石英矿物在地壳中分布广泛，以石英为主的玉石品种繁多。按照结晶程度可分为显晶质石英质玉石（石英岩、木变石等）和隐晶质石英质玉石（玉髓、玛瑙等）。石英质玉石的应用历史悠久，早在50万年前周口店北京人文化遗址中就发现有用玉髓制作的石器。
一、石英质玉石的基本性质
（一）矿物组成
石英质玉石的组成矿物主要是隐晶质—显晶质石英，另可有少量云母类矿物、绿泥石、褐铁矿、赤铁矿、针铁矿、粘土矿物等。
（二）化学组成
石英质玉石的化学组成主要是SiO2，另外可有少量Ca、Mg、Fe、Mn、Ni、Al、Ti、V等元素的存在。
（三）晶系
石英质玉石的主要组成矿物石英属三方晶系。
（四）结构、构造
石英质玉石呈显微隐晶质—显晶质集合体。粒状结构、纤维状结构、隐晶质结构。块状、团块状、条带状、皮壳状、钟乳状构造。
（五）光学性质
1.颜色
石英质玉石颜色丰富，常见白色、绿色、灰色、黄色、褐色、橙红色、蓝色等。石英质玉石纯净时为无色。当含有不同的微量元素（如Fe、Ni等）或混入其他有色矿物时，可呈现不同的颜色（见图3-2-69）。
图3-2-69 各种颜色的玉髓
2.光泽及透明度
抛光平面可呈玻璃光泽、油脂光泽或丝绢光泽，断口一般呈油脂光泽。微透明—透明。
3.光性
非均质集合体，正交偏光镜下无消光位。
4.折射率
1.544～1.553，点测法常为1.53或1.54，个别可测到1.55。
5.多色性
在集合体中无多色性。
6.吸收光谱
一般无特征光谱，仅个别品种因含少量致色元素可产生特征的吸收光谱，如含铬云母的石英岩可具有682nm、649nm吸收带。
（六）力学性质
1.密度
由于结晶程度和所含杂质的影响，密度会有一定的变化，一般在2.55～2.71g/cm3左右。
2.硬度
略低于单晶石英，摩氏硬度为6.5～7。
二、石英质玉石的品种
石英质玉石根据结构构造、矿物组合、矿物成因特点等可分为如下几种。
（一）隐晶质石英质玉石
根据结构、构造特点及次要矿物含量，隐晶石英质玉石可分为玉髓、玛瑙两个品种。
1.玉髓
超显微隐晶质石英集合体，多呈块状产出。单体呈纤维状，杂乱或略定向排列，粒间微孔内充填水分和气体。可含Fe、Al、Ca、Ti、Mn、V等微量元素或其他矿物的细小颗粒。根据颜色和所含其他矿物，玉髓又可细分为以下品种。
1）白玉髓 灰白—灰色，成分单一。微透明—半透明。
2）红玉髓 红—褐红色，由微量Fe致色（部分样品经分析，Fe2O3质量分数在1.7%左右）。微透明—半透明。
3）绿玉髓 不同色调的绿色，由Fe、Cr、Ni等杂质元素致色，也可由细小的绿泥石、阳起石等绿色矿物的均匀分布引起颜色。微透明—半透明（见图3-2-70）。
澳大利亚出产的绿玉髓，又称澳洲玉或澳玉。颜色为均匀的绿色，由Ni致色，常带黄色色调和灰色色调，高品质者呈较鲜艳的苹果绿色。
4）蓝玉髓 灰蓝—蓝绿色，由所含蓝色矿物产生颜色。不透明—微透明。
台湾产蓝玉髓呈蓝色、蓝绿色，颜色均匀，由Cu2+致色。硬度接近于7。密度2.58g/cm3左右。不透明—半透明。高质量的台湾蓝玉髓的颜色与高质量的天蓝色的绿松石颜色相近（见图3-2-71）
图3-2-70 绿玉髓
图3-2-71 台湾蓝玉髓
除以上四种玉髓外，还有一些含杂质较多的玉髓，杂质主要为氧化铁和粘土矿物，含量可达20%以上，在商业上俗称“碧玉”。它们多不透明，颜色呈暗红色、绿色。商业中常按颜色命名，如绿碧玉、红碧玉（又称羊肝石，见图3-2-72）；有时也可按特殊花纹来命名，如风景碧玉、血滴石等。其中风景碧玉是一种彩色碧玉，不同颜色的条带、色块交相辉映，犹如一幅美丽的自然风景画，故而得名；血滴石（见图3-2-73）是一种暗绿色不透明—微透明的碧玉，其上散布着棕红色斑点，犹如滴滴鲜血，得名血滴石，血滴石最有名的产地为印度。
图3-2-72 “羊肝石”
图3-2-73 血滴石
2.玛瑙
具条带状构造的隐晶质石英质玉石。按照颜色、条带、杂质或包体等特点可分为以下品种。
（1）按颜色分类
按颜色玛瑙可分为白玛瑙、红玛瑙、绿玛瑙、黑玛瑙等品种（见图3-2-74）。
白玛瑙 灰—灰白色，纯白色很少见（见图3-2-75）。白玛瑙中的条带状构造是由于颜色或透明度的细微差异所致。白玛瑙除大块、色较均匀者做雕刻品外，绝大部分需染色后才可使用。
红玛瑙 天然产出的红玛瑙很少有颜色很深的，多呈较浅的褐红色、橙红色。块体内不同深浅、不同透明度的红色条带与白色条带相间分布（见图3-2-76）。红色由细小的氧化铁颗粒引起。市场上出现的红玛瑙多是由热处理或人工染色而成的。
绿玛瑙 天然产出的绿玛瑙很少有颜色特别鲜艳的，多呈一种淡淡的灰绿色，其颜色由所含绿泥石等细小矿物产生。市场上出现的绿玛瑙多是由人工染色而成的。
图3-2-74 各种玛瑙
图3-2-75 白玛瑙
图3-2-76 红玛瑙
（2）按条带分类
缟玛瑙 亦称条纹玛瑙，一种颜色相对简单、条带相对清晰的玛瑙。常见的缟玛瑙可有黑、白相间的条带或红、白相间的条带。当缟玛瑙的条带变得十分细窄时，又可称为缠丝玛瑙（见图3-2-77）。较名贵的一种缠丝玛瑙由缠丝状红、白相间的条带组成。
（3）按杂质或包体分类
苔纹玛瑙 为一种具苔藓状、树枝状图形的含杂质玛瑙。一般绿色由绿泥石的细小鳞片聚集而成；黑色由铁、锰的氧化物聚集而成。苔纹玛瑙在工艺上有较高的价值，那些绿色、黑色图案给人以丰富的想象，因此苔纹玛瑙成为玛瑙中的名贵品种。
火玛瑙 在玛瑙的微细层理之间含有薄层的液体或红色板状赤铁矿等矿物包体。在光的照射下可产生干涉、衍射效应，如果切工正确，火玛瑙将显示五颜六色的晕彩（见图3-2-78）。
水胆玛瑙 封闭的玛瑙晶洞中包裹有天然液体（一般是水），称为水胆玛瑙。当液体被玛瑙四壁（通常由微粒石英组成的不透明薄壳）遮挡时，整个玛瑙在摇动时虽有响声，但并无工艺价值；当液体位于透明—半透明空腔中时，这种玛瑙才有较大的工艺价值（见图3-2-79）。
图3-2-77 缠丝玛瑙
图3-2-78 火玛瑙
图3-2-79 水胆玛瑙工艺品
（4）其他商业品种
除上述分类外，产于南京地区的雨花石和西藏的天珠，其主要成分也是隐晶质的二氧化硅。
雨花石分为广义雨花石和狭义雨花石两大类。广义雨花石是指各种卵状砾石，它既包括千姿百态的玛瑙石，也包括各种色彩的燧石、硅质岩、石英岩、脉石岩、硅化灰岩、火山岩及蛋白石、水晶、紫水晶等（见图3-2-80）。狭义的雨花石是指产于南京雨花台砾石层中的玛瑙。由于雨花石具有纹带状的显著特征，故古时称之为“文石”或“纹石”。
图3-2-80 雨花石
雨花石具有红、黄、蓝、绿、褐、灰、紫、白、黑等多种色调，且花纹变化万千，被誉为观赏石中“天下第一美石”。
天珠是西藏宗教的一种信物。根据天珠表面圆形图案多少分为：一眼天珠、二眼天珠直至九眼天珠。其主要矿物成分为玉髓。市场常见的天珠多数经过优化处理。另外也有树脂、玻璃等材料制作的仿制品。
（二）显晶质石英质玉石（石英岩、东陵石）
显晶质石英质玉石由粒状石英颗粒集合体所组成。粒度一般为0.01～0.6mm。集合体呈块状，微透明至半透明。密度与单晶石英相近，2.64～2.71g/cm3。纯净者无色，若含有细小的其他有色矿物，可呈现出不同的颜色。商业中常以产地命名，如“京白玉”（产于北京郊区）、“密玉”（产于河南省新密市）、“贵翠”（产于贵州省）、“佘太翠”（产于内蒙古乌拉特前旗大佘太镇）。显晶质石英质玉石的常见品种为东陵石。
东陵石是一种具砂金效应的石英质玉石，常含有其他颜色的矿物而呈现不同的颜色。含铬云母者呈现绿色，称为绿色东陵石（而我国新疆产的绿色东陵石内含绿色纤维状阳起石）；含蓝线石者呈蓝色，称为蓝色东陵石；含锂云母者呈现紫色，称为紫色东陵石。总体来讲，东陵石的石英颗粒相对较粗，其内所含的片状矿物相对较大，在阳光下片状矿物可呈现一种闪闪发光的砂金石效应。
国内市场上最常见的是绿色东陵石（见图3-2-81），放大镜下可以看到粗大的铬云母磷片，大致定向排列，滤色镜下略呈褐红色。
图3-2-81 东陵石
（三）二氧化硅交代的玉石（木变石）
木变石亦称为硅化石棉，其原矿物为蓝色的钠闪石石棉，后期被二氧化硅所交代，但仍保留其纤维状晶形外观，呈纤维状结构。高倍显微镜下观察，“纤维”细如发丝，定向排列，交代的二氧化硅已具脱玻化现象，呈非常细小的石英颗粒。由于置换程度的不同，木变石的物理性质略有差异。SiO2置换程度较高者，硬度接近于7，密度相对较低，一般来讲密度变化于2.64～2.71g/cm3之间。微透明至不透明。丝绢状光泽。根据颜色可将木变石分为虎睛石、鹰睛石等品种。
1.虎睛石
为棕黄、棕至红棕色、黄褐色、褐色的木变石。黄褐色、褐色则是所含铁的氧化物——褐铁矿所致。成品表面可具丝绢光泽。当组成虎睛石的纤维较细、排列较整齐时，弧面型宝石的表面可出现猫眼效应（见图3-2-82）。
图3-2-82 虎睛石
虎睛石的猫眼效应一般眼线较宽，左右摆动一般很少见到像金绿宝石猫眼那样的眼线的开合现象。
2.鹰睛石
为灰蓝色、暗灰蓝色、蓝绿色的木变石。蓝色是残余的蓝色钠闪石石棉的颜色。也可具有猫眼效应。
3.斑马虎睛石
是黄褐色、蓝色呈斑块状间杂分布的木变石。
三、石英质玉石的优化处理及其鉴别
石英质玉石的优化处理，主要采用热处理和染色两种方法，另外还有水胆玛瑙的注水处理等。
（一）热处理
用于热处理的品种主要有玛瑙和虎睛石。
不均匀的浅褐红色玛瑙直接在空气中加热，可以变成较均匀、较鲜艳的红色。这是因为玛瑙中含有少量褐铁矿。在高温氧化条件下，褐铁矿中的Fe2+转换为Fe3+，且水分被消除，褐铁矿转换为赤铁矿，从而使玛瑙变成较鲜艳的红色。
虎睛石的热处理原理与玛瑙相同。黄褐色的虎睛石在氧化条件下，加热处理可转变成褐红色。虎睛石在还原条件下加热处理可转变成灰黄色、灰白色，可用于仿金绿宝石猫眼。
（二）染色
目前市场上的绝大部分玉髓（玛瑙）制品是经过染色处理的。这其中又可分为有机染料直接浸泡致色和无机染料渗入、反应沉淀致色等。经染色处理的玉髓（玛瑙）表现为极其鲜艳均匀的红色、绿色、蓝色等（见图3-2-83）。玉髓（玛瑙）的染色属于优化。
图3-2-83 经染色处理的各种颜色的玛瑙
石英岩的染色处理方法是先将石英岩加热，淬火后再染色。主要染成绿色，市场上俗称“马来西亚玉”。石英颗粒直径为0.03～0.3mm不等，摩氏硬度6.5～7，密度2.63～2.65g/cm3。放大检测可见染料在颗粒间分布，呈丝网状。分光镜下具650nm的宽吸收带（见图3-2-84）。短波荧光下可具暗绿色荧光，主要用来仿翡翠。
图3-2-84 染色石英岩的吸收光谱
（三）水胆玛瑙的注水处理
当水胆玛瑙有较多裂隙或在加工过程中产生裂缝时，水胆中的水便会缓慢溢出，直至干涸，整个水胆玛瑙失去其工艺价值。处理的办法是将水胆玛瑙浸于水中，利用毛细作用，使水回填，或采用注入法使水回填，最后再用胶等将细小的缝堵住。其鉴定方法是在水胆壁上有无人工处理的痕迹。在可疑处用针尖轻轻刻划，若发现有胶质或蜡质充填的孔洞或裂隙，则可能经过注水处理。
四、石英质玉石与其仿制品的鉴别
石英质玉石的仿制品主要是玻璃。这些玻璃制品呈完全的玻璃质或半脱玻化。可有红、绿等颜色，有的还可具环带状结构。与玛瑙等石英质玉石相比，这些玻璃仿制品有着更低的密度和折射率，可含气泡，在正交偏光镜下多表现为完全消光或异常消光。
五、石英质玉石的质量评价
石英质玉石可用于制作各种饰物，如小挂件、手镯、项串、雕件、戒面等。其质量要求和评价可以从以下几个方面衡量：
1.颜色
石英质玉石原料应有一定的颜色，或可以染成一定的颜色，如绿色、黄色、红色等。灰色、褐色杂色的石英岩质玉很难直接用于染色。颜色应相对均匀，成品颜色应越纯正越鲜艳越好。
2.特殊的图案及包体
当石英质玉石原料的颜色能形成一定花纹、图案，如玛瑙内红白相间的色带有规律排列，形成缠丝玛瑙时，碧玉中的不均匀颜色能形成一种风景图案时，材料的价值将有所提高。
另外当石英质玉石内的有色矿物包体能形成一定图案时，如绿泥石磷片的排列形成的水草玛瑙、铁锰质杂质聚集形成的苔纹玛瑙的价值都要高于灰白色玛瑙。成品图案越美观越有意境越好。
水胆玛瑙的“水胆”越大、“水”越多、透明度越高其价值越高。
3.质地
石英质玉石要求结构均匀细腻，结合致密，裂纹、杂质、“沙芯”越少越好。
4.透明度
石英质玉石要有一定的透明度，完全不透明的材料较难设计和应用。
5.块度
要求有一定的块度。
6.加工工艺
石英质玉石原材料价值一般都很低，但在加工中如果构思巧妙、俏色新异、加工精细，同样可具有很高的价值，如我国传统玉雕的“虾盘”、“龙盘”、“水漫金山”（水胆玛瑙摆件）都被誉为国宝级雕件。
六、石英质玉石的产地简介
石英质玉石的产地多、产状各异。玉髓（玛瑙）矿床包括原生矿和次生矿两类。原生矿主要产于基性、中性岩中和火山侵入体、凝灰岩的气孔、裂隙中，由富含二氧化硅的胶体溶液充填冷凝而成。次生矿床由原生矿床风化淋滤、搬运而成。如南京的雨花石、内蒙古的玛瑙“湖”。我国已有二十多个省市发现玉髓（玛瑙）矿床。石英岩主要产于由区域变质作用和热液接触变质作用形成的石英岩中（如内蒙古产的佘太翠）。而河南的密玉则产于变质石英岩的裂隙中，属于后期热液交代型矿床。木变石主要产于变质的石棉矿床中，如河南的内乡—淅川一带、贵州的罗甸等地。石英质玉石矿的产地很多，几乎世界各地都有产出。