Mối liên hệ giữa hồng ngọc và ngọc bích với những điều kiện địa chất đặc biệt hình thành nên chúng, giúp chúng ta hiểu thêm về lịch sử kiến tạo địa tầng trên Trái đất.
Ngọc bích là một thuật ngữ chung cho cả ngọc bích jadeite và ngọc bích nephrite.
Jadeite là dấu hiệu của các đới hút chìm, một vụ va chạm giữa lục địa và mảng kiến tạo dưới đại dương. Tại một khu vực hút chìm, lạnh hơn, dày đặc hơn thạch quyển dưới đại dương chảy xuống thành lớp vỏ đá nóng hơn bên dưới lớp vỏ lục địa. Thạch quyển sau đó được ép, đun nóng và giải phóng dung dịch lên lớp vỏ Trái đất. Tại một vài khu vực hút chìm, sự tương tác giữa lớp vỏ, dung dịch và trầm tích biển đã tạo ra ngọc bích.
Ngọc bích được tìm thấy nhiều ở Myanmar và Guatemala.
Hồng ngọc là kết quả của sự va chạm giữa hai châu lục. Trầm tích được chôn sâu dưới lòng đất, giàu nhôm nhưng không có silica làm nên hồng ngọc. Hầu hết các mỏ hồng ngọc của thế giới đều nằm trong vùng đá vôi biến chất.
Các ngọn núi cao nhất trên trái đất, chẳng hạn như dãy Himalaya, là kết quả của sự va chạm lục địa, tạo ra nhiệt và áp suất cần thiết cho sự hình thành của hồng ngọc. Trong quá khứ, Đông Phi, miền nam Ấn Độ và Madagascar là những khu vực có nhiều dãy núi lớn và đây cũng là nơi có nhiều hồng ngọc. Các khu vực này đã tạo thành một siêu lục địa vào cuối thời kỳ tiền sử, khoảng 650 triệu năm trước. Hàng triệu năm xói mòn (và khai thác) đã đưa những mỏ hồng ngọc này trồi lên mặt đất.
Robert Stern, nhà khoa học địa chất thuộc trường đại học Texas, Dallas, Mỹ và các đồng nghiệp hy vọng rằng, kết nối hồng ngọc và ngọc bích với đặc điểm kiến tạo địa tầng sẽ làm tăng mối quan tâm tới đá quý và tầng địa kiến tạo. Stern là một trong số ít chuyên gia địa chất học cho rằng, sự phân bố của đá quý (cùng với các chỉ số khác) chỉ ra rằng, các tầng địa kiến tạo hiện đại, với các đới hút chìm đang hoạt động, được hình thành khoảng 750 triệu năm trước.
"Không phải tất cả các đới hút chìm đều có được ngọc bích, và không phải tất cả va chạm lục địa đều tạo ra hồng ngọc", Stern nói. "Câu hỏi đặt ra là: Liệu những điều kiện đặc biệt chỉ diễn ra trong một khoảng thời gian nhất định?".
Tuy nhiên, phần lớn các nhà nghiên cứu nghĩ rằng các viên đá quý này chứng tỏ rằng các lớp địa tầng được hình thành cách đây từ 2,5 đến 3 tỉ năm.