ヒスイはもともと、高温高圧下の変成作用の結果、曹長石がヒスイ輝石と石英に変成して生成されると考えられていた。この従来のヒスイ生成説ではヒスイと同時に必ず石英が生成される。しかし糸魚川のヒスイのみならず、日本国内、そして世界的にみてもヒスイと石英が同時に確認できる例に乏しく、従来の生成説は実際のヒスイの産状から見て大きな矛盾があった。結局、ヒスイは曹長石から生成されたのではなく、別の原因で形作られていったものと考えられるようになった。
ヒスイの原石を丹念に調べていくうちに、自形結晶と呼ばれる形の整った結晶が確認された。自形結晶は液相、ないし気相の中で結晶が成長していくプロセスを経て形成されていく。つまりヒスイは液体ないし気体の中で成長していく過程を経て生成されたことが想定される。またヒスイの自形結晶のそばにはソーダ沸石が確認された。沸石は熱水から生成される代表的な鉱物であり、このことからヒスイは熱水から生成されたのではないかとの説が唱えられるようになった。
その他、ヒスイの中に熱水が割れ目に入りこんで結晶したものと判断される脈状の構造が確認されており、これらの証拠から低温高圧の環境下で、ヒスイは熱水から析出されることによって生成されたと考えられるようになった。具体的には海洋プレートが沈み込んでいく沈み込み帯でヒスイは生成されると考えられている。沈み込んでいく海洋プレートは温度が比較的低く、その上、沈み込んでいく過程で脱水されていくため、大量の熱水が生み出される。ヒスイは沈み込んでいく海洋プレートの直上という、比較的低温かつ高圧、そして豊富に熱水が供給される、マントルのカンラン岩が熱水によって蛇紋岩化されるような場所で生成される。
プレートの沈み込み開始とヒスイの誕生.
マントルの温度低下とヒスイの生成.
ヒスイの地表近くまでの上昇.
構造浸食作用の結果、沈み込む海洋プレートと大陸プレートの間に水が浸透しやすくなる。そのためマントルのかんらん岩の蛇紋岩化も持続していく。また蛇紋岩はプレートやマントルよりも密度が低いため、浮力を生じて沈み込み帯で生成されたヒスイなどの周囲の岩石を巻き込み、様々な岩石を取り込んだ蛇紋岩メランジュを形成しながら上昇していく。蛇紋岩メランジュはしばしば海溝の斜面付近まで上昇することが知られている。
飛騨山脈の誕生と糸魚川ヒスイ.