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矿物的化学成分：
　　矿物的化学成分是组成矿物的物质基础，是决定矿物的基本因素之一。矿物的化学成分为两种类型：
　　 一类是由同种元素的原子自相结合组成的单质，如金刚石（C），自然金（Au）等等；

金刚石


自然金

　　 另一类是更为普遍的由两种或两种以上不同的化学元素组成的化合物,例如:石英(Si02)，异极矿，刚玉(Al2O3)。

石英


异极矿


刚玉



晶体化学:
　 　组成矿物的基本单位是原子、离子和分子；所以自然界大多数矿物可以看成是离子化合物，其形成、变化及其物理化学性质与离子的性质有密切相关。离子有其半 径大小和离子类型；它们影响着矿物的组成。离子半径是说明离子大小的数值，它对离子在晶体结构中的作用有很大影响。离子类型有阴阳离子之分，矿物中阴离子 种类有限，主要是O2-、S2-、F-、Cl-，但阳离子却很多，可分为惰性气体型，铜型和过渡型三类。
晶格类型对矿物的构造和性质也有很大的影响，在晶格中各种构造单位的联系力-化学键对晶体的性质有决定性的影响。按化学键的不同，可将晶格分为四种类型。 共价键—原子晶格；金属键—金属晶格；离子键—离子晶格；分子键—分子晶格；由于元素的性质差异是逐渐过度的，有的电负性很高，有的电负性很低，大多数则 位于这两种之间。因此由这些元素结合而成的矿物，其化学键也往往具有过渡性。自然界有些矿物的晶格，从不同方向看，其化学键不同。自然界还有很多具多键型 晶格的矿物，但其宏观物理化学却突出地表现了其中一种键的特点。
晶格类型的对比表如下：

特 点
晶格类型

离子晶格


原子晶格


金属晶格


分子晶格

组成晶格的元素


由电负性很低的金属元素和电负性很高的非金属元素结合而成


由电负性都较高的元素结合而成


由电负性都较低的结合而成


一般由电负性高的元素以共价键组成分子再构成晶格

结构单位间结合力的特点


由正负离子间静电引力（离子键）结合而成，结合力决定于离子电价和半径，一般较强


由共价键结合而成一般很强


由自由电子联结（金属键），具中等强度


由分子键联系各分子，一般较弱

结构特点


离子一般呈球形，正、负离子尽量相同分布，排列尽量紧密


共价键具有方向性和饱和性，原子只能在一定方向结合，排列常不紧密


常作等大球体最紧密堆积，紧密度大


分子常不呈球形，作非球体最紧密方式排列

光学性质


透明、玻璃光泽


透明，金刚光泽


不透明，金属光泽


一般透明至半透明

力学性质


硬度中-高，脆性


硬度很高，脆性


硬度低-中等，强延展性


硬度很低

溶解度


在极性溶剂（入水）中溶解度不大


不溶于水


不溶于水


溶于有机溶剂，不溶于水

电学性质


不良导体


不良导体


良导体


不良导体

典型实例


石盐 NaCl

萤石 CaF2

方解石CaCO3
金刚石C

自然铜Cu

自然金Au

自然铂Pt


自然硫S8

雄 黄As4S4




　在晶体中的质点排列，除了由具有方向性和饱和性的共价键组成的原子晶格外，总是倾向尽量紧密，以降低内能，增加晶格的稳定性。在大多情况下可以把质点看 成球体。可以从球体堆积的角度来讨论晶体结构中质点排列的基本规律。等大球体最紧密堆积有各种不同的堆积顺序。在晶体结构中最常见的堆积顺序有两种：

（1）立方最紧密堆积 在这种堆积中，第三层球投影位置与第一层球不重叠。在理想情况下，它具有等轴晶系对称，作立方面心格子状排列。


（2）六方最紧密堆积 在这种堆积中，第三层的投影位置和第一层是重叠的。在理想情况下，它具有六方晶系对称。在这种格子中，各最紧密堆积层平行（0001）。


元素：
　　自然界的一切物体都由元素组成，自然矿物也不例外。元素周期表中的绝大多数元素在地壳中都可以找到，但是各种元素在地壳中的含量却有很大的差距。我们把地壳中化学元素平均含量的质量百分数称为"克拉克值"。
各 种元素在地壳中的丰度相差很大的。地壳中元素的丰度反映的是地壳的平均化学成分，决定着地壳中各种地质作用过程的总的物质背景。元素的丰度在一定程度上影 响着元素在成岩成矿作用中的浓度，从而支配着矿物的生成。丰度值高的元素形成的矿物种数越多。如O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg八种元素占地 球总质量的 98.59%，它们构成的矿物种占已知矿物种数的绝大部分。这些矿物的数量最多，分布也最广，是构成地壳各类岩石的主要矿物成分。
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