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【化学组成】成分中Mg和Fe为完全类质同像代替，但大多数堇青石是富镁的，因为在堇青石晶体结构中，Mg、Fe是四次配位的，Mg²⁺比Fe²⁺的半径小，进入四面体中更稳定。骨干外的Al³⁺可被Fe³⁺代替。另外，成分中常含H₂O、K、Na等，在结构中的大孔道中。

【晶体结构】斜方晶系；D202h-Cccm;a₀=1.713～1.707nm，b₀=0.980～0.973nm,c₀=0.935～0.929nm;Z=4。与绿柱石同结构，但在六方环中存在Al→Si，因而对称下降。值得指出的是，Mg²⁺、Fe²⁺一般为六次配位，但在堇青石中为四次配位。

【形态】完好晶体不常出现，有时呈假六方柱晶体。