礦物是什麼？
礦物是岩石的基本成分，屬天然形成的無機物質，它們由特定化學元素組成，原子規律地重複構成晶體結構。
矽酸鹽礦物是地球表面的岩石中，所含最豐富的成分，佔地殼物質超過90%。矽酸鹽礦物的基本成分是化合物四氧化矽﹝SiO
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﹞﹝圖1﹞。
其他常見的非矽酸鹽礦物，合共佔地殼成分不足10%，計有碳酸鹽、氧化物、硫化物、磷酸鹽和鹽。此外，還包括少量可能以單一化學元素存在的礦物，例如金、銀、銅、鉍、砷、鉛、碲及碳。
儘管自然界的天然化學元素多達92種，但當中僅有8種天然化學元素，常見於地殼內的岩石，而這8種元素合共已佔去地殼的98%以上。﹝表1﹞
氧 ﹝O﹞
46.6%
矽 ﹝Si﹞
27.7%
鋁 ﹝Al﹞
鐵 ﹝Fe﹞
鈣 ﹝Ca﹞
鈉 ﹝Na﹞
鉀 ﹝K﹞
鎂 ﹝Mg﹞
表1：8種地殼最常見的元素﹝以質量計﹞。
礦物的分類及鑑定
礦物是以其化學成分分類。
礦物按照其物理性質，如堅硬度、光澤、顏色、解理、斷口及相對密度來識別。這些一般特性主要由礦物的原子結構﹝晶體結構﹞操控。
圖 1： 四氧化矽, SiO
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岩石是什麼？
岩石是礦物、岩石碎塊或有機物質的天然集成體。岩石的成分、外貌、形狀，以及岩石內顆粒和晶體的排列﹝即其岩理﹞皆顯示其形成過程。根據岩石的形成模式，岩石可分成三種類別：火成岩、沉積岩及變質岩。
在大多數情況下，岩石的形成過程不可能直接觀察得到。因此，要判斷岩石的類型，就必須從其獨有的特徵來識別，而岩石的岩理及礦物成分是推斷岩石類型的兩個可靠線索。
岩理
是指岩石結構內礦物或粒子的大小及形狀，和它們在岩石內的排列形態。
成分
是指岩石的組成成分，包括晶體、礦物、其他岩石碎片及/或化石； 同時亦指岩石的化學成分。岩石的顏色為判斷岩石成分提供重要指示。
鑑定和識別岩石的類型，許多時是一項需要技巧的工作，要求擁有廣博的地質知識及豐富經驗。
侵入岩
，或稱
深成岩
，是當岩漿上升期間被困於地球深處，導致冷卻過程非常緩慢，往往歷時數千或百萬年才得以完全凝固。緩慢的冷卻過程給予個別礦物足夠時間凝固，結成體積相對較大的晶體。侵入性火成岩一般擁有較粗粒的岩理及互鎖的礦物。花崗岩是香港境內常見的侵入性火成岩。
噴出岩
，或稱
火山岩
，是當岩漿向上湧出噴發，並在地面或非常接近地球表面冷卻而形成。噴出的岩漿暴露於溫度較低的大氣層，其冷卻及凝固速度相對較快，因而形成岩理較幼的噴出性火成岩。熔岩及凝灰岩是兩種常見的火山岩。
沉積岩是由已存在的岩石被侵蝕後剝落的碎屑或死去的植物或生物的骨骼碎塊結成。沉積岩通常集中於地球表面的不同環境，一般呈現明顯的層次或層理。沉積岩可細分為三組，包括碎屑沉積岩、生物沉積岩及化學沉積岩。
碎屑沉積岩
由已存在的岩石碎片﹝碎屑﹞組成。晶體及碎片從已存在的岩石中經過長期的風化而剝落，並搬運到另一地方沉積。沉積物被埋藏、壓縮及膠結，形成碎屑沉積岩。
生物沉積岩
是當大量植物或生物死亡，其殘骸被分解、壓縮、膠結及堆積，形成的沉積岩。沉積物含豐富碳質的植物便可能形成煤；若沉積物中含大量動物貝殼，則可能形成石灰岩或燧石。
化學沉積岩
是積岩由液體沉澱化合物形成。當水沿岩石隙流動時，石頭內部份礦物溶於水中，並被水流帶走。其後當水份蒸發或水中含礦物過多，最終礦物會沉積或從溶液中沉澱而形成化學岩石。岩鹽正是化學沉積岩的例子。
顏色的變化反映岩石的成份、沉積環境、及/或遭受風化的狀況。
碎屑沉積岩以其岩石碎屑的顆粒大小、形狀而命名﹝表2﹞。例如粉砂岩﹝圖17﹞是由粉砂大小的顆粒集結而成，而砂岩則由沙粒組成。
圖16：礫岩，
含有被磨圓的岩石碎屑。
圖17：粉砂岩,
展示薄的沉積層。
表2：碎屑沉積物及沉積岩的分類。
當已存在的岩石遇上高溫、高壓、含豐富礦物成分熱溶液，或混合以上情況，皆可形成變質岩。原本的岩石可以是火成岩、沉積岩或已有的變質岩。在變質岩中，部份甚至全部原有的礦物會被新的礦物取代，而原有的岩理則可能受到與變質作用同時出現的變形﹝如剪切及褶皺﹞而被遮蓋。變質岩普遍於地球深處或板塊邊緣形成。
有葉理的變質岩
呈片狀或頁狀結構。葉理是當岩石中片狀或稜柱狀的礦物，受極高壓壓縮以致構成定向排列而形成。葉理構造可反映岩石受壓的方向。板岩、片岩及片麻岩全是有葉理的變質岩石。
無葉理的變質岩
具均勻結構。此類岩石可於侵入性火成岩周圍，在接觸變質作用下形成。當遇到岩漿侵入，已存在的岩石受到極度高溫的變質作用，但岩石中的礦物並無受到壓力擠壓，因此其結構有所改變卻沒有構成葉理。石英岩及大理岩便是無葉理的變質岩石。
岩石原有的礦物可能被新的變質礦物取代，如雲母（片狀礦物）及角閃石（稜柱狀礦物）。
葉理是由片狀或稜柱狀的礦物排列而成﹝圖18﹞。
變質岩一般呈深淺色帶交替，層次分明，反映深色和淺色礦物的不同密集度。
由於岩石內含有雲母，一般呈絲質的光澤。
大理岩﹝圖19﹞是由方解石礦物晶體形成。
純大理岩是白色或奶白色，但亦可能因內含雜質而變成淺灰或灰藍色。
大理岩跟稀鹽酸會有化學反應，產生氣泡（泡騰）。
大理岩很容易給小刀刮花。
礦物晶體互鎖。
圖18：石墨片岩，
展示變質葉理。
圖19：大理岩，
含有結晶的方解石礦物。
岩石循環
﹝圖20﹞是一個概念模型，用以闡釋火成岩、沉積岩和變質岩這三種主要岩石如何受地質活動影響，變成另一種岩石。而板塊運動正是推動岩石循環的原動力。
要了解岩石循環，首先要明白造岩的過程：
火成岩造岩的過程包括岩漿形成、冷卻及結晶。
沉積岩的造岩過程包括風化、侵蝕、堆積、埋藏及岩化作用。
變質岩造岩的過程涉及因受熱力、壓力或熱溶液影響，而產生岩理和礦物成分的變化。
岩石循環可從這三種岩石中的任何一種開始，無須經歷由火成岩變為沉積岩、再轉為變質岩，然後重新變回火成岩的整個過程。例如火成岩可直接化身為變質岩，而途中無須到達地球表面，也不用先演變為沉積岩。同樣地，任何類型的岩石亦可轉變為同類的新岩石。
