Al 2 O 3
    【化学组成】 有时含微量的 Fe、 Ti、 Cr、 Mn、 V、 Si 等， 以类质同像置换或机械混入物形式存在于刚玉中。
    【晶体结构】 三方晶系；
    63dD-R 3 c； a 0 =0. 477 nm， c 0 =1. 304 nm; Z=6。 晶体结构见图 Y-3。 沿垂直三次轴方向上 O2- 成六方最紧密堆积， 而 Al 3+ 则在两 O 2- 层之间， 充填的八面体空隙。 八面体在平行{0001} 方向上共棱成层(图 Y-3(a) ) ， 在平行 c 轴方向上， 共面联结构成两个实心的［AlO 6 ］ 八面体(图 Y-3(b) 中带斜线方块) 和一空心由 O2- 围成的八面体(图 Y-3(b) 中空白方块) 相间排列的柱体。［AlO6 ］ 八面体成对沿 c 轴呈三次螺旋对称(图 Y-3(c) ) 。 由于 Al—O 键具离子键向共价键过渡的性质(共价键约占 40%) ， 从而使刚玉具共价键化合物的特征。 两个较为靠近的 Al3+ 发生了斥力， 因而两组 O2 层之间的 Al3+ ， 并不处于同一水平面内。成聚片双晶(图 Y-5) ， 以致在晶面上常常出现相交的几组条纹。 刚玉的晶体形态与其形成时的介质成分有关： 产于 SiO 2 含量低的岩石(如正长岩、 斜长岩等) 中的刚玉， 呈长柱状和近三向等长的晶形； 而产于 SiO 2含量有所增高的岩石中的刚玉， 其晶体形态则以板状为特征。 集合体成粒状或致密块状。 六方柱: a{11 2 0} ； 平行双面 c{0001} ； 六方双锥: n{11 2 1} , 　z{22 4 3} , w{14, 14,28 , 3} ; 菱面体: r{10 1 1} 双晶面（1011）
    【物理性质】 一般为灰、 黄灰色， 含 Fe 者呈黑色； 含 Cr 者呈红色者， 称红宝石； 含 Ti 而呈蓝色称蓝宝石； 在有些红宝石和蓝宝石的{0001} 面上可以看到成定向分布的六射针状金红石包体而呈星彩状， 称星彩红宝石或星彩蓝宝石； 玻璃光泽。无解理； 常因聚片双晶或细微包体产生{0001} 或{10 1 1} 的裂开(图 Y-6) 。硬度 9。 相对密度 3. 95～4. 10。 熔点 2 000～2030° C， 化学性质稳定， 不易腐蚀。
    【成因及产状】 刚玉可以形成于岩浆作用、 接触变质作用和区域变质作用过程中。 岩浆作用中刚玉形成于富 Al 2 O 3 、 贫 SiO 2 的条件下， 因而多见于刚玉正长岩和斜长岩中或刚玉正长岩质伟晶岩中。 接触交代作用形成的刚玉， 见于火成岩与灰岩的接触带。 区域变质作用中粘土质岩石经变质作用可形成刚玉结芯片岩。 各种成因的含刚玉矿床或岩石， 遭受风化破坏时， 刚玉往往转入砂矿之中。
    【鉴定特征】 以其晶形， 双晶条纹和高硬度作为鉴定特征。
    【主要用途】 主要利用其高硬度作为研磨材料和精密仪器的轴承。 晶形好、 粗大， 色泽美丽且无瑕者，为高档宝石， 如红宝石、 蓝宝石、 星彩红宝石、 星彩蓝宝石等。 人工合成的红宝石可作为激光材料。

[1]