1、石英由二氧化硅組成的礦物，半透明或不透明的晶體，一般乳白色，質(zhì)地堅(jiān)硬。 石英外觀常呈無(wú)色、白色、乳白色、灰白半透明狀態(tài)，莫氏硬度為7，斷面具玻璃光澤或脂肪光澤，比重因晶型而異，變動(dòng)于222265之間。跟普通砂子、水晶是化學(xué)組成上的同一種物質(zhì)。當(dāng)二氧化硅結(jié)晶完美時(shí)就是水晶；二氧化硅膠化脫水后就是瑪瑙；二氧化硅含水的膠體凝固后就成為蛋白石；二氧化硅晶粒小于幾微米時(shí)，就組成玉髓、燧石、次生石英巖。石英是非可塑性原料，其與粘土在高溫中生成的莫來(lái)石晶體賦予瓷器較高的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，并能增加坯體的半透明性，是配制白釉的良好原料。石英屬于架狀硅酸鹽結(jié)構(gòu)，Si4+的排列方式與金剛石結(jié)構(gòu)完全相同，在距離最

2、近且完全等距離的每2個(gè)Si4+之間插入O2-，就構(gòu)成了a-方石英的晶體結(jié)構(gòu)。石英在玻璃工業(yè)中是一種主要原料，石英在不同熱力學(xué)條件下形成多種變體（同質(zhì)多晶），它們之間轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。在上述各種石英變體中，縱向之間的變化均不涉及晶體結(jié)構(gòu)中鍵的破裂和重建，轉(zhuǎn)變時(shí)質(zhì)點(diǎn)只需稍作位移，鍵角稍作調(diào)整，轉(zhuǎn)變過(guò)程迅速，這種轉(zhuǎn)變稱為位移型轉(zhuǎn)變。橫向之間的轉(zhuǎn)變都涉及到鍵的破裂和重建，過(guò)程比較緩慢，這種轉(zhuǎn)變稱為重建型轉(zhuǎn)變。圖畫出了這兩種轉(zhuǎn)變的示意圖，前者結(jié)構(gòu)沒有遭到徹底破壞，只是稍作調(diào)整；后者結(jié)構(gòu)徹底瓦解，重新組建成另一種結(jié)構(gòu)。石英的3個(gè)主要變體a-石英、a-鱗石英、a-方石英之間在結(jié)構(gòu)上的主要差別，在于SiO4連

3、接方式不同：a-石英沒有對(duì)稱中心，鍵角150；a-鱗石英有對(duì)稱平面，鍵角180；a-方石英有對(duì)稱中心，鍵角180石英的形態(tài)石英的形態(tài)石英的形態(tài)決定其應(yīng)用，而形態(tài)由形成時(shí)的溫度和壓力，如下表是石英的各穩(wěn)定形態(tài)。形態(tài) 比重晶體形態(tài)穩(wěn)定條件磷石英（Tridymite）2.28六角形870度以上方石英（Cristobalite）2.33立方體1470度以上石英（quartz）（）2.53斜六面體570度以上石英（quartz）（）2.65正六面體表面的柯石英（Coesite）2.93單斜晶大于20KB、超石英（Stishovite）4.30正方晶大于80KB石英的形態(tài)變化圖石英的形態(tài)變化圖石英（石英（

4、quartzquartz）（）（） 石英是天然界最常見的低溫石英，其晶體結(jié)構(gòu)為正六面體，包括燧石、玉髓、玫瑰、乳白色的、煙石英、石英木化石、恐龍骨化石、瑪瑙。 石英 正六面體結(jié)構(gòu)正六面體結(jié)構(gòu)石英石英石英 石英木化石石英木化石 瑪瑙瑪瑙石英石英晶體結(jié)構(gòu)石英（石英（quartzquartz）（）（） 石英為斜六面體結(jié)構(gòu)，在花崗巖中的石英顆粒為石英石英斜六面體結(jié)構(gòu)石英斜六面體結(jié)構(gòu)石英 花崗巖花崗巖 石英顆粒石英顆粒鱗石英的組成及特性鱗石英（Tridymite）是SiO2在8701470之間的穩(wěn)定相。溫度更高時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榉绞?；較低溫度時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)?石英，但非常緩慢（再造式轉(zhuǎn)變）。在有堿金屬氧化物或鹵化物等礦

5、化劑存在時(shí)可加速轉(zhuǎn)變，能冷卻至870以下。冷卻時(shí)發(fā)生兩個(gè)位移式轉(zhuǎn)變：B2-鱗石英(高溫鱗石英)(163)B1-鱗石英(中溫鱗石英)(117)-鱗石英(低溫鱗石英)。結(jié)構(gòu)與形態(tài)： B2-鱗石英六方晶系，a0=0.503nm，c0=0.822nm；Z= 4。SiO4形成0001的結(jié)構(gòu)層。層內(nèi)6個(gè)四面體中有3個(gè)頂點(diǎn)向上，三個(gè)頂點(diǎn)向下相間排列，即四面體的L3都平行于0001，連成六方環(huán)，再分別與上、下的六方環(huán)頂點(diǎn)相連形成三維骨架。氧原子呈簡(jiǎn)單六方緊密堆積。-鱗石英為斜方晶系。復(fù)六方雙錐晶類，D6h-6/mmm（L66L27PC）。一般呈0001的六方板狀晶體。雙晶非常普遍，雙晶面1016的接觸雙晶或穿

6、插雙晶常見。物理性質(zhì)：無(wú)色-白色。玻璃光澤。硬度7。相對(duì)密度2.22（200）。偏光鏡下：無(wú)色透明。人工合成鱗石英：二軸晶(+)。2V=36。Ng=1.473，Nm=1.470，Np=1.469。產(chǎn)狀與組合： 在酸性火山巖中形成于8701470，常作為斑晶產(chǎn)出；低于117轉(zhuǎn)變?yōu)?鱗石英，后者常見于中酸性噴出巖基質(zhì)或氣孔中，與方石英，透長(zhǎng)石等共生。鑒定特征：晶形，硬度及產(chǎn)狀，X射線衍射分析法可準(zhǔn)確鑒定。工業(yè)應(yīng)用： 是硅質(zhì)耐火材料中的主要物相。磷石英晶體由 SiO4 四面體公用頂點(diǎn)連接成三維骨架, 硅原子相當(dāng)于六方 ZnS 中 Zn 和 S 的位置 , 氧原子介于兩個(gè)硅原子之間。磷石英磷石英 盡管

7、磷石英的形成溫度是870 C,正常低巖漿溫度范圍，磷石英一般以低溫下富硅土石形式存在，并且在大多數(shù)狀態(tài)下以亞穩(wěn)狀態(tài)的產(chǎn)生。磷石礦大多是不透明的黑曜巖存在。磷石英磷石英 磷石英磷石英方石英方石英 在低溫下方石英地下形成巖在低溫下方石英地下形成巖漿，由于低溫下一般以火山巖的漿，由于低溫下一般以火山巖的存在，如黑禇石以及一些沉積巖，存在，如黑禇石以及一些沉積巖，它以亞穩(wěn)狀態(tài)存在。它可能在快它以亞穩(wěn)狀態(tài)存在。它可能在快速生長(zhǎng)的動(dòng)力下速生長(zhǎng)的動(dòng)力下,形成高度開放結(jié)形成高度開放結(jié)構(gòu)。構(gòu)。方石英（立方 SiO2）構(gòu)型中的 Si ，與金剛石結(jié)構(gòu)中 C 原子一樣，形成 A4 堆積； O 原子位于 Si-Si 連

8、線的中心位置附近，形成三維網(wǎng)絡(luò)狀低密度結(jié)構(gòu)，離子晶體已過(guò)渡到共價(jià)晶體。晶體中 Si 原子與周圍 4 個(gè)氧原子（在四面體頂點(diǎn)方向）成鍵，氧原子只和 2 個(gè) Si 原子配位， Si 與 O 的配位數(shù)分別降到 4:2 。方石英方石英 方石英方石英柯石英柯石英柯石英是石英在幾萬(wàn)巴（1巴=10的5次方帕）的超高壓變質(zhì)作用下形成的，通常要在地下80公里左右地層中才達(dá)到這種高壓。它和橄欖巖通常都是上地幔的巖石產(chǎn)物。自然產(chǎn)出的柯石英，晶粒大小在5-50m，1953年人工合成柯石英，晶體與石膏相似，它是從35千帕壓力，500-800的SiO2熔融體中析出。1960年，柯石英首次在美國(guó)阿利桑那隕石坑中發(fā)現(xiàn)，在德國(guó)

9、、阿拉伯的隕石坑中也有發(fā)現(xiàn)，形成于沖擊變質(zhì)作用有關(guān)?？率⑹枪柙映伤拇闻湮坏?SiO2各同質(zhì)多象中結(jié)構(gòu)最緊密的一種變體,亦稱單斜石英。通常呈小于 5微米的粒狀產(chǎn)出。無(wú)色透明，玻璃光澤。無(wú)解理，摩斯硬度約為8。在5%的冷氫氟酸中近于不溶，但易溶于熱濃氫氟酸中?？率⒖率oesiteCoesite 柯石英埋藏于地殼下深層 超石英超石英又名斯石英、重石英，是一種超硬超重的二氧化硅同質(zhì)多形體。它屬于四方晶系。在超硬材料氧化亞硼被發(fā)現(xiàn)之前，它曾經(jīng)長(zhǎng)期被認(rèn)為是已知最硬的氧化物。在常溫常壓下，斯石英處于亞穩(wěn)定態(tài)，會(huì)緩慢地發(fā)生相變，轉(zhuǎn)變?yōu)槠胀ㄊ?；但是該相變是如此緩慢，以至于其迄今還沒有被觀察到。斯石英

10、首先由蘇聯(lián)高壓物理學(xué)家斯提肖夫（Sergey M. Stishov）于1961年人工合成。斯石英也因斯提肖夫而得名。天然的斯石英由美籍華裔地質(zhì)學(xué)家趙景德（Edward C. T. Chao）于1962年在美國(guó)亞利桑那州的一處隕石撞擊坑中發(fā)現(xiàn)。斯石英的密度為4.287 g/cm3，是密度最大的二氧化硅同質(zhì)多形體。它的晶體結(jié)構(gòu)有四方對(duì)稱性（空間點(diǎn)群為P42/mnm，對(duì)稱性編號(hào)136）；皮爾森符號(hào)表示為tP6斯石英在相當(dāng)于地球內(nèi)部360公里以上深度的壓強(qiáng)（超過(guò)100千巴）下可以形成并且是穩(wěn)定的，但在常壓下若加熱到數(shù)百度就會(huì)發(fā)生相變而轉(zhuǎn)化為普通石英。在隕石撞擊事件中，由于巖石的溫度會(huì)強(qiáng)烈升高，因而有可

11、能觀察不到斯石英的存在。超石英超石英Stishovite 超石英與金紅石同構(gòu)。它在極壓下，以至于四面體二氧化硅分解，并以硅六面折疊存在。大多是隕星坑形成的。 蛋白石蛋白石OpalOpal 存在是在化學(xué)上類似于硅的硅土，但在礦物結(jié)構(gòu)內(nèi)含有大量不定量的水分。水的含量在2和20%之間變化，加上昂貴的含610%的蛋白石。昂貴的蛋白石由無(wú)定形的硅土的小球以規(guī)責(zé)的序列包裝組成的。白光被這些層面衍射，并被彩光的光譜分解，造成蛋白石高價(jià)。 蛋白石蛋白石OpalOpal蛋白石蛋白石OpalOpal石英的應(yīng)用1）冶金工業(yè)：主要用于制造耐火材料硅磚，冶煉硅質(zhì)合金（硅鐵、硅錳、硅鉻）和作熔劑。質(zhì)純的可制結(jié)晶硅。結(jié)晶硅

12、是生產(chǎn)單晶硅的主要原料，又可制硅鋁和有機(jī)硅。2）玻璃工業(yè)：是制造玻璃的主要原料?？芍圃旄鞣N平板玻璃、夾絲玻璃、壓花玻璃、空心玻璃、泡沫玻璃、玻璃磚、各類包裝瓶罐，玻璃器皿如：啤酒瓶、玻璃杯、保溫瓶及裝飾品，可以制造光學(xué)玻璃，玻璃儀器，玻璃纖維，導(dǎo)電玻璃，玻璃不及防射線特種玻璃。也可做成耐火磚作玻璃熔窯的窯襯。3）建筑工業(yè)：可作重要的建筑基石。碎石可作道路充填石及鐵路道砟。砂與瀝青混合可鋪路，石英還可作硅酸鹽水泥的校正材料。 也可作沙子水泥配料，加氣混凝土，普通制品等。4）化學(xué)工業(yè)：硅石可制作各種硅化物和硅酸鹽及硝酸鹽，質(zhì)佳者可作耐酸性的硫酸塔中的充填物。 也可制造水玻璃、硅膠、干燥劑，石油精煉催化劑。制造外墻涂料，馬路畫線漆等。5）研磨業(yè)：石英巖和石英砂巖可制作磨石、油石、砂紙及碳酸硅等研磨材料；石英砂也多用來(lái)鋸石料、磨光玻璃、磨金屬制品及石器制品的表面，石英也用于琢磨珠寶。6）其它工業(yè)：可作搪瓷和陶瓷原料。質(zhì)純者廣泛用于無(wú)線電工業(yè)、超聲波技術(shù)及現(xiàn)代國(guó)防和尖端技術(shù)，