Mineraal

Mineraal on kindla, kuid mitte fikseeritud keemilise koostise ja enamasti kristallilise struktuuriga looduslikult esinev anorgaaniline tahke aine. Mineraali mõiste ei ole siiski selgepiiriline: ükski mainitud tunnustest ei ole mineraalidele alati kohustuslik.  
Mineraale eristab kivimitest see, et neil on kindel või kindlates piirides muutuv keemiline koostis. Kivimid koosnevad mineraalidest. Erandjuhtudel võib kivim koosneda vaid ühest mineraalist, näiteks lubjakivi, mis koosneb kaltsiidist. Mineraalid on homogeensed. See tähendab seda, et mehaaniliselt saab neid jaotada vaid väiksemateks mineraaliteradeks.
Mineraal peab esinema looduses. Näiteks tööstuslikult toodetud teemante ei loeta mineraalide hulka kuuluvaiks.
Tavaliselt peetakse mineraalidele kohustuslikuks kindlat kristallistruktuuri. Siiski peetakse mineraaliks ka opaali, mis on amorfne aine ehk väga viskoosne vedelik.
Mineraalid peavad olema anorgaanilised ained. Näiteks põlevkivi ei ole mineraal.
Mineraalid peavad olema tahked. Vedel vesi ei ole mineraal, kuid jää täidab kõik mineraalidele esitatavad tingimused.
Mineraale uurivat teadusharu nimetatakse mineraloogiaks.

Mineraalide struktuur

Mineraalid koosnevad keemilistest elementidest ja nende ühenditest, mida hoiavad koos keemilised sidemed. 90% mineraalidest on seotud iooniliste sidemetega, ülejäänud on seotud kovalentse või metallilise sidemega. Enamiku mineraalide struktuuris on esindatud mitu sidemeliiki.
Mineraali keemiline valem on sageli kindlates piirides muutuv. Sel juhul on tegemist isomorfismiga: elemendid asendavad üksteist kristallstruktuuris. Seega muutub isomorfismi korral mineraali koostis, kuid mitte struktuur.
Mineraali kristallstruktuuri muutumist sama koostise juures nimetatakse polümorfismiks. Polümorfsed on näiteks teemant ja grafiit.
Mõnikord võivad aatomid ja ioonid paikneda korrapäratult. Selliseid mineraale nimetatakse amorfseteks. Amorfne mineraal on näiteks opaal.

Mineraalide teke

Mineraalide teket jaotatakse sarnaselt teiste geoloogiliste protsessidega endogeenseks ja eksogeenseks. Maakoore osa maapinnast kuni põhjavee alumise piirini nimetatakse eksosfääriks ja seal kulgevaid protsesse eksogeenseiks.

Endogeensed mineraalitekke protsessid

Endogeensete mineraalide lähteaineks on magma, milles keemilised elemendid ja ühendid esinevad gaasilises, tahkes ja vedelas faasis. Magmas levinud keemilised elemendid, nende sisalduse kahanemise järjekorras on O, Si, Al, Mg, Fe, Ca, Na ja K. Räni ja hapnik on ainsad elemendid, mis esinevad kõigis tardkivimeis. Erinevad mineraalid kristalliseeruvad magmast erineval temperatuuril. Seda protsessi kirjeldavat skeemi nimetatakse Boweni skeemiks.
Endogeenseid mineraalitekke protsessid jagunevad pneumatolüütiliseks, hüdrotermaalseks ja moondelisteks.

Eksogeensed mineraalitekke protsessid

Eksogeensete mineraalide tekkele teeb enamasti teed füüsikaline murenemine ehk rabenemine, mis küll ei tekita uusi mineraale, kuid peenestades materjali teeb hõlpsamaks selle porsumise ehk keemilise murenemise. Porsumise käigus tekivad mineraalidest uued mineraalid, mis on antud tingimustes vastupidavamad. Tähtsamad porsumise alaliigid on: oksüdeerumine, hüdrolüüs, hüdratatsioon, karbonatiseerumine ja sulfaadistumine. Kerglahustuvad leelis- ja leelismuldmetallide ühendid kantakse põhjaveega murenemispaigast minema. Rasklahustuvad alumiiniumi, raua, räni jne ühendid aga ladestuvad murenemispaigas, moodustades murenemiskooriku. Endogeense tekkega mineraalide vastupidavus murenemisele on vastupidine Boweni skeemi kristalliseerumisjärjekorrale. Seega on näiteks oliviin kergemini murendatav kui päevakivid, millest omakorda on kvarts vastupidavam.

Mineraalide omadused

Mineraali omadused on konkreetsele mineraalile iseloomulikud tunnused, mis aitavad teda identifitseerida.

Värvus

Värvuse määrab mineraalilt peegeldunud või selle läbinud valguse spekter. Värvus ei ole enamasti hea tunnus mineraali määramiseks, sest üks mineraal võib esineda väga erivärvilisena. Näiteks kaltsedon on tavaliselt helesinist värvi, kuid ta võib olla ka näiteks punane.
Mineraali värvusest vähem varieerub tema kriipsu värvus. Kriipsu all mõistame siin mineraaliga keraamilise plaadi peale tõmmatud joont. Joon ei ole mitte kriimustus plaadil, vaid selle mineraali puru, millega joont tõmmatakse. Näiteks hematiit jätab alati punakaspruuni kriipsu, rohekaskollase pinnaga püriit (kassikuld) rohekasmusta kriipsu. Puru tekib sellepärast, et keraamiline plaat deformeerib mineraali, millega joont tõmmatakse. Keraamilise plaadi kõvadus on Mohsi skaalal 6, seega ei saa kriipsu tõmmata mineraaliga, mille kõvadus seda väärtust ületab, sest ei ole võimalik deformeerida plaadist kõvemat mineraali.

Tihedus

Mineraali tihedus on tema massi suhe ruumalasse. Erinevate mineraalide tihedused ulatuvad 0,9 g/cm² (jää) kuni 23 g/cm² (iriidiumiühendid).
Tihedus sõltub mineraali moodustavate elementide aatommassidest ja osakeste tihedusest kristallstruktuuris.
Mineraalide tiheduse hindamiseks kasutatav mõõtühik on g/cm³.

Kõvadus

Kõvadus on mineraali vastupanuvõime välisele deformeerivale mõjule. Suurema kõvadusega mineraaliga saab teisi mineraale kriimustada. Sel põhjusel kasutatakse klaasinugade ja hambapuuride valmistamiseks teemanti, mis on kõige kõvem mineraal. Kõvadus sõltub mineraali keemilistest sidemetest.
Absoluutse ehk mikrokõvaduse mõõtühik on kg/mm²
Suhtelist kõvadust mõõdetakse Mohsi skaalal.