刚玉Al2O3的同质异像主要有三种变体，分别为α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3、，根据X衍射分析确还有η-Al2O3(等轴晶系)、ρ-Al2O3(晶系不确定)、χ-Al2O3(六方晶系)、κ-Al2O3(六方晶系)、δ-Al2O3(四方晶系)、θ-Al2O3(单斜晶系)、。

α-Al2O3呈三方晶系，自然条件下最稳定，是最多的一种(形成温度间距大，在500―1500℃)。

β-Al2O3呈六方晶系，高温下稳定，在1500-1800℃，(α-Al2O3→β-Al2O3) 。

γ-Al2O3呈四方晶系(假等轴晶系)，人工焙烧铝土矿950℃形成。

刚玉颜色多种，有无色、白、金黄(色素离子Ni、Cr)、黄(色素离子Ni)、红(色素离子Cr)、蓝(色素离子Ti、Fe)、绿(色素离子Co、Ni、V)、紫(Ti、Fe、Cr)、棕、黑(色素离子Fe2+、Fe3+)、白炽灯下蓝紫、日光灯下红紫效应(色素离子V)。

刚玉的晶体形态是晶体结构的反映，具有L33L23PC的对要素，呈现桶状、六方柱状、六方双锥，常出现平行于柱面、锥面的色环(色带)。

蓝宝石中普遍存在较完整色环(色带宽窄不一。

一个晶体中有分层现现的特点)，气、气液包体不发育，红宝石中普遍存在不完整色环(色带宽而短)，气、气液包体发育。

2、刚玉的成因类型 在人们生活的地球上，地壳中化学成分中Al2O3是仅次于SiO2的组分，但在自然界以Al2O3结晶矿物的刚玉矿物相对却十分稀少，其内在因素由于它们的化学、物理性质所决定。

Al2O3与SiO2在化学性上具有极大的亲和力，十分容易形成铝硅酸盐矿物及水化物，如岩浆岩中鲍文反应中的连续系列斜长石、钾长石；热液及沉积作用中形成的沸石类、粘土矿物类；变质作用中形成的蓝晶石、十字石、符山石。

在高温、富铝、贫硅的特殊物理、化学环境中，形成于岩浆作用、接触变质作用、区域变质作用中。

在常温条件下含刚玉的岩石经风化作用、搬运作用、分选富集形成刚玉砂矿。

3、刚玉的岩石类别 岩浆作用形成的碱性正长岩(刚玉正长岩、刚玉正长伟晶岩。

)、刚玉斜长岩(珍珠云母化作用的刚玉斜长岩，称为刚玉珠云岩)、橄榄苏长岩、碱性橄榄玄武岩，刚玉成为一种主要付矿物，富集地段可形成刚玉矿床。

接触交代变质作用形成的大理岩，如西藏刚玉矿床产于辉长岩与大理岩接触带，缅甸刚玉矿床产于花岗岩与大理岩接触带，符山石―透辉石共生的接触交代矽卡岩带。

区域变质作用形成的刚玉片麻岩、刚玉岩，如河北的刚玉黑云母片麻岩，其岩石具眼圈构造，刚玉被肉红色钾长石包围俗称红眼圈石，刚玉被白色钾长石包围俗称白眼圈石，刚玉被黑云母包围俗称乌鸦镜。

湖北的黑云母片麻岩，其岩石具眼圈构造，刚玉被白色钾长石包围俗称白眼圈石。

4、接触变质型刚玉 地球上的矿物共生关系是十分神奇的，至今还有很多!很多!的奥秘没有解开。

最近作者鉴定了壹件符山石―透辉石―刚玉(相片2，两个不同方向切面，重量1580克)，共生组合样品，它们在地壳内部形成的结晶关系，是现代模拟实验尚未解决的。

相片1 两个不同方向切面 相片2 两个不同方向切面 符山石：四方晶系，化学组成Ca10Mg2Al4[Si2O7]2[SiO4]5(OH)4，SiO2含量37%±，Ca0含量35%±，属含钙硅酸盐矿物，是典型的接触变质矿物，与含钙的石灰岩接触产生的变质作用形成的矽卡岩产物。

透辉石(透辉石―钙铁辉石)：单斜晶系，化学组成Ca(MgFe)[Si2O6] ，SiO2含量53%±，Ca0含量24%±，MgO含量16%±，FeO含量l%±，属含钙及镁、铁硅酸盐矿物，一部分成因与含钙的石灰岩接触产生的变质作用形成的矽卡岩产物。

符山石―透辉石―刚玉组合的形成顺序为：刚玉→符山石→透辉石。

刚玉颜色玫瑰红色，结晶呈粗大的六方柱状晶体，从标本的另一面还生长有一个连生的小晶体，晶体边缘局部被溶蚀成港湾状、孤岛状。

符山石颜色翠绿色，结晶呈显微细柱状、板状集合体，包含及交代刚玉。

透辉石颜色墨绿色，结晶呈显微细柱状集合体，呈斑点状不规则外形交代充填在符山石中，少量已深入到刚玉晶体的边部。

符山石―透辉石―刚玉组合说明，在同一地质体中，矿物结晶物理化、学环境的不断变化，通过对矿物形成机制的研究，分析形成模式。

当结晶阶段处于一种高温高铝贫硅刚玉相中，刚玉以自形晶体生长，当硅含量增高转为符山石相，同时要对早期形成的刚玉产生局部的溶蚀交代作用，当铁镁含量增高时则转变为透辉石相，环境中“某一因素”的改变，导致透辉石的结晶能量的变化，形成斑点状外形(这是接触变质岩的特征之一)。