SiO2在地壳中所占的质量分数高达60%-65%。SiO2存在形态有结晶形和无定形两大类，统称硅石。
二氧化硅天然矿物通常包括结晶态二氧化硅矿物石英、脉石英、粉石英和无定形矿物硅藻土。
二氧化硅晶体结构是SiO4（硅-氧四面体）的连续框架，其中每个氧在两个四面体之间共享，得到SiO2的总化学式。
此外，二氧化硅不仅包括天然矿物，也包括各种合成产品。合成产品主要是白炭黑（无定形二氧化硅），包括气相白炭黑（气相二氧化硅）、沉淀白炭黑（沉淀二氧化硅）。


硅酸盐
由硅、氧、金属元素等元素组成的化合物的总称。大多数硅酸盐都难溶于水，少数可溶，最常见的可溶的硅酸盐是：Na2SiO3，俗称水玻璃、泡花碱。
硅酸盐组成表示：活泼金属氧化物-较活泼金属氧化物-二氧化硅-水。高岭石Al(Si2O5)(OH)4，镁橄榄石Mg2SiO4，钙沸石Ca(Al2Si3O10)▪3H2O，云母KAl2(AlSi3O10)(OH)2等都属于硅酸盐。
三大传统硅酸盐工业为：玻璃、陶瓷、水泥。


石英
地壳中二氧化硅主要以石英（Quartz）等矿物的形式存在，石英在地壳中分布是仅次于长石的矿物，占到地壳重量的12.6%。
石英依据形态分为结晶形的显晶质石英和隐晶质石英/微晶质石英以及非晶质石英三类。
石英（SiO2）的不同形态
依自然结晶的晶体结构不同，石英有三种同质多晶变体，石英、鳞石英和方石英。
又根据成矿温度的高低，将这三种同质多晶变体各自分成α和β两组、共七个变体。高温β石英生成温度大于（573–870℃），属六方晶系；低温α石英生成温度低于573℃，属三方晶系。

石英的多晶转变
此外，SiO2还有多个人工合成变体，如柯石英(Coesite)、斯石英(Stishovite)、凯石英(Keqtite)和W-SiO2(亦称纤维二氧化硅)等。而我们常说、也常见的石英就是低温α石英。

目前能够作为工业应用的石英矿物资源主要有7种矿床工业类型: 天然水晶、石英砂岩、石英岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗岩石英

硅-石英的应用

从自然界的沙子到生活中的石英表，从晶莹剔透的水晶玛瑙到古朴典雅的陶瓷，从工业到科技，从原子到航天宇宙……这些都是以硅为中心的物质。可以说硅是自然界最全能的材料。
石英硅产业是硅时代最重要的产业之一，石英是硅时代最重要的矿物资源之一
石英矿物原料工业应用的一个显著特点是同时存在三种形式：利用矿物晶体固有的物理和化学性质，如3D打印砂、结晶硅微粉等；提供有用化学成分，是硅酸盐材料的最基本原料；冶炼提取有用元素Si，目前是金属硅及其提纯加工产物多晶硅和单晶硅的唯一原料。
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