结晶学是研究矿物晶体形成和变化的科学。其研究内容包括外部形态的几何性质、化学成分、内部结构、物理性质以及它们之间的关系。这门科学形成了进一步的分支，如结晶学、几何结晶学、晶体学、晶体化学、晶体物理学和数学结晶学。矿物学是研究矿物的化学成分、晶体结构、形态、性质、时间、分布规律、形成、演化历史和用途的地质学的一个分支。

许多生产部门，如采矿、冶金、化工、建材、农药、化肥、宝石和一些尖端科学技术，都离不开矿物原料。因此，矿物学研究不仅具有理论意义，而且对矿产资源的开发和应用具有重要的现实意义。

矿物学发展简史

早在石器时代，人类就已经知道如何利用应时、蛋白石等各种矿物制作工具和饰品，随后逐渐认识了金、银、铜、铁等一些金属及其矿石，从而过渡到青铜和铁器时代。中国战国至西汉初年的《山海经》记载了各种矿物、岩石和矿石的名称，其中一些至今仍在使用，如雄黄、金、银、白垩和玉。

古希腊学者亚里斯多德将类似金属的矿物归类为“准金属”，他的学生狄奥弗拉斯图在他的石头理论中将矿物分为金属、石头和土三类。在随后的一段时间里，尤其是欧洲中世纪和中国西汉中期，对矿物的记载很少，没有明显的进展。

到18、19世纪，矿物研究在许多方面取得了进展，逐渐建立了理论基础，丰富了研究内容和方法，形成了一门学科。16世纪中期，阿格里科拉详细描述了矿物的形态、颜色、光泽、透明度、硬度、解理、味道和气味等特征，并将矿物与岩石区分开来。

我国李时珍在1578年编写的《本草纲目》中描述了38种药用矿物，说明了它们的形态、性质、鉴别特征和用途。瑞典Bethelius鉴定了大量的矿物化学成分，并采用了化学式。在此基础上，对矿物进行了分类。德国化学家Mitscherlich提出了类质同象和类质同象的概念，矿物学研究的化学学派出现了。

这一时期产生的另一个矿物学流派是结晶学派。他们在几何结晶学和晶体结构的几何理论方面取得了很大的成就。此外，索比在1857年制作了显微镜的偏光装置，促进了对矿物的鉴定和研究。这种方法一直被使用和发展至今。

1912年，德国学者劳厄成功地进行了晶体的X射线衍射实验，使确定晶体结构成为可能，导致了矿物学研究从宏观到微观的新阶段。揭示了大量的矿物晶体结构，建立了基于成分和结构的矿物晶体化学分类。

20世纪中期以来，引进了固体物理、量子化学理论、光谱、电镜分析等微观分析技术，使矿物学有了新的进展，建立了矿物物理学。原材料和矿物材料得到了更广泛的发展。进行了人工合成矿物、高温高压实验和自然矿化模拟。逐渐形成了矿物学、物理化学和地质作用的分支学科——成因矿物学和找矿矿物学，使矿物学在矿产资源的寻找和开发中得到更广泛的应用。[下一个]

矿物学的基本内容

矿物学在其发展过程中形成了许多专门的分支。

矿物形态学是对矿物晶体形态和表面微观形态的研究，并以此为基础探索其生长机制和生成历史。

成因矿物学是研究单个和群体矿物的形成，结合物理、化学和地质条件探索矿物的成因。研究反映形成条件的矿物成分、结构、形貌和物性标型特征。成因矿物学已应用于地质找矿，并逐渐形成找矿矿物学。

实验矿物学是通过人工合成矿物来模拟和探索矿物形成的条件和规律。

结构矿物学是探索矿物的晶体结构，研究矿物和矿物的化学成分与晶体结构的关系，进而探索矿物成分、晶体结构与形态、性能、形成条件的关系。

矿物物理学是固体物理学、量子化学理论和光谱实验方法的介绍。学习产生的边缘学科。随着该学科的发展，矿物学研究从原子排列深入到原子内部的电子层和核结构。研究矿物化学键的本质、精细结构和物理性质。

光矿物学主要讨论显微镜下矿物的各种光学性质和显微镜下测量矿物光学常数的方法。基于矿物光学常数建立了完整的矿物鉴定表，是矿物鉴定的主要手段之一。

矿物学是矿物学和材料科学相结合的一个新的分支。研究矿物的物理、化学和工艺性质在科学技术和生产中的开发和应用。

此外，按分类系统系统阐述了各种矿物和矿物的系统矿物学；某些矿物的专项研究，如硫化物矿物学、硅酸盐矿物学、粘土矿物学、宝石矿物学等。综合研究某一地区矿物的区域矿物学和地幔矿物的地幔矿物学；研究其他天体矿物的宇宙矿物学(包括陨石矿物学、月光石矿物学等。).

检测矿物化学成分的方法有光谱分析法、常规化学分析法、原子吸收光谱法、激光光谱法、X射线荧光光谱法和极谱分析法、电子探针分析法、中子活化分析法等。在物相分析和矿物晶体结构研究中，最常用的方法是粉末晶体和单晶的X射线分析、物相鉴定、晶胞参数的测定、空族和晶体结构。

此外，红外光谱作为结构分析的辅助手段，用于确定原子团。用穆斯堡尔谱确定了铁的价态和配位。可见光吸收光谱定量研究矿物颜色和内部电子组态:核磁共振确定分子结构，顺磁共振确定晶体结构缺陷(如色心)。热分析用于研究矿物的脱水、分解和相变。透射电子显微镜的高分辨率可以用来直接观察超微结构和晶格缺陷，在矿物学研究中越来越受到重视。

为了解决一些特殊问题，有一些特殊的研究方法，如包裹体研究、同位素研究等。作为一种矿物材料，它还根据需要进行一些物理和化学性质的测试。[下一个]

矿物是一种晶体物质，具有晶体的各种基本性质。因此，结晶学与化学和物理一起，是矿物学的基础。历史上，结晶学一直是矿物学不可分割的一部分。矿物是天然的单质或化合物，同时也是岩石和矿石的基本单位。因此，矿物学是岩石学和矿床学的基础，与地球化学和宇宙化学密切相关。

矿物学也是寻找、开发和应用矿物原料和材料的基础。因此，它与找矿地质学、采矿学、选矿学、冶金学和材料学密切相关。此外，矿物学利用数学、化学和物理学的理论和技术，相互渗透和结合，产生了矿物物理学等新的边缘学科。

矿物学的研究领域日益扩大，从地壳矿物到地幔矿物和其他天体的宇宙矿物，从天然矿物到合成矿物；矿物学的研究内容从宏观发展到微观，从主要成分发展到微量元素，从原子排列的平均晶体结构发展到局部的具体晶体结构以及原子和原子核中涉及电子的精细结构。矿物学应用领域迅速发展。

矿物学的研究成果进一步应用于地质研究和找矿，矿物的研究目标是获得具有各种特殊性质的矿物材料，具有广阔的发展前景。