紅寶石制成。相比金屬軸承，寶石軸承熱脹冷縮系數(shù)更小、硬度更大、靜摩擦系數(shù)更小，能有效提高手表精度，延長轉(zhuǎn)動部件壽命。

鉆石：因火山活動和隕石沖擊形成

地球深層的煤炭在高溫高壓下被擠成鉆石？事實(shí)并非如此。煤炭由植物殘骸形成。地球第一次大規(guī)模成煤期始于3.6億年前。天然鉆石至少形成于9億年前，最古老的形成于35億年前。鉆石的“輩分”遠(yuǎn)高于煤炭。

天然鉆石主要形成于位于地下150～250千米深處的金伯利巖。在這樣的深度，一些礦物結(jié)晶被含碳熱流體包裹，晶體中的其他礦物質(zhì)被碳元素置換出來，碳元素取而代之形成鉆石。但也有些鉆石是碳元素在高溫高壓下結(jié)晶形成的?；鹕絿姲l(fā)將位于地下深層的金伯利巖輸送到地表，能夠搭上“順風(fēng)車”的鉆石只是少數(shù)。

除了被火山活動送上來，鉆石還能被隕石砸出來。20世紀(jì)70年代，俄羅斯科學(xué)家在波皮蓋隕石坑中發(fā)現(xiàn)大量沖擊鉆石，估計(jì)總儲量達(dá)數(shù)十萬噸，波皮蓋隕石坑一躍成為全世界己知最大的鉆石礦藏。波皮蓋隕石坑位于一處石墨礦床，隕石的巨大沖擊力產(chǎn)生的高壓高溫讓部分石墨轉(zhuǎn)變成了鉆石。此外，板塊交界地區(qū)的海底俯沖帶也會形成鉆石。

鉆石的硬度在天然礦石中排第一，其“顯微硬度”是硬度第二高的剛玉的150倍。鉆石礦石被叫作金剛石?！敖饎偂倍旨确从秤捕龋仓附饘侔愕慕饎偣鉂?。鉆石屬于等軸晶系晶體——晶體在三條軸上的長度是一樣的，對稱性極高，晶體質(zhì)地均勻，這讓品相好的鉆石具有接近純凈水的折光率。鉆石的金剛光澤除了受本身色澤、純凈度等影響外，切割工藝對其影響也很大。1919年，珠寶學(xué)家兼數(shù)學(xué)家的托克沃斯基設(shè)計(jì)出具有58個(gè)刻面的“圓形明亮式切割”技術(shù)，能讓光線在鉆石內(nèi)部盡可能多次反射，并集中從鉆石正上方的切面射出，讓鉆石看起來格外閃亮。鉆石彩虹般的火彩則來自被散射后的白光。

完全由碳構(gòu)成的純凈鉆石是完全無色的。如果某些元素?cái)D進(jìn)鉆石晶格，置換原本的碳原子，就會形成其他顏色的鉆石。例如氮置換能形成黃鉆，硼置換能形成藍(lán)鉆，而氫置換能讓部分鉆石產(chǎn)生紫羅蘭色。當(dāng)金伯利巖附近存在含鈾或釷的巖層時(shí)，這些放射性元素衰變產(chǎn)生的強(qiáng)輻射會導(dǎo)致鉆石晶格中出現(xiàn)空缺，致使鉆石吸收紅光，因此鉆石會呈現(xiàn)出罕見的綠色。鉆石晶格錯(cuò)位或變形會形成粉鉆。如果鉆石出現(xiàn)高密度的夾雜物，會形成黑鉆。

在西非地區(qū)，人們發(fā)現(xiàn)一種露兜樹科植物幾乎只生長在金伯利巖上方的土壤中。這成為尋找鉆石礦的線索。

翡翠：玉石中的皇后

在緬甸北部一個(gè)偏僻村莊，成千上萬的工人正在演繹著現(xiàn)代版的“愚公移山”。工人從山坡上松軟的泥土中撬出巨石，另一些工人將巨石砸成較小的石塊。篩掉多余泥土后，這些石頭被一批批送往賭石場。在那里，翡翠賭石老手可通過皮料判斷原石是否來自“名坑”。如果不具備這種基礎(chǔ)知識，賭石者幾乎注定血本無歸。

翡翠是全世界知名度最高的玉石品種之一，被歸為“硬玉”類。除了翡翠之外的其他玉石品種都叫作“軟玉”，比如和田玉、藍(lán)田玉、獨(dú)山玉……全世界只有5個(gè)國家產(chǎn)翡翠，而只有緬甸北部面積僅13平方千米的礦區(qū)能夠出產(chǎn)寶石級翡翠，這是因?yàn)樵摰貐^(qū)處于印度板塊和歐亞板塊交接帶，不但擁有翡翠形成所需要的俯沖和造山運(yùn)動，而且受到多個(gè)方向的擠壓和拉扯作用，同時(shí)還滿足極高壓強(qiáng)和相對低溫的條件。復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造給翡翠的形成提供了豐富的原料，多變的地層活動則讓緬甸出產(chǎn)的翡翠擁有多變的種（質(zhì)地）、水（透明度）和色（顏色）。

進(jìn)入石器時(shí)代晚期后，人類開始加工并使用玉石制品。玉石也影響了全世界許多文明。早在1.2萬年前，生活在如今中國遼寧海城市仙人洞的古人類就能夠把岫玉（綠色蛇紋石）加工成砍斫器（用于劈砍的工具）。6000多年前，生活在蘇格蘭高原的古人用意大利阿爾卑斯山上出產(chǎn)的玉石制作成玉斧。3000多年前，已知最古老的的美洲文明——奧爾梅克開始將玉制成人首等禮器，后續(xù)的瑪雅文明和阿茲特卡文明也延續(xù)了這種傳統(tǒng)。生活在新西蘭的毛利人一直就有用和田玉（全世界許多地區(qū)都出產(chǎn)和田玉）制作飾品和工具的傳統(tǒng)。

在13世紀(jì)（元代）前，中國品質(zhì)最好的玉還屬和田玉。但緬甸翡翠進(jìn)入中國后就不是這樣了。據(jù)傳13世紀(jì)時(shí)，一位云南商人在穿越緬甸北部時(shí)意外發(fā)現(xiàn)了一塊質(zhì)地如同凝脂且夾雜鮮艷綠色的石頭。這種翠綠色的玉石后來被命名為“翡翠”。明朝期間，陸續(xù)有少量緬甸翡翠流入中國，但中國人并不知道翡翠的具體來源。清代乾隆時(shí)期，漢人第一次摸清了緬甸北部的翡翠產(chǎn)區(qū)位置。從此以后，漢人開始逐漸進(jìn)入該產(chǎn)區(qū)，大量緬甸翡翠被運(yùn)往北京，北京匯聚全國最頂尖玉雕師，翡翠工藝品逐漸在中國風(fēng)行。

祖母綠：最稀有的綠柱石

祖母綠的名字來源于古波斯語中的“綠色”一詞（其發(fā)音接近漢語“祖母”一詞）。作為全世界公認(rèn)的寶石之王，祖母綠也是世界上歷史最悠久的寶石之一。祖母綠深受埃及艷后克婁巴特拉的喜愛，但一些歷史學(xué)家稱她的祖母綠藏品中有不少是同為綠色的橄欖石。祖母綠也是俄羅斯沙皇王冠上的珠寶。祖母綠被制成眼鏡供古羅馬皇帝尼祿觀看角斗士競技，也被用來裝飾印度莫臥兒王朝皇帝沙·賈汗的孔雀王座，還引發(fā)了16世紀(jì)西班牙人對哥倫比亞祖母綠礦的大肆掠奪。

祖母綠是綠柱石家族中最稀有品種，大約每100萬枚綠柱石中才有1枚祖母綠。祖母綠擁有獨(dú)特的綠色，古羅馬學(xué)者老普林尼贊美唯有祖母綠的色澤能緩解眼疲勞。這種綠色源自祖母綠中微量的氧化鉻。祖母綠已十分稀少，少數(shù)會出現(xiàn)“查皮丘現(xiàn)象”的祖母綠更是其中珍品。查皮丘祖母綠有六邊形核心，并向周圍發(fā)散六條黑線。一些科學(xué)家認(rèn)為，這可能是祖母綠在生長過程中遭遇其他礦物質(zhì)侵入形成的。因?yàn)樽婺妇G性脆，表面往往都有細(xì)裂紋和一些夾雜物，所以都要浸油、膠或樹脂，以填補(bǔ)小裂縫。

綠柱石中含有稀有輕金屬鈹。由鈹制成的空間望遠(yuǎn)鏡反射鏡不但重量輕，還不易在超低溫環(huán)境下變形。因此，美國宇航局為了獲取制造高性能反射鏡所需的鈹，專門在猶他州沙漠中開采綠柱石。

海藍(lán)寶是綠柱石家族中第二受歡迎的成員。相比祖母綠，海藍(lán)寶的裂縫和夾雜物都較少。摩根石也是一種獨(dú)特的綠柱石，顏色有橙色、粉紅色和淡紫色。一些綠柱石雖然是綠色的，但因?yàn)橹挥械木G色，顏色沒有邁進(jìn)祖母綠的顏色門檻，所以只能被叫作“綠色綠柱石”。

蛋白石：極品價(jià)格超過極品鉆石

蛋白石也叫歐泊，雖然不是晶體類礦物，硬度也較低，卻是少數(shù)幾種能夠媲美甚至超越鉆石火彩的寶石（除蛋白石外還有鋯石、榍石等）。蛋白石的構(gòu)成和瑪瑙很類似，只不過前者多了一些水（一般占總重量的6%～10%）。蛋白石閃耀火彩的秘密在于其內(nèi)部無數(shù)的二氧化硅微球。白光進(jìn)入蛋白石后，穿過二氧化硅微球并發(fā)生衍射，組成白光的多個(gè)波長的光被分散開，形成彩虹般的火彩。

盡管蛋白石的構(gòu)成元素并不罕見，但寶石級的蛋白石極少，其中90%出產(chǎn)于澳大利亞，因此蛋白石也被澳大利亞定為代表本國的寶石。白色和粉色的蛋白石較為常見，而黑色和橘紅色的優(yōu)質(zhì)蛋白石卻十分稀少。在所有黑蛋白石中，極少數(shù)會出現(xiàn)被稱為“小丑紋”的規(guī)則馬賽克圖案，其每克拉單價(jià)甚至超過最高等級的鉆石。

熒光礦石：電子被激發(fā)產(chǎn)生熒光

美國新澤西州富蘭克林鎮(zhèn)的多個(gè)礦山中發(fā)現(xiàn)的357種礦物中，有91種能發(fā)出熒光，被稱為“熒光礦石”。在眾多礦山中，斯特林山礦出產(chǎn)的熒光礦石品質(zhì)最好：鮮紅色的方解石、深黃色的硅鈣鉛鋅礦石、藍(lán)紫色的鋅黃長石、亮綠色的硅鋅礦石……數(shù)十億年的無數(shù)次地質(zhì)運(yùn)動讓各種熒光礦石共同出現(xiàn)在斯特林山礦，它們在紫外線照射下發(fā)出各色光芒，因此斯特林山的礦道也被稱為“彩虹隧道”。

熒光礦石在紫外線和陰極射線照射下會發(fā)出熒光。這是因?yàn)槠湓拥碾娮邮苷丈浜蟊患ぐl(fā)到能量較高的軌道，但這只是暫時(shí)的，當(dāng)電子重新回到原始電子軌道時(shí)，少量能量會以光子的形式釋放，形成熒光。礦物中含有的鎢、鉬、鉛等金屬陽離子和稀土元素都能讓礦物產(chǎn)生熒光。但如果礦石中出現(xiàn)鐵、鎳、鈷、銅等元素，就會一定程度上抑制甚至消除礦物的熒光效應(yīng)。

除熒光礦石外，紅寶石、鉆石和蛋白石等寶石也會出現(xiàn)熒光現(xiàn)象。南非出產(chǎn)的一種淺黃鉆能夠在紫外線照射下發(fā)出強(qiáng)烈藍(lán)色熒光。20世紀(jì)初，許多鉆石商人故意收購發(fā)出強(qiáng)烈藍(lán)色熒光的鉆石，因?yàn)檫@種藍(lán)光能抵消鉆石本身黃色的影響，讓鉆石看起來更白。但如果藍(lán)色熒光過強(qiáng)，就會導(dǎo)致鉆石顯現(xiàn)過多乳白色光澤，反而會讓鉆石降級。

形形色色的寶石造假

1000多年前，古印度人開始從事紅寶石開采、加工和貿(mào)易。紅寶石很稀少，高品質(zhì)的“鴿血紅”更罕見。怎樣賣出品質(zhì)一般和有瑕疵的紅寶石，成了寶石商人頭痛的問題。一些古印度寶石商意外發(fā)現(xiàn)：將紅寶石置于火焰上加熱至臨近熔點(diǎn)時(shí)再自然冷卻后，原本顏色暗淡的劣質(zhì)紅寶石竟然煥發(fā)出鮮艷血紅色，其中的雜色也消失不見了?，F(xiàn)在紅寶石加工商沿用了這套加工技術(shù)，不過他們不是用明火，而是用微波將紅寶石均勻加熱到900～1800℃。

據(jù)古羅馬哲學(xué)家塞內(nèi)卡和學(xué)者老普林尼的文字記載，古埃及墓葬中已經(jīng)有用玻璃替代寶石的情況。塞內(nèi)卡提到：“有時(shí)候人們熬煮石頭，讓它們看起來像祖母綠?！崩掀樟帜嵴f：“人們用玻璃粉偽造寶石印章，有時(shí)候還把石頭黏起來當(dāng)作瑪瑙。還有著名的印度水晶，其實(shí)并不是什么珍貴礦石，而是染色的普通水晶?！比旧珜毷⑵唇訉毷葞追N造假手段至今依然存在。

樹脂化石琥珀也是造假重災(zāi)區(qū)。許多大型展會上有不少價(jià)格便宜、各種顏色的“琥珀原石”，它們其實(shí)是塑料。也有許多商人用產(chǎn)于波羅的海的柯巴樹脂冒充琥珀。柯巴樹脂比琥珀“年輕”得多，只是一種亞化石。還有造假者利用工業(yè)填縫膠包裹昆蟲，冒充蟲珀。比起前面幾種手段，下面的造假方式更是費(fèi)盡心思。一些商家將品質(zhì)一般的琥珀打碎并加熱熔化，添加染料后再利用高壓使其融合，名為壓制琥珀。用這種方法制造出來的人造琥珀有容易辨識的特殊紋理，因此有些商家故意將其烤成深色，冒充昂貴的緬甸血珀。

1893年，法國化學(xué)家亨利·莫桑在美國亞利桑那州的一個(gè)隕石坑中發(fā)現(xiàn)一些閃耀的顆粒，他認(rèn)為這些石頭是由隕石撞擊產(chǎn)生的鉆石。直到1904年，他才發(fā)現(xiàn)自己錯(cuò)了。這些顆粒其實(shí)是和鉆石非常類似的碳化硅。為了紀(jì)念莫桑，人們將碳化硅命名為莫桑石。莫桑石無論硬度還是火彩都和鉆石幾乎無異，因此一些商家會用莫桑石和同樣十分類似鉆石的氧化鋯冒充鉆石。

合成寶石：品質(zhì)不輸天然寶石

紅寶石是人類能夠合成的第一種寶石。1837年，法國化學(xué)家高登用重鉻酸鉀和明礬結(jié)晶出第一批人工合成紅寶石。但這樣制作出來的紅寶石不透明，達(dá)不到寶石級水平。1877年，法國化學(xué)家弗雷米利用長時(shí)間加熱氧化鋁等物質(zhì)，在容器內(nèi)壁上獲得了小粒紅寶石結(jié)晶。1891年，弗雷米的學(xué)生伐諾伊成功開發(fā)出“焰熔法”，只需要兩小時(shí)就能生長出12～15克拉重的球形紅寶石。自此，人工合成紅寶石終于得以開始大規(guī)模生產(chǎn)。直到今天，紅寶石合成技術(shù)依然在不斷創(chuàng)新。

人工合成鉆石主要有兩種方法。一種是在頂壓機(jī)中放入碳粉和小粒鉆石種子，在高溫高壓下碳粉熔化，逐漸冷卻后碳粉就能在種子上結(jié)晶，形成更大的鉆石。另一種方法是將置于密閉腔內(nèi)的鉆石種子加熱到800°C，同時(shí)通入甲烷和氫氣，利用微波或激光將氣體電離成等離子體。電離會破壞氣體的分子鍵，讓碳原子能夠附著在鉆石種子上并緩慢結(jié)晶。2018年，美國一家實(shí)驗(yàn)室通過這種方法合成了一顆重達(dá)6克拉的寶石級鉆石。

人工合成的一些寶石的品質(zhì)完全不輸最優(yōu)質(zhì)的天然寶石，這在很大程度上動搖了天然寶石的高價(jià)地位。另一方面，人類也在不斷挖掘?qū)毷^賞、收藏以外的新價(jià)值及用途，例如將紅寶石用于生產(chǎn)激光發(fā)射器，或者將鉆石用于制造量子計(jì)算機(jī)。

（責(zé)任編輯王川）

螞蟻堆里的寶石

在一些地方的蟻穴出口的小山丘邊緣，人們可能會發(fā)現(xiàn)閃亮的地幔寶石——石榴石。螞蟻在挖掘地下通道時(shí)，有時(shí)會發(fā)現(xiàn)石榴石并將它們搬運(yùn)到地面丟棄。這些寶石被稱為螞蟻山石榴石。在一些石榴石密集分布的地區(qū)，螞蟻山石榴石會在蟻穴附近大量聚集，并且被雨水沖刷干凈。鮮紅色的石榴石和周圍土壤形成強(qiáng)烈對比。十分顯眼。

寶石開采也對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響

馬達(dá)加斯加是重要的寶石出產(chǎn)地，全世界大約有一半藍(lán)寶石產(chǎn)自這里。但馬達(dá)加斯加也是全球第四大島嶼，為全球貢獻(xiàn)了5%的生物多樣性。2016年9月，馬達(dá)加斯加發(fā)現(xiàn)了更多優(yōu)質(zhì)藍(lán)寶石礦。僅僅數(shù)月內(nèi)，4.5萬名礦工涌入馬達(dá)加斯加3600平方千米的熱帶雨林，伐木建礦、瘋狂挖掘?qū)е聼釒в炅滞寥来罅苛魇?。隨著一座座私礦立起來，礦區(qū)周邊形成面積更大的人類生活區(qū)。全世界的狐猴幾乎都生活在馬達(dá)加斯加，而猖獗的采礦活動造成的棲息地碎片化嚴(yán)重地威脅包括上百種狐猴在內(nèi)的本地特有物種的生存。一些狐猴種群開始出現(xiàn)營養(yǎng)不良、種群個(gè)體數(shù)量減少等種群衰弱跡象。

寶石開采也會消耗大量能源。全世界最大鉆石銷售商戴比爾斯在西澳大利亞開采的鉆石，包括開采、清洗和加工等環(huán)節(jié)在內(nèi)，每克拉平均需要消耗80.3千瓦時(shí)電量。實(shí)驗(yàn)室舍威鈷石的每克拉耗電量為20～80千瓦時(shí)。此外還有運(yùn)輸鉆石消耗的燃油，鉆石的外包裝、展示耗電等等，更別提部分國家鉆石產(chǎn)區(qū)至今依然存在生產(chǎn)安全問題。

世界上最稀有的6種礦物

在全世界已被確認(rèn)的5000多種礦物中，半數(shù)屬于稀有礦物。而下面這6種礦物更是稀有，與它們相比，就連鉆石和紅寶石都只能算常見礦物。

紅鉆在鉆石中，最稀有的就是紅鉆。紅鉆的成色原理既不是夾雜雜質(zhì)，也不是被輻射照射，而是因?yàn)殂@石晶格愛到來自一個(gè)方向的高壓，發(fā)生塑性變形，這導(dǎo)致鉆石中某些層面反射紅光。也有科學(xué)家認(rèn)為紅鉆的成因可能是晶格中混入了氮原子。紅鉆幾乎只產(chǎn)于澳大利亞的一個(gè)礦坑，從1999年至今這座礦只出產(chǎn)了30顆紅鈷。

藍(lán)色黝簾石一些珠寶公司在廣告中宣稱坦桑石的稀有度比鉆石高上千倍。其實(shí)坦桑石只是商品名.它的真正名稱叫黝簾石。黝簾石本身不是很稀有，但天然藍(lán)色黝簾石真的十分罕見。藍(lán)色來自于黝簾石中混入的雜質(zhì)釩。黝簾石只出產(chǎn)于坦桑尼亞馬里蘭尼礦山8平方千米的礦區(qū)，它們是在造山運(yùn)動過程中形成的。珠寶店中的坦桑石幾乎都是藍(lán)色的，它們的藍(lán)色來自于熱處理工藝。

海森石目前人們只在美國加利福尼亞州莫諾湖中發(fā)現(xiàn)過海森石——種呈放射狀生長的罕見晶體。有科學(xué)家猜測，當(dāng)湖水長時(shí)間干涸。濃度過高的磷會使微生物中毒。因此.湖水中的鞘絲藻用湖水中的氧、鉀、鈉和鎂元素在體內(nèi)合成海森石晶體，并排出體外。也有科學(xué)家猜測，海森石是鞘絲藻死亡后釋放的化合物與湖水中元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后形成的。海森石遇水融解，這也是它們非常罕見的原因之一。

撒丁石撒丁石是人類發(fā)現(xiàn)的第一種同時(shí)含有鉬和釷的礦物（目前只發(fā)現(xiàn)兩種），具有放射性。它得名于意大利撒丁島，晶體呈白色菱形。

布里奇曼石本身并不稀有，地幔38%的質(zhì)量來自于這種鎂鐵硅酸鹽。布里奇曼石罕見的原因在于它在常溫常壓下會轉(zhuǎn)變成非晶質(zhì)。要想得到布里奇曼石晶體，壓強(qiáng)必須超過120萬個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。2014年，科學(xué)家意外在一個(gè)隕石坑中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)被其他礦物包裹起來的天然布里奇曼石晶體。

芬格石這是一種只生長于薩爾瓦多的伊薩克火山噴氣孔中的含砷酸芬釩銅礦，它由火山噴氣孔中的蒸汽凝華而成。要形成這種礦物，不但需要特定的化合物種類和比例，還需要特定溫度。如果其中釩和銅的比例不對，就無法形成芬格石。芬格石遇水會融解，這導(dǎo)致其極為稀有。20世紀(jì)80年代，科學(xué)家僅在伊薩克火山噴氣孔中收集到了數(shù)微克芬格石。