约17亿年的三大变质岩出现在Muva，Kagem矿区。最上层是约30-40米的云母片岩层。顶部的10-20米已风化为土和红土。云母片岩下方是约15-20米厚的角闪岩。而角闪岩的下方是一种含铬，镁元素丰富的变质岩-绿泥石片岩± 磁铁矿，正是这种岩石包裹着祖母绿。(Sliwaand Nguluwe, 1984; Seifert, 2004) 浅色的绿柱石包含在经过太平洋和非洲板块运动后产生巨大能量的三大变质岩层的石英中。白云母岩层汇总的钾/氩显示出，祖母绿晶体的结晶时间约在447-452万年前。

Kagem 矿区的祖母绿主要集中在宽约3米的变质岩层，金云母丰富区。围绕着数量巨大的伟晶岩及石英-电气石岩脉。（基因上与深处的花岗岩有联系）切断了滑石-磁铁矿岩层。像巴西，马达加斯加，俄罗斯，和南非的那些，有的人可能将这种归类为“片岩型”祖母绿，然后，Kagem 矿区最好的祖母绿标本实际上是包裹在石英中，靠近片岩及伟晶岩的交界处。多数祖母绿的矿化形成通常在温度360° - 390°C 和 400 - 450 MPa的压力下。

Kagem 开采祖母绿的区域在占地约200平方公里里的46平方公里产量区，该地区已知有六个滑石磁铁矿岩层，近13KM的长度。其中之一的Fwaya-Fwaya-Pirala 带，是现在Kagem矿区主要产出祖母绿的区域，核心钻探沿着岩层带已开发近1720米。至2005年，祖母绿的开采已至60米的深度，但是实际化学成分及地质结构分析调查结果显示，高产量区将沿至更深。

图片， Kagem露天矿区 注意左边白色的伟晶岩脉将基岩切断。Graham Sutton 摄

祖母绿似乎是在片岩层（而不是伟晶岩）中形成了单一的生长。片岩及镁含量高的岩石为祖母绿的结晶提供了必要的元素，包括3000-4000ppm的微量铬和钒，这两种元素既是祖母绿绿色的来源。铬主要集中在氯酸钠(up to 1.5 wt. %)和磁铁矿中。

多数在Kagem矿区产出祖母绿都存在于较脆的片岩反应区，也使之容易做移除及破碎处理。然而，适合做矿物标本收藏的祖母绿多数是包裹在石英中或是与伟晶岩接触生长的。所以这些是不同寻常的“片岩型”祖母绿（或者说是独特的）因为它们实际并没有在片岩中，而是在石英中。

在伟晶岩形成的后期，自由生成的祖母绿已经在片岩狂囊中形成富含有二氧化硅的液体被通入各反应区。这些液体于石英接触约750px厚，包围起自由生长的祖母绿并将狂囊封闭。这种封闭有利于保护好石英及其包裹的祖母绿免受进一步的压力及化学反应。然后，即便是轻微的构造运动也会使之断裂，而后石英则将填满断裂处。断层一般会形成一个较浅的沟痕，但是有的晶体则会显示出第二组平行的裂缝角度（示C轴）。祖母绿晶体可在更大，更宽的石英（约750px）中得到更好的保存，这样，晶体能更好的在构造压力下抵抗塑形变形。

不幸的是，石英结晶即使是250px都不常见，所以得到高质量的完整的祖母绿标本是非常难得的。

多数石英中的祖母绿都聚集在其中一侧，说明重力可能是其聚集的在底部的原因。此外，硅质液体的流动也可能是导致祖母绿晶体方向的原因，他们倾向于平行的躺于交界处，也会与流动方向对齐。

祖母绿

绿柱石(Be3Al2Si6O)中的祖母绿多数是由宝石学家经过严格鉴定其标本里的铬（也可能是钒）的微量产生的颜色而决定的。Kagem 矿区的祖母绿含0.26%to 0.86%的Cr2O3 (Zwaan et al.,2005),，较暗的晶体颜色强度与Cr的含量有较大关系， 0.04%的Cr2O3也被发现。有的晶体含0.23%的Cs2O。钒的含量都较低（约 0.02%）所以钒应该并是不主要向晶体贡献颜色的元素。(Zwaan et al., 2005) 而最好的晶体则会表现出强烈的祖母绿颜色和一抹淡蓝。同样，也发现了无色，浅绿色和蓝绿色绿柱石。有的晶体则是多色的，被深绿色围绕中从浅黄绿色到中心的蓝绿色。(Zwaan et al., 2005) 但是其他晶体多数是通体深绿的。

图片，在整理桌上，由人工从碎片岩中挑选出祖母绿原石

最好的晶体总是具有镜面的光滑和极高的透明度。其他情况下，黑色金云母会使晶体越发的暗沉及不透明。原石标本则可能显现出在石英或黑色金云母片岩中的祖母绿晶体。

具有尖锐边缘并且形状良好的晶体一般为一个简单的六边形菱形。通常被底轴线阻断。这个特性是按长度来的，晶体350px长，宽62.5px的都能被恢复。然而，Kagem 矿区的晶体多数发现长于750px的都与伟晶岩伴随。80年代，一位当地的矿区管理者曾经报告在Kamakanga 矿区发现了长达1500px的晶体。

图片，一富含祖母绿的石英块，250px*375px 从Kagem矿区产出，这是在标本准备前。美国时尚矿物公司标本。Richard Jackson 摄.

祖母绿晶体多数被发现平行的躺于石英及片岩的交界处，夹有些许的石英和片岩伴随。

另外有数量巨大的其他种类的矿物被发现存在于祖母绿晶体中，包括：阳起石，透闪石，绿泥石，镁电气石，磷灰石，磁铁矿，赤铁矿，石英，萤石，菱镁矿，菱铁矿，白云石，方解石，纤铁矿，海绿石，金绿宝石，珍珠云母，白云母，黑云母，板钛矿，电气石，和温石棉等。

图片，祖母绿晶体，87.5px，嵌在石英中，Kagem矿区产出，美国时尚矿物公司标本。RichardJackson 摄.

图片，祖母绿晶体，嵌在石英中，Kagem矿区产出，美国时尚矿物公司标本。Richard Jackson摄。

图片9，两块祖母绿晶体于石英中, 350px x 11.5 cm Kagem 矿区产出，左边的晶体已经自然从石英中分离，弯曲，与石英结合在一起，美国时尚矿物公司标本。Richard Jackson 摄