Van de verbinding Si02, siliciumdioxide, zijn meer dan tien polymorfe modificaties bekend: atomen van silicium en zuurstof kunnen zich in dezelfde verhouding ordelijk rangschikken in meer dan tien verschillende kristalstructuren. De bekendste en meest voorkomende Si02-mineralen zijn laag-kwarts, tridymiet en cristobaliet. Deze diverse kristalstructuren van Si02 kunnen niet overal of tegelijkertijd voorkomen, want hun ordening is stabiel bij verschillende omstandigheden van druk en temperatuur. Afb. 1 is een fasendiagram van Si02: de verschillende gebieden in het druk-temperatuur diagram zijn de stabiliteitsvelden van de meest voorkomende Si02-fasen. Bij lage druk is laagkwarts (ook wel als a-kwarts aan geduid in de literatuur) stabiel tot 573 °C, en hoog-kwarts (p-kwarts) tot 870 °C. Het stabiliteitsveld van kwarts omvat praktisch alle omstandigheden van druk en temperatuur in de aardkorst en in de bovenmantel. Daarom is kwarts ook een van de meest voorkomende mineralen, en wel in de meest uiteenlopende gesteenten in de vorm van zeer veel macro- en microkristallijne variëteiten. De hoge temperatuur polymorfen van Si02, tridymiet en cristobaliet, zijn slechts stabiel bij relatief lage druk. In de natuur worden deze beide mineralen dus aangetroffen in gesteenten die bij zeer hoge temperatuur maar ook bij lage druk gevormd worden, zoals in vulkanische gesteenten die aan het aardoppervlak uit magma kristalliseren. Fraaie kristallen van tridymiet en cristobaliet vindt men in micromounts van gesteenten uit bv. de Eifel (Duitsland). De Si02-polymorfen coesiet en stishoviet kunnen alleen bij extreem hoge druk gevormd worden, bv. bij de inslag van meteorieten (enig voorkomen van stishoviet), in kimberlietpijpen en in gesteenten die zeer diep in de aardkorst geweest zijn tijdens gebergtevorming.