Buzz
Khoáng vật hoặc khoáng chất, chất khoáng là những hợp chất tự nhiên được hình thành trong quá trình địa chất. Thuật ngữ 'khoáng vật' bao gồm cả thành phần hóa học của vật liệu và cấu trúc khoáng vật. Các khoáng vật có thành phần hóa học biến đổi từ các nguyên tố hóa học đơn giản và muối đơn giản đến các dạng phức tạp như silicat với hàng ngàn dạng đã biết. Nghiên cứu về khoáng vật được gọi là khoáng học.
Có hơn 5.300 loại khoáng vật được biết đến; hơn 5.070 trong số này được chấp thuận bởi Hiệp hội Khoáng vật học Quốc tế (IMA). Nhóm khoáng vật silicat chiếm hơn 90% vỏ Trái Đất. Sự đa dạng và phong phú của các loại khoáng vật được điều khiển bởi thành phần hóa học của Trái Đất. Silic và oxy chiếm khoảng 75% vỏ Trái Đất, chúng chủ yếu nằm trong cấu trúc của các khoáng vật silicat. Các loại khoáng vật được phân biệt bởi nhiều tính chất vật lý và hóa học. Sự khác biệt về thành phần và cấu trúc tinh thể tạo ra các loại khoáng vật khác nhau, và các tính chất này bị ảnh hưởng bởi môi trường địa chất mà khoáng vật được hình thành. Những thay đổi về nhiệt độ, áp suất và thành phần của khối đá có thể làm thay đổi đặc tính khoáng học của nó. Mặc dù vậy, một loại đá có thể giữ nguyên thành phần của nó, nhưng sự thay đổi lâu dài về nhiệt độ và áp suất có thể làm thay đổi tính chất khoáng vật của nó.
Định nghĩa và phân loại
Để được phân loại là khoáng vật 'thực sự', một chất liệu cần phải tồn tại dưới dạng rắn và có cấu trúc tinh thể. Nó cũng phải là chất liệu tự nhiên, nguyên chất và có thành phần hóa học xác định từ trước. Các định nghĩa truyền thống như Khoáng vật là chất khoáng vô cơ, tồn tại dưới dạng rắn ở nhiệt độ phòng và là thành phần cấu tạo nên các loại đá trong lớp vỏ Trái Đất đã loại bỏ các chất liệu có nguồn gốc hữu cơ. Tuy nhiên, Hiệp hội Khoáng vật Quốc tế vào năm 1995 đã chấp nhận một định nghĩa mới:
- Một khoáng vật là một nguyên tố hoặc hợp chất hóa học thông thường kết tinh và được hình thành như là kết quả của các quá trình địa chất
Tạm dịch:
- Một khoáng vật là một nguyên tố hoặc một hợp chất hóa học thông thường kết tinh và được tạo ra như là kết quả của các quá trình địa chất.
Các phân loại mới cũng bao gồm cả loại hữu cơ – ví dụ như trong các hệ thống phân loại Dana và Strunz phiên bản mới.
Thành phần hóa học trong hệ khoáng vật có thể khác nhau giữa các thành viên, ví dụ như các felspat plagiocla từ dạng giàu natri albit (NaAlSi3O8) đến dạng giàu calci anorthit (CaAl2Si2O8) với 4 thành phần trung gian đã được công nhận. Các vật liệu tương tự khoáng vật nhưng không hoàn toàn phù hợp với định nghĩa khoáng vật thường được gọi là á khoáng vật (mineraloid). Các chất tự nhiên khác ngoài khoáng vật là các chất phi khoáng vật. Các khoáng vật công nghiệp là thuật ngữ chỉ các vật liệu đã được khai thác và có giá trị thương mại (xem phần Khoáng vật và đá dưới đây).
Cấu trúc tinh thể
Cấu trúc tinh thể là sự sắp xếp có trật tự trong không gian hình học của các nguyên tử trong khoáng vật. Hiện có 14 sắp xếp ô mạng tinh thể cơ bản của các nguyên tử trong không gian ba chiều, được gọi là 14 'ô mạng Bravais'. Mỗi ô mạng này thuộc một trong sáu hệ tinh thể và tất cả các cấu trúc tinh thể hiện nay đều phù hợp với một ô mạng Bravais/một hệ tinh thể. Cấu trúc tinh thể dựa trên sự sắp xếp thông thường của nguyên tử hay ion bên trong và thường được biểu diễn theo hình học của tinh thể. Ngay cả khi kích thước của hạt khoáng vật quá nhỏ để nhìn thấy hoặc có hình dạng bất thường, cấu trúc tinh thể vẫn luôn có tính chu kỳ và có thể xác định được bằng nhiễu xạ tia X.
Thành phần hóa học và cấu trúc tinh thể kết hợp nhau để phân biệt các loại khoáng vật. Hai hay nhiều loại khoáng vật có thể có cùng thành phần hóa học nhưng khác nhau về cấu trúc tinh thể (gọi là chất đa hình). Ví dụ, pyrit và marcasit cùng là sulfide sắt nhưng sắp xếp các nguyên tử bên trong khác nhau. Ngược lại, một số khoáng vật có các thành phần hóa học khác nhau nhưng cùng một cấu trúc tinh thể, như halit (từ natri và chlor), galen (từ chì và lưu huỳnh) và pericla (từ magiê và oxy) đều có cấu trúc tinh thể lập phương.
Cấu trúc tinh thể ảnh hưởng mạnh đến các tính chất vật lý của khoáng vật. Ví dụ, mặc dù kim cương và than chì (graphit) đều có cùng thành phần carbon tinh khiết, graphit mềm còn kim cương lại rất cứng. Điều này là do các nguyên tử carbon trong graphit sắp xếp thành tấm có thể dễ dàng trượt qua nhau, trong khi các nguyên tử carbon trong kim cương tạo ra một lưới ba chiều cứng cáp.
Hiện nay, đã biết trên 4.000 loại khoáng vật, theo Hiệp hội Khoáng vật Quốc tế - tổ chức chịu trách nhiệm phê chuẩn việc đặt tên cho các loại khoáng vật mới được phát hiện tự nhiên. Trong số này, khoảng 150 loại khoáng vật được xem là 'phổ biến', 50 loại là 'thỉnh thoảng', còn lại là 'hiếm' hoặc 'cực hiếm'.
Nguồn gốc
Theo điều kiện hình thành, khoáng vật được chia thành 2 nhóm chính:
- - Nhóm khoáng vật ngoại sinh: thành hình ở phần trên của vỏ Trái Đất và trên mặt đất, liên quan đến các quá trình ngoại sinh như phong hóa và kết tinh từ dung dịch nước.
Phân biệt khoáng vật với đá
Một khoáng vật là một chất rắn tự nhiên có cấu trúc tinh thể và thành phần hóa học xác định, trong khi đá là một hợp chất của một hoặc nhiều loại khoáng vật. Trong đá có thể chứa các phần còn lại của các hợp chất hữu cơ và các khoáng vật khác nhau. Một số loại đá chủ yếu bao gồm một loại khoáng vật duy nhất. Ví dụ, đá vôi là một dạng đá trầm tích gồm chủ yếu là calcit. Các loại đá khác có thể bao gồm nhiều loại khoáng vật và các khoáng vật cụ thể trong một loại đá có thể khác nhau rất nhiều. Phần lớn các loại đá trong vỏ Trái Đất được hình thành từ thạch anh, felspat, mica, clorit, cao lanh, calcit, epidot, olivin, ogit, hocblen, magnetit, hematit, limonit và một số khoáng vật khác. Hơn một nửa số loại khoáng vật đã được biết đến là hiếm, thậm chí chỉ có thể tìm thấy dưới dạng các mẫu nhỏ, và nhiều trong số chúng chỉ được biết đến từ một hoặc hai mẫu nhỏ.
Các loại khoáng vật và đá có giá trị thương mại được gọi là khoáng sản. Các loại đá từ đó khoáng vật được khai thác vì mục đích kinh tế được coi là quặng, trong khi các loại đá và khoáng vật còn lại sau khi tách khoáng vật mong muốn từ quặng, được gọi là đá thải và quặng đuôi.
Các khoáng vật tạo thành đá
Yếu tố chính xác định sự hình thành của khoáng vật trong khối đá là thành phần hóa học của khối đá đó. Để một loại khoáng vật cụ thể hình thành, các nguyên tố cần thiết phải có mặt trong đá. Calcit là loại phổ biến nhất trong đá vôi, bởi vì chúng chủ yếu gồm cacbonat canxi; thạch anh trong các loại đá thạch và một số loại đá phún xuất có tỷ lệ lớn là silica (silic dioxit).
Các yếu tố khác cũng có vai trò quan trọng trong quá trình quyết định khoáng vật tạo thành đá, bao gồm cách mà đá được hình thành từ dung dịch, nước hay đá thủy tinh, và các giai đoạn mà đá đã trải qua để có cấu trúc hiện tại của nó. Hai khối đá có thể có thành phần hóa học tương tự nhau nhưng lại có sự khác nhau về các hợp chất khoáng vật. Các phản ứng này xảy ra dưới điều kiện ổn định mà khối đá được hình thành. Granit hình thành từ magma nóng chảy ở nhiệt độ và áp suất cao, và các khoáng vật thành phần của nó cũng được hình thành trong các điều kiện này. Khi tiếp xúc với độ ẩm, axit cacbonic và các yếu tố môi trường khác ở nhiệt độ bình thường trên bề mặt Trái Đất, một số khoáng vật nguyên thủy như thạch anh và mica trắng (muscovit) không bị biến đổi, trong khi các khoáng vật khác bị phân hủy hoặc thay thế bằng các hợp chất mới. Felspat chuyển hóa thành cao lanh, muscovit và thạch anh, và khi có mặt mica đen (biotit), nó sinh ra clorit, apidot, rutil và các hợp chất khác. Các thay đổi này đi kèm với phân hủy và đá biến thành các hình dạng rời rạc, mềm và dễ vỡ, có thể là đất hoặc cát. Những vật liệu này có thể bị rửa trôi và lắng xuống để hình thành sa thạch hoặc đá mạt. Cấu trúc của đá ban đầu thay đổi, thành phần khoáng vật cũng thay đổi rõ rệt, nhưng thành phần hóa học của toàn bộ khối đá có thể không có sự khác biệt lớn. Đá trầm tích có thể trải qua nhiều giai đoạn biến chất. Nếu đá phún xuất tiếp xúc với đá tạo nên các dãy núi chóp, nó có thể chuyển hóa thành gneiss mặc dù không có sự khác biệt lớn về thành phần khoáng vật nhưng có sự khác biệt đáng kể về cấu trúc so với granit là trạng thái ban đầu của nó.
Thuộc tính vật lý
Các đặc tính vật lý của khoáng vật bao gồm: cấu trúc tinh thể, kích thước và hình dạng của tinh thể, tính chất song tinh, cát khai, ánh sáng phản xạ, màu sắc bề ngoài của khoáng vật (màu giả), và màu sắc của bột khoáng vật khi bị mài (màu thực của khoáng vật), độ cứng và khối lượng riêng v.v.
Phân loại các khoáng vật có thể đơn giản hoặc phức tạp. Một số khoáng vật có thể được nhận biết bằng vài đặc tính vật lý, và những đặc tính này thường đủ để phân loại chúng mà không gây nhầm lẫn. Tuy nhiên, trong một số trường hợp khác, chỉ có thể phân loại các khoáng vật sau khi thực hiện các phân tích hóa học phức tạp hoặc sử dụng phương pháp nhiễu xạ tia X; những phương pháp này thường tốn kém và mất nhiều thời gian.
Các đặc tính vật lý cơ bản thường được sử dụng bao gồm:
Cấu trúc tinh thể
Cấu trúc và hành vi của tinh thể (Tinh hệ): Một khoáng vật có thể thể hiện hành vi và dạng tinh thể rõ nét hoặc có thể là dạng khối lớn, bột hoặc khối đặc với các tinh thể chỉ nhìn thấy được ở dạng vi thể.
Các tinh thể được phân loại vào 7 nhóm chính dựa trên chiều dài của 3 trục tinh thể học và các góc giữa chúng. Bảng dưới đây tóm tắt thông tin, trong đó a, b và c là các trục, và α, β, γ lần lượt là các góc đối diện với trục tinh thể học (ví dụ, α là góc đối diện với trục a, tức là góc được tạo thành bởi trục b và c):
| Nhóm tinh thể | Chiều dài | Góc | khoáng thường gặp |
|---|---|---|---|
| Lập phương | a=b=c | α=β=γ=90° | Granat, halit, pyrit |
| Hệ tinh thể bốn phương | a=b≠c | α=β=γ=90° | Rutil, zircon, andalusit |
| Hệ tinh thể trực thoi | a≠b≠c | α=β=γ=90° | Olivin, aragonit, orthopyroxen |
| Sáu phương/Ba phương | a=b≠c | α=β=90°, γ=120° | Thạch anh, calcit, tourmalin |
| Hệ tinh thể một nghiêng | a≠b≠c | α=γ=90°, β≠90° | Clinopyroxene, orthoclase, thạch cao |
| Hệ tinh thể ba nghiêng | a≠b≠c | α≠β≠γ≠90° | Anorthit, albit, kyanit |
Độ cứng của vật liệu
Độ cứng vật lý của khoáng vật thường được đánh giá theo thang độ cứng Mohs.
| Độ cứng thang Mohs | Khoáng vật | Độ cứng tuyệt đối |
|---|---|---|
| 1 | Tan
(Mg3Si4O10(OH)2) |
1 |
| 2 | Thạch cao (CaSO4•2H2O) | 2 |
| 3 | calcit (CaCO3) | 9 |
| 4 | fluorit (CaF2) | 21 |
| 5 | Apatit
(Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)) |
48 |
| 6 | Octoclas felspat (KAlSi3O8) | 72 |
| 7 | Thạch anh (SiO2) | 100 |
| 8 | Topaz (Al2SiO4(OH-,F-)2) | 200 |
| 9 | Corundum (Al2O3) | 400 |
| 10 | Kim cương (C) | 1500 |
Màu sắc và màu vết vạch
Màu sắc chỉ phản ánh màu sắc của khoáng vật trong ánh sáng phản xạ hoặc truyền qua (đối với các khoáng vật trong mờ hoặc trong suốt), nghĩa là những gì mà mắt thường nhìn thấy. Màu được tạo ra bởi tác động của sóng điện từ tương tác với electron (ngoại trừ các trường hợp như điện, đèn pha, không được sử dụng trong khoáng vật). Có hai nhóm lớn các nguyên tố được xác định là tạo ra màu sắc của khoáng vật. Nguyên tố idiochromat là cần thiết trong thành phần của khoáng vật; chúng đóng góp vào việc tạo ra màu sắc của khoáng vật và là dấu hiệu cho việc chẩn đoán. Ví dụ về các khoáng vật này bao gồm malachit (lục) và azurit (lam). Ngược lại, các nguyên tố allochromat trong khoáng vật tồn tại dưới dạng vết hay tạp chất, ví dụ như các biến thể của corundum là ruby (đỏ) và sapphire (tất cả các màu còn lại). Màu sắc của các nhóm màu giả sắt được tạo ra bởi sự giao thoa của các sóng ánh sáng như opan, labradorit, ammolit và bornit.
Màu vết vạch là màu của bột khoáng vật để lại sau khi cọ xát lên bề mặt vật liệu không men hoặc một mảng các sọc. Lưu ý rằng nó không phải luôn giống như màu của khoáng vật gốc.
Các thuộc tính khác
- Ánh là cách mà bề mặt của khoáng vật phản ánh ánh sáng và có thể từ mờ nhạt đến trong như thủy tinh.
- Hệ số phản xạ cao như kim loại: galena và pyrit
- Độ phản xạ gần như kim loại: magnetit
- Ánh phi kim:
- Ánh Adamantin – lấp lánh, ánh sáng của kim cương, cerussit và anglesit
- Ánh thủy tinh vỡ – ánh sáng của thủy tinh vỡ: thạch anh
- Ánh Trân châu – ánh sáng như ngọc trai: tan và apophyllit
- Ánh hổ phách – ánh sáng của nhựa cây: sphalerit và lưu huỳnh
- Ánh Lụa - mềm mượt của các vật liệu có sợi: thạch cao và chrysotil, Selenide
- Ánh mờ xỉn/đất - các khoáng vật kết tinh mịn: các dạng quặng màu nâu thận của hematit
- Cát khai mô tả cách mà một khoáng vật có thể bị tách ra dọc theo các mặt phẳng khác nhau theo cấu trúc tinh thể của nó. Tính bóc tách có thể nhìn thấy như là các đường thẳng song song nhỏ dọc theo khoáng vật.
- Mặt gãy mô tả cách mà khoáng vật bị gãy khi các khe nứt phát sinh ngược với các mặt cát khai tự nhiên của khoáng vật.
- Mặt gãy concoit là mặt gãy cong và trơn nhẵn với các gợn đồng tâm, giống như các mặt gãy của thủy tinh.
- Hackley là mặt gãy lởm chởm với các rìa sắc, nhọn.
- Sợi
- Dị thường
- Tỷ trọng riêng (thể trọng) là tỷ lệ giữa khối lượng của một khối khoáng vật so với khối lượng tương đương của nước. Trong phần lớn các khoáng vật, bao gồm cả những khoáng vật tạo đá phổ biến nhất, tỷ trọng riêng dao động từ 2,5 đến 3,5, trong khi một số ít khoáng vật có thể nặng hơn hoặc nhẹ hơn. Ví dụ như một số khoáng vật lớp sulfide có tỷ trọng riêng cao hơn so với các khoáng vật tạo đá phổ biến.
- Các thuộc tính khác: Phát quang (phản ứng với tia cực tím), từ tính, phóng xạ, độ bám dính (phản ứng với các thay đổi cơ học trong quá trình thay đổi hình dạng), tính điện v.v.
| Độ cứng | Khoáng vật | Công thức hóa học | Độ cứng tuyệt đối | Ảnh |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Talc | Mg3Si4O10(OH)2 | 1 | |
| 2 | Gypsum | CaSO4·2H2O | 3 | |
| 3 | Calcit | CaCO3 | 9 | |
| 4 | Fluorit | CaF2 | 21 | |
| 5 | Apatite | Ca5(PO4)3(OH,Cl,F) | 48 | |
| 6 | Orthoclase Feldspar | KAlSi3O8 | 72 | |
| 7 | Thạch anh | SiO2 | 100 | |
| 8 | Topaz | Al2SiO4(OH,F)2 | 200 | |
| 9 | Corundum | Al2O3 | 400 | |
| 10 | Kim cương | C | 1600 |
| Họ tinh thể | Dài | Góc | Ví dụ |
|---|---|---|---|
| Isometric | a=b=c | α=β=γ=90° | Garnet, halite, pyrite |
| Tetragonal | a=b≠c | α=β=γ=90° | Rutile, zircon, andalusite |
| Orthorhombic | a≠b≠c | α=β=γ=90° | Olivine, aragonite, orthopyroxenes |
| Hexagonal | a=b≠c | α=β=90°, γ=120° | Quartz, calcite, tourmaline |
| Monoclinic | a≠b≠c | α=γ=90°, β≠90° | Clinopyroxenes, orthoclase, gypsum |
| Triclinic | a≠b≠c | α≠β≠γ≠90° | Anorthite, albite, kyanite |
Thành phần hóa học
Các khoáng vật có thể được phân loại dựa trên thành phần hóa học của chúng. Chúng thường được phân nhóm theo nhóm anion.
Theo thành phần hóa học, các khoáng vật tồn tại dưới dạng sau đây:
- Các nguyên tố
- Các sulfide
- Các oxide và hydroxide
- Các halide
- Các nitrat, carbonat và borat
- Các sulfat, chromate, molybdat và tungstat
- Các phosphat, arsenat và vanadat
- Các silicat
Các tiểu mục dưới đây liệt kê các khoáng vật theo sự phổ biến tương đối của chúng trong vỏ Trái Đất theo hệ thống phân loại khoáng vật Dana.
Lớp silicat
Nhóm lớn nhất trong các khoáng vật là nhóm silicat (đá chủ yếu bao gồm hơn 95% các loại đá là các silicat), bao gồm chủ yếu silic và oxy, cùng với các cation như nhôm, magiê, sắt, và calci. Một số loại silicat quan trọng bao gồm fenspat, thạch anh, olivin, pyroxen, amphibol, garnet và mica.
Đá vôi lớp
Các khoáng vật đá vôi bao gồm các khoáng vật chứa anion (CO3) và bao gồm calcit cùng aragonit (cả hai đều là carbonat calci), dolomit (carbonat magnesi/calci) hay siderit (carbonat sắt). Các đá vôi là các trầm tích phổ biến trong các môi trường đại dương khi vỏ hay mai của các sinh vật đã chết bị tích lũy và trầm lắng xuống đáy biển. Các đá vôi cũng được tìm thấy trong các môi trường bốc hơi (ví dụ Great Salt Lake (Hồ Muối Lớn), Utah) và cũng có trong các khu vực karst (hang động đá vôi), tại đó sự hòa tan và trầm lắng của các đá vôi dẫn tới sự hình thành các hang động, thạch nhũ và măng đá. Lớp đá vôi cũng bao gồm cả các khoáng vật nitrat và borat.
Lớp sulfat
Các khoáng vật sulfat chứa các anion sulfat, SO4. Các sulfat nói chung tạo thành trong các môi trường bốc hơi trong đó nước chứa nhiều muối chậm bốc hơi, cho phép sự hình thành của cả các sulfat lẫn các halide trong mặt phân giới nước-trầm tích. Các sulfat cũng có mặt trong các hệ thống mạch nhiệt dịch như là các khoáng vật thứ sinh đi kèm theo các khoáng vật quặng sulfide. Một nguồn phổ biến khác là các sản phẩm oxy hóa thứ cấp của các khoáng vật sulfide ban đầu. Các sulfat phổ biến nhất có anhydride (thạch cao khan) (sulfat calci), celestin (sulfat stronti), barit (sulfat bari) và thạch cao (sulfat calci ngậm nước). Lớp sulfat cũng bao gồm cả các khoáng vật gốc chromat, molybdat, selenat, sulfit, telurat và tungstat.
Lớp halide
Các khoáng vật halide là một nhóm các khoáng vật tạo thành các muối tự nhiên và bao gồm fluorit (calci fluoride), halit (natri chloride), sylvit (kali chloride) và sal amonia (chloride amoni). Halide, tương tự như sulfat, thường được tìm thấy ở môi trường bốc hơi như đáy các hồ nước mặn đã khô hay các vùng biển nước mặn như Biển Chết và Great Salt Lake. Lớp halide này bao gồm các khoáng vật fluoride, chloride, iođua.
Lớp oxide
Các khoáng vật oxide đóng vai trò rất quan trọng trong ngành khai thác mỏ vì chúng là thành phần chính của nhiều loại quặng có thể được chế tạo thành các kim loại có giá trị. Chúng cũng ghi nhận rất nhiều thông tin quan trọng về sự thay đổi của từ trường Trái Đất. Chúng phổ biến ở các lớp trầm tích gần bề mặt Trái Đất, là các sản phẩm oxy hóa của các khoáng vật khác trong khu vực oxy hóa gần bề mặt và là các thành phần phụ trong các đá lớp vỏ và lớp manti (phủ). Các loại khoáng vật oxide thường gặp bao gồm hematit (oxide sắt III), magnetit (oxide sắt từ), chromit (oxide chromi sắt), spinel (oxide nhôm magnesi - thành phần chính của lớp phủ), ilmenit (oxide titani sắt), rutil (dioxide titan) và băng (nước đóng băng). Lớp oxide bao gồm các khoáng vật oxide và hydroxide.
Lớp sulfide
Nhiều khoáng vật sulfide có ý nghĩa kinh tế lớn như là nguồn cung cấp quặng kim loại. Các loại sulfide phổ biến bao gồm pyrit (sulfide sắt), chancopyrit (sulfide đồng sắt), pentlandit (sulfide niken sắt) và galena (sulfide chì). Lớp sulfide cũng bao gồm các khoáng vật selenide, telluride, arsenide, antimonide, bismuthide và các muối sulfo (bao gồm lưu huỳnh và các anion như asen).
Lớp phosphat
Nhóm các khoáng vật phosphat thực tế bao gồm bất kỳ khoáng vật nào có cấu trúc tứ diện AO4, trong đó A có thể là phosphor, antimon, asen hoặc vanadi. Khoáng vật phosphat phổ biến nhất có lẽ là apatit, là một khoáng vật quan trọng về mặt sinh học, được tìm thấy trong răng và xương của nhiều loài động vật. Lớp phosphat bao gồm các khoáng vật phosphat, arsenat, vanadat và antimonat.
Lớp nguyên tố
Nhóm khoáng vật nguyên tố bao gồm các kim loại (vàng, bạc, đồng), kim loại quý và phi kim (antimon, bismuth, than chì, lưu huỳnh). Nhóm này cũng bao gồm các hợp kim tự nhiên như electrum (hợp kim tự nhiên của vàng và bạc); các phosphide, silicide, nitride và carbide (thường chỉ tìm thấy tự nhiên trong một số vị trí hiếm). Carbon tự nhiên có hai dạng thù hình là than chì và kim cương; kim cương được hình thành ở nhiệt độ rất cao nên có cấu trúc cứng hơn than chì (và cứng nhất trong các loại khoáng vật tự nhiên).
Lớp hữu cơ
Lớp khoáng vật hữu cơ bao gồm các chất phát sinh từ sinh vật, trong đó các quá trình địa chất là một phần của nguồn gốc hay xuất xứ của các hợp chất hiện tại. Các khoáng vật của lớp hữu cơ bao gồm nhiều loại oxalat, mellitat, citrat, xyanat, axetat, format, hydrocarbon và các loại khác. Ví dụ về các khoáng vật của lớp hữu cơ là whewellit, moolooit, mellit, fichtelit, carpathit, evenkit và abelsonit.
