一般认为，原生玛瑙是由岩浆的残余热液形成的。这种热液充填在火山岩如玄武岩、流纹岩的空隙中，因空隙的形状不同，或成玛瑙球，或成玛瑙脉。经过自然力的作用，原生玛瑙脱落而出，再经过山洪冲击，流水搬运，磨成卵石。这就是我们所见到的在砾石层中的雨花玛瑙石。
原生玛瑙的主要化学成分是二氧化硅，其次是少量的氧化铁和微量的锰、铜、铝、镁等元素及化合物。它们本身具有不同的色素，如赤红者为铁，蓝者为铜，紫者为锰，黄色半透明为二氧化硅胶体石髓，翡翠色含绿色矿物等等；由于这些色素离子溶入二氧化硅热液中的种类和含量不同，因而呈现出浓淡、深浅变化万千的色彩，使玛瑙及其艳丽秀美。
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