الزمرد هو مجموعة متنوعة من الأخضر إلى الأزرق المخضر من أنواع الأحجار الكريمة البريل [Be3Al2 (Si6O18)]. يمكن أن يأتي لونه من كميات دقيقة من الكروم أو الفاناديوم. إنها جوهرة صلبة ولكنها هشة ، حيث أن العيوب شائعة في تكوينها. يتشكل الزمرد بشكل طبيعي ومن خلال ظروف من صنع الإنسان. يطلق على الزمرد الصناعي أحيانًا الزمرد "المُنشأ". توجد رواسب الزمرد في ولاية كارولينا الشمالية وكاليفورنيا في الولايات المتحدة وكذلك كولومبيا والبرازيل والجزائر وجبال الأورال. تشمل الأنواع الشائعة من الزمرد الزمرد النجمي ، الزمرد الكولومبي ، الزمرد الزامبي ، الزمرد عين القط ، الزمرد Trapiche والزمرد البرازيلي. المعادن الشائعة التي تتكون بجانب الزمرد هي الكوارتز والفلسبار والكالسيت.
يتكون الزمرد الطبيعي إما في رواسب البجماتيت أو الأوردة الحرارية المائية في البيئات المتحولة. في الوريد الحراري المائي ، تسربت السوائل الحرارية المائية من الصهارة العميقة في القشرة الأرضية. عندما تحتوي هذه السوائل على العناصر المحددة الموجودة في الزمرد (مثل البريليوم) وتبدأ في البرودة في عروق الرواسب ، يبدأ الزمرد في التكون.
في رواسب البغماتيت ، الصهارة ، بدلاً من السوائل الحرارية المائية هي المكون الرئيسي في تكوين الزمرد. عندما تبرد الصهارة تبقى العناصر في محلول السائل المتبقي. عندما تبقى العناصر الصحيحة ، والظروف المثلى مثل التبريد في مكانها ، يتشكل الزمرد.
تتراوح درجات الحرارة في هذه البيئات ما يقرب من 750 إلى 930 درجة فهرنهايت تحت ضغط يصل إلى واحد إلى ثلاثة كيلو بار (حوالي 7.5 إلى 21.75 طنًا من الضغط لكل بوصة مربعة). يستغرق التبريد فترات طويلة من الزمن: تشكل الزمرد الطبيعي اليوم منذ مئات الملايين من السنين.
هناك نوعان رئيسيان من بيئات تكوين الزمرد الاصطناعي ، وهما النمو الحراري المائي والتدفق. تتضمن الطريقة الحرارية المائية زراعة قشرة من الزمرد فوق البريل في بيئة حمضية و "مادة مغذية" غنية بالسيليكون. ال يتم تسخين المواد الكيميائية ما يقرب من 930 إلى 1112 درجة فهرنهايت عند ضغوط من 700 إلى 1400 كيلو بار (5076 إلى 10150 طنًا من الضغط لكل بوصة مربعة). تحافظ البيئة الحمضية على الكروم من الانفصال عن وسط النمو ويتم الاحتفاظ بالعناصر الغذائية الغنية بالسيليكون من المواد الكيميائية الأخرى لمنع توقف نمو الزمرد.
الزمرد ذو النمو المتدفق ينطوي على زراعة الزمرد الصناعي فوق بيريل "بلورة البذور" عديم اللون. تُستخدم الموليبدات والتنجستات والفانادات لتشكيل "تدفق". ذابت هذه المواد. يتم تدوير البريل ووضعه على اتصال مع "منطقة الذوبان الدوارة" ، ثم يتم إزالته. هذا يصنع البريل. غالبًا ما تتشكل شوائب شبيهة بالريش في طريقة النمو هذه.
