Diese Klasse von Verbindungen kann auch schon bei scheinbar einfachen Verbindungen, wie dem Sliziumdioxid (SiO2) sehr komplex werden.
Je nach Druck-Temperatur-Bedingungen entstehen verschiedene Mineralmodifikationen des Oxids. Unter niedrigen Druck-Temperatur-Bedingungen entsteht trigonaler Quarz, das häufigste Mineral der Erde. Die Struktur des Quarzes ergibt sich aus Siliziumatomen, die tetraedrisch von vier Sauerstoffatomen umgeben wird. Die [SiO4]4- -Tetraeder teilen sich alle Sauerstoffatome mit benachbarten Tetraedern und bilden so ein Gerüst von dem später die Gerüstsilikate (Kapitel 4.8.6) abgeleitet werden. Eine Besonderheit liegt in der Anordnung der Siliziumoxid-Tetraeder. Sie bilden polare dreizählige Schraubenachsen parallel zur c-Achse, die für die piezoelektrischen Eigenschaften des Quarzes verantwortlich sind (Kapitel 2.4).
Wird Quarzsand z.B. im Brennofen bei der Keramikherstellung erhitzt, entsteht tetragonaler Cristobalit. Bei der Modifikationsänderung wird der klare Sand in weiß getrübten Cristobalit umgeformt.
Eine andere Hochtemperatur-SiO2-Form ist der Tridymit. Er kommt hauptsächlich in vulkanischen Ergußgesteinen vor.
In Gesteinen, die durch Meteoriteneinschläge extrem hohen Drucken ausgesetzt wurden, ist der Quarz in die monokline Hochdruckmodifikation Coesit umgewandelt.

Grosser Quarz, Brasilien	Quarzmodell	Strukturmodell von Quarz	Tridymit, Funtanafigu, Sardinien

Schließlich kommt SiO2 in der Natur auch in amorpher Form als Flintstein (Feuerstein), Achat, Chalcedon oder Opal vor. Der Opal bildet submikroskopische Kügelchen, die Schillereffekte hervorrufen können (Kapitel 1.2.5). Auch der Außenpanzer oder das Skelett von Microorganismen wie Radiolarien oder Diatomeen ist amorphes Kieselgur (Kapitel 3.2.).

Achat, Brasilien	Chalcedon, Chihuahua, Mexiko	Opal, Queensland/Australien

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