س4
الزمرد الأخضر هو معدن البيريل BERYL وينتمي هدا المعدن الكريم إلى صف السيليكات الحلقية CYCLOSILICATE، ويتكون هذا الصف من تجمع عدد ما من رباعيات الوجوه، وتتشكل وحدة رباعية الوجوه من فجوة مركزية يحيط بها أربع ذري، إذ يتوضع عنصر الأوكسجين في الذري بينما يحتل عنصر السيليسيوم SI4+4 الفجوة المركزية.
تتجمع كل ست وحدات من رباعيات الوجوه في حلقة SI6O18-12، وترتبط الحلقات فيما بينها بعنصري البيريليوم Be+2 والألمنيوم Al+3، وتنمو هذه الحلقات في اتجاه المحور الشاقولي محدثة فيما بينها قنوات تشغل بعناصر قلوية NA+ ,K+ ,LI+، عندئذ تتخلق بلورة الزمرد من أبعاد وزوايا ومحاور ومستويات متناظرة ومركز وحيد، وتنتمي تلك البلورة إلى نظام التبلور سداسي الزوايا HEAGONAL, وتمثل بلورة الزمرد بموشور، ويعتبر هذا الموشور وحدة الخلية الأولية لبلورة الزمرد.
إن عملية تشكل بلورة الزمرد تتم في بيئات جيولوجية متباينة وضمن ظروف محددة جدا، وإن العمليات الجيولوجية التي تساعد على توفر العناصر الكيميائية المكونة لشبكة الزمرد البلورية هي التي تحدد مواقع انتشار هذا الحجر الكريم، وإن الذي يحدد وجود الزمرد في مكان ما دون غيره هو وفرة العناصر الكيميائية التي تدخل في تركيب بلورة الزمرد، وان الذي يفسر ندرة هذا الحجر الكريم هو تباين أقطار العناصر الكيميائية أولا، ونزعة أو ميل العناصر القلوية إلى التجمع في القشرة القارية من كوكب الأرض وكذلك نزعة الكروم CR+3 والفانديوم V+3 والحديد FE+3 إلى التجمع في منطقة الغلاف من كوكب الأرض ثانيا.
إن اختلاف تركيز العناصر الكيميائية التي تدخل في تركيب بلورة الزمرد هو الذي يسمح بوجود ضروب مختلفة من الزمرد ذات ألوان وجودة متفاوتة، ويعزى ذ لك إلى ظاهرة الإحلال المتماثل ما بين العناصر الكيميائية في الشبكة البلورية للزمرد، كأن يحل عنصر الكروم CR+3 أو عنصر الفانديوم V+3 جزئيا محل عنصر الألمنيوم، كما يمكن لعنصري الحديد FE+3 والمغنيزيوم MG+2 أن يحلا محل عنصر الألمنيوم، وبالمقابل يمكن لعنصر الألمنيوم أن يحل جزئيا محل عنصر السيليسيوم في بعض مراكز رباعيات الوجوه، ولا يمكن أن يحل جزئيا محل عنصر البيريليوم إلا عنصر الليثوم LI+، ويتمخض عن جملة هذه الإحلالات المتماثلة في شبكة الزمرد البلورية اختلال في التوازن الكهربائي للشبكة البلورية، كأن تزيد الشحنة الكهربائية السالبة على حساب الشحنة الكهربائية الموجبة في شبكة الزمرد البلورية، ولكي تكتسب الشبكة صفة الاستقرار لابد من تعويض النقص في الشحنة الموجبة، عندئذ تقوم الشبكة البلورية بجذب بعض العناصر القلوية مثل البوتاسيوم والصوديوم والليثيوم والسيزيوم CS+ من الوسط الجيولوجي المحيط، وينتج عن ذلك موازنة الزيادة في الشحنة السالبة التي نتجت عن ظاهرة الإحلال المتماثل في الشبكة البلورية لمعدن البريل BE3 AL2SI6O18 أو حجر الزمرد الكريم، وتسكن العناصر القلوية وما يصحبها من جزيئات مائية وغازات حبيسة القنوات المحدثة من خلال توضع الحلقات السداسية في اتجاه محور بلورة الزمرد الرئيس.
