[導讀] 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。
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。
鱗石英、方石英
石英有多種同質變體，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。
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。
方石英舊稱方英石、白硅石。有高、低溫變體，分別稱為高溫方石英和低溫方石英。黑方石英是另外一種獨立的變體，不包括在方石英之內，很少見。高溫方石英通常以細小的八面體骸晶或粗纖維狀球粒產(chǎn)于酸性熔巖中，常溫常壓下轉變?yōu)榈蜏胤绞⒒虻蜏厥?。低溫方石英呈白或乳白色，玻璃光澤，摩氏硬度?.5。它是由高溫變體轉變而來的具高溫方石英的副相在較低溫度下直接結晶形成的，一般成陷晶質纖維狀集合體產(chǎn)出。
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?？率賳涡本?，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，在原子彈坑內也有人發(fā)現(xiàn)了斯石英，這是高壓沖擊變質作用的產(chǎn)物。
柯石英是硅原子成四次配位的SiO2各同質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。
柯石英亦稱單斜石英，通常呈小于5微米的粒狀產(chǎn)出。無色透明，玻璃光澤，無解理，摩氏硬度為8.在5%的冷氫氟酸中近于不溶，但易溶于熱濃氫氟酸中。斯石英以小于微米尺寸的柱狀集合體產(chǎn)出。淺灰色，玻璃光澤，無解理，摩氏硬度約相當于8.4-9，抵抗氫氟酸溶蝕的能力比柯石英強。
焦石英、蛋白石
焦石英是天然熔凝的非晶質高二氧化硅玻璃。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)的非晶質或超顯微隱晶質礦物。
資料來源：
張廣強：不同初始狀態(tài)的sio2在高溫高壓下的結構轉變研究，吉林大學
王德軍：高溫高壓下環(huán)境因素對柯石英形成條件影響的研究，吉林大學
馬球林：石英中金屬遷移擴散及其機理研究，武漢理工大學