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珊瑚的化学成分取决于珊瑚的类型，钙质型珊瑚主要由碳酸钙（约占82％～87％）、碳酸镁（6％～7％）、有机质（1.3％～2.5％）和水组成。其中，白珊瑚中的碳酸钙以矿物文石的形式出现，而红珊瑚中的碳酸钙则以矿物方解石的形式出现。此外，还含有锶（Sr）、铅（Pb）、硅（Si）、锰（Mn）等十几种微量元素。角质型珊瑚几乎全部由有机质组成，很少或不含碳酸钙，还有氢（H）、碘（I）、硫（S）、溴（Br）、铁（Fe）等微量元素。用作宝石的珊瑚，主要为钙质型珊瑚。
珊瑚形态奇特，多呈树枝状、星状、扇状、蜂窝状等形态（图2-1～图2-4）。钙质型珊瑚与角质型珊瑚的显微形态特征，略有差异。
图2-1 白色树枝状珊瑚
图2-2 红色树枝状珊瑚
图2-3 红色珊瑚枝
图2-4 黑色树枝状珊瑚
钙质型珊瑚的组成矿物为隐晶质的方解石和文石。在珊瑚抛光的纵截面上，可见有明显的因颜色深浅、透明度不同而显示出来的纵向颜色差异的平行条纹（图2-5，图2-6）。在珊瑚的横截面上，可见有呈放射状、同心圆状结构，它们是由颜色深浅不同的颜色圈组成的（图2-7）。在珊瑚枝上往往还有一些小的虫孔（图2-8），这一特征也是珊瑚所独有的。
图2-5 红珊瑚显微结构示意图
图2-6 纵截面上的平行波状条纹
图2-7 红珊瑚横截面的放射状结构
图2-8 珊瑚枝表面的虫孔
角质型珊瑚包括：黑珊瑚和金珊瑚两种，两者在横切面上都显示具有环绕珊瑚原生枝管轴的同心环状结构（图2-9），类似于树木的年轮。金黄色珊瑚表面有独特的丘疹状外观（图2-10），有许多小泡，有的表面光滑，在强的斜射光照射下，可显示晕彩（图2-11）。
图2-9 黑珊瑚横截面的同
图2-10 金珊瑚表面的丘疹外观
图2-11 金珊瑚表面的晕彩现象
珊瑚多为白色、粉红色、红色和黑色，也有金黄色、蓝色、紫色（图2-12～图2-17）。珊瑚幼虫是白色的，长期吸收海水中的铁、锰、镁等微量元素，使珊瑚由表及里逐渐变为红色、粉红色等多种颜色，但其中心仍经常呈白色。
图2-12 白色珊瑚项链
图2-13 粉红色珊瑚项链
图2-14 红色珊瑚项链
图2-15 黑珊瑚原枝项链
图2-16 金黄色珊瑚
图2-17 蓝色珊瑚手串
珊瑚一般呈蜡状光泽，抛光面为玻璃光泽（图2-18）。
图2-18 珊瑚的光泽
珊瑚通常呈微透明至不透明状。
钙质型珊瑚的折射率为1.486～1.658，而角质型珊瑚的折射率为1.56～1.57。
在长波、短波紫外光照射下，白色珊瑚呈无至强的蓝白色荧光，浅（粉、橙）红至红色珊瑚呈无至橙（粉）红色荧光，深红色珊瑚呈无至暗（紫）红色荧光。角质型珊瑚无荧光反应。
珊瑚无特征的吸收光谱。
珊瑚的摩氏硬度为3.5～4.0。
钙质型珊瑚的相对密度为2.6～2.7；角质型珊瑚的相对密度为1.3～1.5。
钙质型珊瑚断口呈参差状；角质型珊瑚断口为贝壳状至参差状。
钙质型珊瑚因其主要成分为碳酸钙，因此当珊瑚遇到酸时表面会起泡，角质型珊瑚则无这种现象。钙质型珊瑚在喷灯或吹管的火焰下会变黑，而角质型珊瑚加热后，则会散发出类似蛋白质烧焦的味道。