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自生二氧化硅矿物有三种变体，即蛋白石、玉髓和石英。此类矿物既可以单独组成岩石，又可以呈胶结物产出。

1、蛋白石

蛋白石是直接从水溶液析出SiO2，胶体脱水而成的，因而是非晶质的，含水量很高（可达10%）。在薄片中，蛋白石无色透明，具负高突起。由于色散效应，在蛋白石与树胶或石英接触处显黄色。无解理。正交镜下全消光。蛋白石易与火山玻璃碎屑相混，但玻屑具特殊外形，其折光率不会低于1.490。蛋白石也容易和方沸石相混，但方沸石具有解理。与萤石的区别是，萤石有晶形且具解理。蛋白石是准稳定矿物，容易重结晶向玉髓转变。因此，它仅存在于年轻地层中。

2、玉髓

玉髓是隐晶质的SiO2矿物，是由蛋白石结晶而成的，故其是介于蛋白石和石英之间的过渡类型。在薄片中，玉髓无色透明，负低突起。正交镜下可见纤维状晶体，呈花瓣或扇状集合体，转动物台，玉髓纤维依次达到消光位，消光影呈波浪状移动，这种消光特点称扇状消光。有时玉髓为球状集合体，十字消光。Ⅰ级灰干涉色，主要为平行消光。福克曾提出要特别注意碳酸盐岩中一种自生玉髓的类型，它可以用以判断沉积环境和成岩环境。福克将这类玉髓分为负延性玉髓（负玉髓）、正延性玉髓（正玉髓）、水玉髓和斑状玉髓。前者为淡水环境沉积或交代的产物，一般玉髓多属此类。后三种玉髓可能是在蒸发环境中SiO2直接沉淀的，或是SiO2交代蒸发矿物形成的。

3、石英

自生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。自生石英的主要特征是外形没有任何磨蚀痕迹，彼此间常呈镶嵌状，有时呈自形晶体，有时外形与其所在空间相适应。自生石英呈次生加大边产出，次生加大边光洁透亮，与所围绕的石英颗粒的成分、光性方位相同，但它们之间常有一圈铁或黏土的薄膜分隔。