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二氧化硅是硅.重要的化合物，约占地壳质量的12%，石英是地壳含量第二多的矿石，石英岩总称硅石。

自然界中二氧化硅的存在形态有结晶形和无定形两大类。

结晶形：如 石英

无定形：如 蛋白石、硅藻土

自生二氧化硅矿物有三种变体，即蛋白石、玉髓和石英。

蛋白石是直接从水溶液析出二氧化硅，胶体脱水而成的，因而是非晶质的

玉髓是隐晶质的二氧化硅矿物，是由蛋白石结晶而成的，是石英的纤维状显微晶聚合体，故其是介于蛋白石和石英之间的过渡类型。

玛瑙是玉髓类矿物的一种。

石英多是由蛋白石经玉髓阶段重结晶而来，也有从溶液中直接缓慢沉淀而成的。

无色全透明的石英称为水晶。含不同微量杂质而呈不同的颜色，如含锰和铁而显紫色的称紫水晶。

玛瑙

中国地质博物馆藏

二氧化硅晶体中，硅原子位于正四面体的中心，四个氧原子位于正四面体的四个顶角上，许多个这样的四面体又通过顶角的氧原子相连，每个氧原子为两个四面体共有，即每个氧原子与两个硅原子相结合。二氧化硅的.简式是SiO2，但SiO2不代表一个简单分子，仅表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。

二氧化硅的微观结构

由于二氧化硅这种类似金刚石的结构，使得二氧化硅熔点高、硬度大、难溶于水。

二氧化硅的主要用途是是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃（硅酸钠溶液）、光导纤维、电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品和耐火材料。