本族礦物的化學成分為Al2SiO5。Al2SiO5有三種同質多象變體，即藍晶石AlⅥAlⅥ［SiO4］O、紅柱石AlⅥAlⅤ［SiO4］O和夕線石AlⅥ［AlⅣSiO5］（化學式中的羅馬數字Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ表示Al的配位數）。前二者屬本族礦物，而夕線石從晶體結構特征來看，應列入鏈狀結構矽酸鹽中。
Al2 SiO5 的三個同質多象變體的晶體結構中，Si 全部為四面體配位，並呈孤立的[SiO4 ]四面體。兩個Al3+中的壹個均與氧呈八面體配位，並以***棱的方式聯結成平行 c 軸方向延伸的[AlO6 ]八面體鏈；剩余的另壹個Al3+在三種礦物中的配位數各不相同。在紅柱石中為五次配位，形成[AlO5 ]三方雙錐多面體，在藍晶石中為六次配位，形成[AlO6 ]八面體，在夕線石中為四次配位，形成[AlO4 ]四面體。這就導致了紅柱石晶體結構中只有壹個[AlO6 ]鏈，鏈由[SiO4 ]四面體和[AlO5 ]多面體聯接；藍晶石晶體結構中有兩個[AlO6]八面體鏈，彼此***角尖及***棱相聯形成平行（100）的八面體復雜層，層間以[SiO4 ]四面體相聯；夕線石晶體結構中有壹個[AlO6 ]八面體鏈，並且[SiO4 ]四面體與[AlO4 ]四面體相間排列形成四面體雙鏈。參見圖 21-17；圖21-18；圖21-19。這三種礦物中1/2的Al在配位數上的變化，反映其形成的溫壓條件。即在壹般情況下，藍晶石產於高壓變質帶或中壓變質帶的較低溫部分，因高壓低溫易形成AlⅥ，紅柱石產於低壓變質帶的較低溫部分，因低溫低壓易於形成罕見的五次配形式AlⅤ，夕線石產於中壓或低壓變質帶的較高溫部分，因低壓高溫易於形成AlⅣ。三種礦物穩定溫壓範圍見圖 21-20。這三種礦物屬於富鋁泥質片巖中重要礦物，它們起著變質巖中相對溫度和壓力的指示劑的作用。
另外，三種礦物結構上的差異導致了它們形態、物性的差異，紅柱石為柱狀晶體，{110}解理發育，其柱體及解理都平行於[AlO6 ]八面體鏈；藍晶石為板狀晶體，最發育的解理是{100}，其板狀晶形及解理都平行於[AlO6 ]八面體鏈相聯所形成的層；夕線石為針狀、纖維狀晶體，解理{010}發育，其針狀晶形及解理也都平行[AlO6 ]八面體鏈及[AlO4 ]、[SiO4 ]四面體雙鏈，之所以發育成針狀、纖維狀晶形，是因為結構中存在壹個[AlO6 ]八面體鏈和壹個[AlO4 ]、[SiO4 ]四面體雙鏈導致結構異向性十分強烈所致。這三種礦物的相對密度差異也能很好地說明它們之間結構緊密度的差異及形成壓力條件的差異，紅柱石相對密度小（3.13～3.16），結構最松，出現罕見的五次配位AlⅤ，形成於低壓條件；夕線石相對密度較大（3.23～3.27），結構較紅柱石緊，可穩定於比紅柱石較高的壓力範圍內；藍晶石相對密度最大（3.53～3.65），結構最緊密，其氧離子作近似的立方最緊密堆積，形成於高壓環境。
圖21-17 紅柱石 Al2[SiO4]O的晶體結構
圖21-18 藍晶石 Al2[SiO4]O的晶體結構
圖21-19 夕線石 Al[AlSiO5]的晶體結構
圖21-20 Al[SiO4]O礦物的穩定範圍
以下敘述本族礦物紅柱石及藍晶石，而夕線石將在鏈狀結構矽酸鹽中進行敘述。
紅柱石（Andalusite）
Al2［SiO4］O
化學組成Al可被Fe3+（≤9.6%）和Mn（≤7.7%）所代替。
晶體結構斜方晶系；；a0 =0.778nm，b0 =0.792nm，c0 =0.557nm；Z=2。晶體結構見前述。
形態晶體呈柱狀，橫斷面近正四邊形（圖21-21）。雙晶少見，雙晶面（101）。當紅柱石在生長過程中俘獲部分碳質和粘土物質呈定向排列時，使在其橫斷面上呈黑十字形（圖21-22），而縱斷面上呈與晶體延長方向壹致的黑色條紋，這種紅柱石稱為空晶石。有些紅柱石呈放射狀排列，形似菊花，叫菊花石（圖21-23）。
圖21-21 紅柱石的晶體
圖21-22 空晶石素描圖
物理性質常為灰色、黃色、褐色、玫瑰色、肉紅色或深綠色（含錳的變種），無色者少見；玻璃光澤。解理平行{110}中等。硬度6.5～7.5。相對密度3.15～3.16。
成因及產狀紅柱石主要為變質成因的礦物。在區域變質作用中產於變質溫度和壓力較低的條件下，壹般見於富鋁的泥質片巖中；常與堇青石、石英、白雲母、石榴子石、十字石、黑雲母及壹些其他的鋁的礦物***生。紅柱石亦見於泥質巖石和侵入巖體的接觸帶，為典型的接觸熱變質礦物。北京西山菊花溝產的放射狀集合體的紅柱石（又稱菊花石）頗為著名（圖21-23）；北京周口店太平山北房山巖體與泥質圍巖的接觸帶上亦見接觸變質的紅柱石大量產出。
鑒定特征常呈灰白色、肉紅色，柱狀晶形，近於正方形的橫截面，平行{110}的兩組中等解理。空晶石具獨特的碳質包裹物。硝酸鈷試驗呈 Al的反應。
圖21-23 菊花石照片產於北京西山
主要用途可制造高級耐火材料。還可作雷達天線罩的原料。可應用於陶瓷工業，增加制品的機械強度和耐急冷急熱性能。產菊花石的巖石可作裝飾石材。色澤好，且透明、晶粒粗大者可作寶石原料。空晶石可作很好的觀賞石。
藍晶石（Kyanite或 Disthene）
Al2［SiO4］O
化學組成組分與紅柱石同。但藍晶石可含Cr3+（≤12.8%），此外常含有Fe2O3（達1%～2%，有時達7%）及少量CaO、MgO、FeO、TiO2等混入物。
晶體結構三斜晶系；；a0=0.710nm，b0=0.774nm，c0=0.557nm；α=90°06′，β=101°02′，γ=105°45′；Z=4。晶體結構見前述。
形態常沿 z 軸呈偏平的柱狀或片狀晶形 〔圖21-24（a）、（b）〕。雙晶常見，雙晶面（100）或（121）〔圖 21-24（c）、（d）〕。有時呈放射狀集合體。
物理性質藍色、青色或白色，亦有灰色、綠色、黃色、粉紅色和黑色者；玻璃光澤，解理面上有珍珠光澤。解理{100}完全，{010}中等；{001}有裂開。硬度隨方向不同而異：在（100）面上，平行 c 軸方向為 4.5，垂直 c 軸方向為6，而在（010）和（110）面上垂直 c 軸方向則為 7，因此也叫二硬石。相對密度3.53～3.65。性脆。
成因及產狀藍晶石為區域變質作用產物，多由泥質巖變質而成，是結晶片巖中典型的變質礦物。在富鋁巖石中，在中壓區域變質作用下，藍晶石產於低溫部分而夕線石則在高溫部分，此外，藍晶石還產於某些高壓變質帶。
圖21-24 藍晶石的晶體（a）、（b）和雙晶（c）、（d）
鑒定特征根據其顏色，明顯的硬度異向性和主要產於結晶雲母片巖中等易於認出。硝酸鈷試鋁呈Al反應。
主要用途可制造高級耐火材料及高強度輕質矽鋁合金材料。也可以從中提取鋁。