中國粉體網(wǎng)訊  石英族礦物是指由石英及化學組成與之相同或緊密有關的礦物所組成的一族氧化物礦物。在自然界中最為常見，包括二氧化硅的各種天然同質(zhì)多種變體，天然的二氧化硅玻璃及含水二氧化硅，總計達到12種礦物。

石英的化學式為SiO₂，地球內(nèi)部SiO₂的含量隨深度的增加逐漸減少，地球表面SiO₂的含量在78Wt%以上，整個地殼中SiO₂的含量在60Wt%以上，上地幔中SiO₂的含量約為45Wt%。在地殼中，SiO₂多以石英礦物的形式存在，常見的有水晶、瑪瑙、砂巖、蛋白石、玉髓、燧石等，在地幔中主要以硅酸鹽礦物的形式存在，如橄欖石、斜方石等。

我們平常所說的石英通常專指低溫石英（α-石英），是本族礦物中分布最廣和最重要的一個礦物種，其摩氏硬度（相對硬度）為7。廣義的石英則同時包括高溫石英（β-石英）在內(nèi)。

鱗石英、方石英

石英有多種同質(zhì)變體，常壓下有七種晶型：α-石英、β-石英、α-鱗石英、β1-鱗石英、β-鱗石英、α-方石英和β-方石英，它們之間的常壓轉變溫度如圖所示。其中β-型表示高溫下穩(wěn)定存在的晶型，α-型表示低溫下穩(wěn)定存在的晶型。

常壓高溫下石英各晶型的結構轉變關系

鱗石英有低、中、高溫變體，分別稱為低溫鱗石英（α-鱗石英）、中溫鱗石英（β1-鱗石英）和高溫鱗石英（β-鱗石英）。高溫鱗石英一般呈細小的六方薄板狀或鱗片狀晶體產(chǎn)出，輪輻狀的貫穿三連晶常見。通常產(chǎn)于火山巖中，也見于石隕石和月巖中。常溫常壓下均已轉變?yōu)榈蜏伧[石英或低溫石英。天然的低溫鱗石英晶體均呈高溫鱗石英的副相。無色或白色，玻璃光澤，貝殼狀斷口。

(圖片來源：網(wǎng)絡)

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柯石英、斯石英

在高壓下石英也有多種變體，柯石英是石英的第一個高壓變體。Coes于1953年在實驗室中以硅酸鈉和磷酸氫二銨的混合物為初始原料首次合成出柯石英，合成條件為3.5GPa和750℃，處理時間為15h�？率�英屬單斜晶系，密度為3.01g/cm³。

1960年，美籍華裔礦物學者趙景德在美國亞利桑那州Meteor隕石坑中首次發(fā)現(xiàn)天然柯石英；1984年，Chopin和Smith分別在西阿爾卑斯的變質(zhì)沉積巖和挪威西部片麻巖區(qū)高壓榴輝巖中發(fā)現(xiàn)天然柯石英，接著地質(zhì)學家們又相繼發(fā)現(xiàn)了多個有柯石英或其假相存在的超高壓變質(zhì)地帶。后來，柯石英是公認的標志性壓力指示礦物之一。

斯石英是石英的第二個高壓變體，密度為4.35g/cm³，結構為四方相。1962年，斯石英由前蘇聯(lián)學者C.M.斯季紹夫和C.B.波波娃首次合成，合成條件為12.5GPa和1200-1400℃，同年趙景德等便在Meteor隕石坑中發(fā)現(xiàn)了天然斯石英。后來，在原子彈坑內(nèi)也有人發(fā)現(xiàn)了斯石英，這是高壓沖擊變質(zhì)作用的產(chǎn)物。

石英在高溫高壓 P-T 相圖

柯石英是硅原子成四次配位的SiO₂各同質(zhì)多相中結構最緊密的一種變體。斯石英則結晶成金紅石型結構，是SiO₂的所有同質(zhì)多相中硅原子具有六次配位的唯一變體，其結構的緊密程度比柯石英還高46%，故亦稱高密石英。

焦石英、蛋白石

焦石英是天然熔凝的非晶質(zhì)高二氧化硅玻璃。它是由于閃電電擊或隕石撞擊時產(chǎn)生的高溫使石英熔融，然后急速冷卻而形成的天然石英玻璃。由閃電電擊形成的常具管狀或棒狀結構，稱為硅管石。有人將由巖漿噴發(fā)急速冷凝而成的火山玻璃也歸屬于焦石英，但它們的SiO₂含量一般都在80%以下。

蛋白石是一種成分為含水二氧化硅(SiO₂·nH₂O)的非晶質(zhì)或超顯微隱晶質(zhì)礦物。

附：石英族的主要礦物及其特性

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）

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