有时，乔治·哈洛（George Harlow）看起来更像是一位中世纪的魔术师，而不是美国自然历史博物馆的宝石和矿物馆长。在博物馆一个黑暗的房间里，他用一根紫外线灯棒在一盒石头上扫过，瞬间点亮了这些未经雕琢的红宝石，发出一种超凡脱俗的火红色光芒。“它们就像荧光色，”他说。“它们比应有的颜色更亮。你看着它们，会说：‘哇！看看这红色！怎么回事？’”
这种非凡的光彩——由包括阳光中的紫外线在内的任何紫外线引起——赋予了红宝石在历史上特殊的地位。早在马可·波罗前往亚洲之前，缅甸战士就已经将宝石嵌入皮肤之下，让他们在战场上无敌。梵语医学 texts 曾将红宝石作为治疗胀气和黄疸的处方。印度教传说宣称，红宝石的光芒无法被熄灭，也无法被衣物遮挡。地质学家可以解释这种发光现象：紫外线使红宝石中的铬发生荧光。但科学家们仍然无法解释红宝石的许多特性。最大的问题，也是让大西洋两岸的地质学家争论不休的问题，是如何形成红宝石。地质学家们根本不知道。宾夕法尼亚州立大学地球科学教授彼得·希尼（Peter Heaney）说，红宝石的存在本身就是一个“小小的地质奇迹”。
红宝石是一种刚玉，一种由密集排列的铝和氧原子组成的稀有矿物，它们通常是无色的。当其他原子取代少量的铝原子时，就会出现鲜艳的色彩。少量的铬赋予了红宝石深红色，微量的钛和铁产生了蓝宝石迷人的蓝色，而铬和三价铁则创造了极其罕见且昂贵的帕德玛刚玉的精致橙色。
然而，这一切都无法发生，如果存在二氧化硅或大量铁。而这正是神秘之处。由于二氧化硅是地壳中最丰富的元素之一，红宝石是如何避开它，同时又能与极其罕见的铬结合呢？而且，红宝石又是如何避开另一种常见元素铁的呢？蓝宝石和帕德玛刚玉需要一些铁，但根据定义，红宝石几乎不含铁。“红宝石的荧光与其成分有关，与低铁含量有关。这在地质学上很难做到，要把铁含量降到这么低，”哈洛说。“刚玉本身就够稀有的了。所以，把所有这些因素加在一起，红宝石就非常稀有了。”
世界上绝大多数红宝石矿床（但不一定是最好的）都位于一条不连续的大理石带上，这条大理石带沿着喜马拉雅山南坡绵延 1800 英里，从塔吉克斯坦延伸到阿富汗、巴基斯坦、克什米尔、尼泊尔，直至中国和越南。包括哈洛在内的许多地质学家接受的红宝石形成模型涉及构造活动：两大洲——印度和亚洲——碰撞形成喜马拉雅山。
大约 5000 万年前，印度次大陆向亚洲移动，挤压了介于两者之间的古老海洋——特提斯海。特提斯海的底部有石灰石沉积物，这是碳酸钙（治胃酸的物质）的沉积岩。“事实证明，很多石灰石都很脏，”希尼说。特提斯海的石灰石由冲刷下来的陆地岩石中的所有矿物质组成，包括形成红宝石所需的所有成分：铝、氧、铬，以及二氧化硅。
随着特提斯海的闭合，其石灰石被推入地层深处，在那里它们在如炼狱般的温度（1112 至 1238 华氏度）和压力（3 至 6 千巴）下被烹饪和挤压。结果呢？它们变质成了闪闪发光的大理石——米开朗琪罗喜欢使用的那种。与此同时，熔岩花岗岩侵入到大理石中，释放出渗透到岩石中的流体。这个过程称为交代作用，它移除了二氧化硅，但留下了氧化铝。在接下来的 4000 万到 4500 万年里，这两个大陆缓慢地挤压在一起，抬升了喜马拉雅山。最终，侵蚀作用暴露了这两个板块碰撞的伤痕处，形成了一条红宝石矿床项链。
法国开发研究所（Institute of Research and Development）的加斯东·朱利安尼（Gaston Giuliani）与岩石学和地球化学研究中心（Petrographical and Geochemical Research Center）的维尔吉妮·加尼尔（Virginie Garnier）和丹尼尔·奥赫内施泰特（Daniel Ohnenstetter）进行的研究在一定程度上支持了传统的观点。他们将红宝石的形成时间与喜马拉雅山的抬升联系起来。“当我们对红宝石矿床进行年代测定时，我们注意到它们直接与大陆碰撞和喜马拉雅造山运动有关，”朱利安尼说。“因此，红宝石实际上是这次大陆碰撞的一个理想标志。”
但法国团队也注意到，虽然喜马拉雅山脉的红宝石大理石分布面积很大，但红宝石本身却只零星地出现在一些小块区域。“红宝石的出现非常孤立和局部化。我们在有大理石的地方并不都能找到红宝石。所以我们不得不问，为什么我们只在某些地方找到红宝石？因为如果这是一个变质作用，通常它会影响整个大理石，”朱利安尼说。“但事实并非如此，所以这里有一个大秘密。”
法国人认为，秘密在于盐。石灰石不仅脏，而且还很咸。他们说，特提斯海在某些地方非常浅，以至于会偶尔干涸，留下蒸发的海水形成的薄薄一层盐壳。盐与冲刷下来的陆地碎屑混合，形成了孕育红宝石的独特石灰石。一旦受热，盐就像助熔剂一样，确保铝变得足够移动，与铬混合。
盐的作用的进一步线索存在于红宝石晶体微观世界的深处。在那里，加尼尔发现了微小的流体液滴，它们是红宝石结晶时大理石中流动的液体的永恒快照。液滴中漂浮着微小的氯化钠和硬石膏（海盐中发现的）晶体。但红宝石的敌人——二氧化硅呢？加尼尔声称，原始岩石中二氧化硅的含量不足以造成太大损害。花岗岩的作用呢？朱利安尼说它完全没有作用。
哈洛表示反对。“根本问题是，如果你对大理石进行变质作用，二氧化硅的含量远高于铝，你永远无法形成刚玉——尽管我们都知道有含刚玉的大理石矿床。那么你是怎么做到的呢？”他问道。“很简单。你需要一种流体。你需要某种运输机制来降低岩石中的二氧化硅含量。”他补充道，“侵入岩，如花岗岩，提供了便捷的流体来源。“这是一个简单的机制，尽管它尚未在红宝石上得到证实。”
在宝石学家能够解释缅甸（前称缅甸）著名莫戈克矿（Mogok mine）的传说宝石之前，任何红宝石形成模型都不会被认为是定论。莫戈克矿产出世界上一些最优质的红宝石和尖晶石。虽然莫戈克宝石确实产于大理石中，但它们常常与美丽的黄玉和月光石一起生长，这些矿物是火成的（从上升的岩浆中结晶而成），而不是变质的。这些晶体巨大的尺寸暗示了一种叫做伟晶岩的岩浆，这是一种富含水的熔体，提供了异常的条件，使矿物能够生长到巨大的尺寸。这表明，当时起作用的过程与为创造其他红宝石所假设的过程不同。“这些矿物让我大开眼界，”哈洛说。“我开始看到一些真正挑战红宝石是变质矿物这一概念的东西。”
可悲的是，地质学家可能还需要一段时间才能弄清楚。缅甸的政治因素长期以来一直阻碍科学家——尤其是西方科学家——进入该国进行考察。“缅甸的根本问题是，你无法进入那里进行任何研究，”哈洛说。“而那些进行地质研究的人是缅甸地质学家，不幸的是，他们在科学上落后了 40 年。”
如果西方科学家被允许完全进入莫戈克矿，他们会找到红宝石如何形成的答案吗？哈洛不确定。“是的，莫戈克很特别，”他说。“但它会挑战其他模型或挑战其他解释吗？我认为从根本上说不会。许多矿床之间存在很强的相似性，尽管细节往往不同。我认为我们离回答这些问题还有一段距离。”
