α－石英在自然界最为常见。β－石英是SiO2在573℃以上的一种同质多象变体，见于酸性喷出岩或浅成岩石。由于α－石英和β－石英之间的转变是可逆的，因而β－石英在常温条件下已转变为α－石英，但可保持β－石英六方双锥的外形。β－鳞石英和β－方石英很少见，仅发现于高温低压形成的酸性喷出岩中。 石英族矿物的晶格属于架状构造，在其构造中硅和氧组成四面体，而各四面体彼此以顶角相连，每一硅离子被位于四面体各顶角的四个氧离子所包围，而每一氧离子则与两个硅离子相连接。由于硅氧四面体在空间上的连接形式有所差异，因而表现出一系列同质多象变体。反应在形态和某些物理性质上（如比重）就有所不同。现对比如下：
SiO2的主要同质多象变
体 α－石英 β－石英 β－鳞石英
573℃以下 573－870℃ 870－1470℃
三方晶系，晶体为菱面体和六方柱所组成聚形 六方晶系，晶体呈六方双
锥
六方晶系，晶体呈六方板
状
2.27 2.54 2.65
形成温度范围
形态
比重
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β－方石英（β－白硅
石）
1470－1723℃ 等轴晶系，晶体呈八面体 2.35
现将最常见的α－石英和β－石英描述如下：
α-石英和β石英
[化学组成] 含Si 46.7% , O 53.3% 。成分较纯，类质同象混入物少，但常
含机械混入物或包裹体，如CO2、H2O、NaCl、CaCO3，还可以有金红石、阳起石、绿泥石、电气石等包裹体。
[形态] β－石英属于六方晶系，晶形呈六方双锥，六方柱不发育或不存在。α－石英属三方晶系，晶体很长见，通常由六方柱m{1010}和菱面体r{1101}、z{0111}等组成的聚形。有时还出现三方双锥s{1121}或{2111}和三方偏方面体x{5161}或{6151}。α－石英的柱面常具横纹。α－石英随着形成的温度和过饱和程度的不同，晶体习性也发生变化。 α－石英有左晶和右晶的区别，其识别标志是根据三方偏方面体所在的位置来决定，若x面位于m面的左上角的为左形，位于右上角的为右形。也可根据s面上的斜纹来决定，如果s面上的斜纹指向左上角的为左形，指向右上角的为右形。 α－石英常形成双晶，常见的有两种，现分述如下:
道芬双晶：最常见，以c为双晶轴，无双晶面。由两个左晶或者由两个右晶组成的穿插双晶，结合面不规则。
巴西双晶：是以{1120}为双晶面，由一个左晶和一个右晶组成的穿插双晶。结合面规则。
[物理性质] α－石英的颜色因不同的机械混入物而不同，通常多为无色，乳白色和灰色。玻璃光泽，断口油脂光泽。硬度7。菱面体解理不完全，一般认为无解理。贝壳状断口。比重2.65。α－石英具有压电性。 α－石英可根据形态和物性的差异，有以下变种： 水晶：无色透明的晶体。
紫水晶：紫色（含锰）透明或半透明晶体。 蔷薇水晶：浅玫瑰色致密块体。
烟水晶：烟黄色或烟褐色，透明的晶体或块体。 墨晶：墨黑色（含有机质）半透明的晶体或块体。
乳石英：乳白色（含细小分散的气态或液态包裹体）半透明的致密块体。 石髓（玉髓）：半透明，具腊状光泽的隐晶质石英，常呈钟乳状、肾状，一般为白色。
玛瑙：具有不同颜色的带状构造的石髓称之玛瑙。
[成因及产状] 石英是自然界分布最广泛的矿物之一，可形成于各种地质作用，其中有工业价值的压电石英和光学石英的成因类型有：
（1）伟晶型：产于花岗伟晶岩中，与长石、白云母、电气石、黄玉、绿柱石等共生。
（2）热液型：多属于中、低温热液矿床，是压电石英的主要来源。
（3）机械沉积：石英化学性质十分稳定，硬度大，由原生热液脉或伟晶岩脉经风化作用后在适宜条件下沉积形成。
[鉴定特征] 以晶形，一般无解理，贝壳状断口，硬度高为特征。据此可与根它相似的方解石、长石、等矿物相区别。方解石硬度低，用小刀可刻动且遇酸起泡。
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长石常呈柱状，有解理。
蛋白石 SiO2·Nh2O
[化学组成] 为胶体矿物，成分除SiO2外，含水量1－5％ ，极少数可达34％，加热100－250℃时失去大部分水 。
[形态] 非晶质，无一定外形，通常呈肉冻状块体，钟乳状。多孔状等。质轻多孔者称硅藻土。
[物理性质] 无色或乳白色，常因含有杂质而呈现各种颜色。玻璃光泽（多孔块体呈蜡状光泽或无光泽）。半透明者常具蛋白光，故称蛋白石。有些具有明显变彩的称贵蛋白石。硬度5－5.5。断口贝壳状。比重1.9－2.5。
[成因及产状] 沉积型，主要由SiO2胶体沉淀而成或某些硅质生物骨骼堆积而成。蛋白石胶体脱水后可转为石髓或石英。 [鉴定特征] 以硬度低、含水区别于石髓。
（二）复杂氧化物类
钛铁矿 FeTiO3
[化学组成] Fe 36.8% ,Ti 31.6% ,O 31.6% ，有时含Mg和Mn的类质同象混入物。 [形态] 三方晶系。晶体呈厚板状，但极少见。常呈不规则粒状。 [物理性质] 钢灰之铁黑色。条痕为黑色。（有时因含赤铁矿而带褐色）。半金属光泽。硬度5－6。比重4.72。微具磁性。
[成因及产状] 钛铁矿主要形成于岩浆过程，常与磁铁矿一起产于基性岩内。此外，与碱性岩有关的内生矿床常有钛铁矿的产出。
由于钛铁矿化学性质较稳定，故常见于砂矿中。在变质过程中，钛铁矿可分解为金红石和赤铁矿（或磁铁矿）。
[鉴定特征] 以板状晶形，黑色条痕，具弱磁性可与磁铁矿、赤铁矿相区别。若颗粒细小，可作钛试验：将钛铁矿溶于磷酸中，冷却稀释后加过氧化钠（Na2O2），溶液呈黄褐色，即钛之反应。
尖晶石 MgAl2O4
[化学组成] Mg 28.2% , Al2O3 71.8% 。常含Fe、Cr、Zn、Mn等类质同象混入物。
[形态] 等轴晶系。常呈八面体，晶体细小，并常依{111}成接触双晶，或称尖晶石律双晶。
[物理性质] 无色者少见，常被染成各种颜色(含Fe3+呈草绿色，同时含Fe3＋和Fe2＋呈黑色或棕褐色，含Cr呈红色。玻璃光泽。透明至半透明。硬度8。解理{111}不完全。比重3.5－3.7。
[成因及产状] 尖晶石形成于高温下火成岩与白云岩或灰岩的接触带中，与石榴子石、辉石等共生。
此外，在片岩，片麻岩、超基性岩、伟晶岩中亦有产出。 [鉴定特征] 以晶形、双晶、硬度高为特征。
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磁铁矿 Fe3O4(Fe2＋Fe23＋O4)
[化学组成] FeO 31% , Fe2O3 69% , Fe 的含量为72.4% 。常含Ti、V、Cr、Ni等类质同象混入物。含Ti者称钛磁铁矿，含V、Ti者称钒钛磁铁矿，含Cr者称铬铁矿。
[形态] 等轴晶系。晶体常呈八面体或菱形十二面体，其{110}面上常有平行于长对角线的条纹。集合体呈致密粒状，分散粒状及致密块状。
[物理性质] 铁黑色。条痕黑色。半金属光泽。不透明。硬度5.5－6。性脆。无解理。有时可见沿{111}裂开。比重4.9－5.2。具强磁性。 [成因及产状] 磁铁矿分布很广，生于还原环境。
（1）岩浆型：在岩浆岩中常呈副矿物产出，但重要的是呈钒钛磁铁矿产于基性岩中。
（2）接触交代型：产于花岗岩、正长岩与石灰岩接触带中、与石榴子石、透辉石、方解石和金属硫化物等共生。
（3）高温热液型：与赤铁矿、萤石、硫化物等共生。
（4）区域变质型：为沉积铁矿变质而成。与镜铁矿、石英、角闪石、黑云母等共生。
磁铁矿在氧化带较稳定，常见于砂矿。
[鉴定特征] 以强磁性和黑色条痕为特征。可与相似的赤铁矿，铬铁矿相区别。
铬铁矿 FeCr2O4
[化学组成] 成分复杂，存在广泛的类质同象置换。Cr3＋常被Fe3＋和Al3＋代替，Fe2＋常被Mg2＋代替，因而各组分含量变化很大，其中Cr2O3 18－62%，Fe2O3 2－30%，Al2O3 0－33%，FeO 0－18%，MgO 6－16%。
[形态] 等轴晶系。晶体呈八面体，但不多见，通常呈粒状，浸染状及致密块状。
[物理性质] 黑色。条痕褐色。半金属光泽，不透明。硬度5.5－7.5。无解理。比重4.0－4.8。具弱磁性。
[成因及产状] 铬铁矿主要是岩浆成因的矿物，产于超基性岩中，常与橄榄石、斜方辉石，铂族矿物共生，或与蛇纹石、绿泥石伴生。此外，少数铬铁矿也产于基性岩中。
[鉴定特征] 以颜色、条痕、硬度大、弱磁性，产于超基性岩中为特征。以褐色条痕，弱磁性与磁铁矿相区别。进一步鉴定可用化学方法试铬：将矿物粉末放入放入磷酸中加热煮沸，如果溶液呈现鲜艳的翠绿色，即证明有相当量的铬存在，由此可确定为铬铁矿。
金绿宝石 BeAl2O4
[化学组成] BeO 19.8% 、Al2O3 80.2%。常含Fe、Ti、Cr等杂质。
[形态] 斜方晶系。晶体呈厚板状，有时为柱状。长形成假六方体。金绿宝石常依{031}形成三连晶。在{001}晶面上常具平行a轴的条纹。常呈粒状集合体。 [物理性质] 黄色、黄绿色、无色者少见，含Cr异种呈绿色，叫翠绿宝石。磨光后呈乳状光泽，表面呈星光者称金绿猫眼石。玻璃光泽。断口油脂光泽。硬度
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8.5。性脆。解理平行{011}清楚、平行{001}、{100}不完全。断口贝壳状。比重3.05－3.84。
[成因及产状] 这是一种较少见的矿物，常分布于伟晶岩、蚀变细晶岩或接触变质带中。因其化学性质稳定，亦见于砂矿中。
[鉴定特征] 以假六方板状晶形、黄绿色、硬度大为特征。
铌铁矿－鉭铁矿 （Fe、Mn）（Nb、Ta）2O6
[化学组成] 铌铁矿和钽铁矿二者常形成连续类质同象系列，所以成分变化很大，Nb2O5－78.9% ,TaO5－5.56－86.1% ,常有Sn、Ti、W、U和稀土元素。 [形态] 斜方晶系。晶体呈片状、板状，有时呈短柱状。双晶{201}呈板状心型且在{010}面上有羽毛状条纹。
[物理性质] 黑色或褐色。条痕黑色至褐红色。半金属光泽。不透明。硬度6。解理平行{010}清楚，平行{100}不完全。比重5.15－8.20（随Ta含量增高而加大）。
[成因及产状] 产于受强烈交代作用的花岗岩和花岗伟晶岩中，常与钠长石、白云母、电气石、绿柱石、锂辉石、锂云母等共生。由于化学性质稳定，也可形成有工业价值的砂矿床。
[鉴定特征] 以板状晶形，黑色和较大的比重为特征。铌钽铁矿与钨锰铁矿的区别在于后者具{010}完全解理和较低的硬度。与钛铁矿的区别：钛铁矿无解理。与褐帘石的区别：褐帘石无解理，比中小。
黄绿石（烧绿石） （Na,Ca……）2（Nb，Ta，Ti）2O6（OH，F，O）
[化学组成] 成分变化很大。它实际上是和细晶石形成完全类质同象。纯的烧绿石含CaO、15.4%,Na2O 8.5%,Nb2O5 73.05%和F5.22%，纯的细晶石含CaO 10.43%,Na2O 5.76%,Ta2O5 82.14%,和H2O 1.67%,常含有K、Mg、Fe、Mn、TR、Y、Th、U、Zr、和Sn的混入物。
[形态] 等轴晶系。晶体呈八面体。但常见不规则粒状。含铀较高的黄绿石，可蜕变成非晶质，但仍保存黄绿石的八面体假像，或晶形趋于扭曲，并发生膨胀裂隙或呈胶态分泌体及致密块状等。
[物理性质] 颜色为暗褐、红褐、黄绿、淡黄、粉红等色。条痕淡褐、淡黄色。油脂光泽。硬度5－6。性脆。断口贝壳状。比重4.0－5.4。具放射性。
[成因及产状] 黄绿石产于钠长石化碱性花岗岩、正长岩、霞石正长岩及派生的伟晶岩中，与钠闪石、霓石、铁锂云母、锆石、褐帘石、榍石等共生。黄绿石还产在稀有碳酸盐岩矿床中，与磷灰石、磁铁矿、金云母、阳起石、锆石、铈钙钛矿、钙钛矿等共生。此外，亦产于上述各类岩石的风化壳及其附近的砂矿中。 [鉴定特征] 以晶形、颜色、光泽和产状为特征。与四方双锥发育的锆石相似，但锆石硬度大。
褐钇铌矿 （Y,Er,Ce）（Nb,Ta,Ti）O4
[化学组成] 含Nb2O5 42.90%, [Y]2 O3 37.03%, 有少量Ce、Ta、U、Th、Ti等元素。
[形态] 四方晶系。晶体多为角锥状、矛状、柱状和四方双锥状。常变成非晶质。
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