แร่
แร่เป็นสารเกิดขึ้นตามธรรมชาติ มีลักษณะเฉพาะทางองค์ประกอบเคมีและคุณสมบัติในทางกายภาพของแร่แต่ละชนิด เช่นการเกิดรูปนิสัย -habit และสีผงแร่ -streak ส่วนหินประกอบด้วยแร่หลายชนิดรวมกันโดยไม่จำเป็นต้องมีองค์ประกอบเฉพาะทางเคมี แร่ประกอบขึ้นด้วยธาตุต่างๆ (ซึ่งเป็นหน่วยย่อยเล็กสุดทางเคมี) แร่แต่ละชนิดมีองค์ประกอบคงที่แสดงได้ด้วยสูตรทางเคมี แร่แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มตามชนิดของแร่ ได้แก่กลุ่มแร่ที่เป็นธาตุธรรมชาติ และแร่ที่เป็นสารประกอบทางเคมี สำหรับแร่ที่เป็นธาตุธรรมชาติจะมีธาตุอย่างใดอย่างหนึ่งเพียงธาตุเดียว ได้แก่ ทองคำ (Au) เงิน (Ag) ทองแดง (Cu) และคาร์บอน (C) เป็นต้น คาร์บอนเกิดขึ้นตามธรรมชาติได้ 2 ลักษณะ ในรูปของเพชร และแกรไฟต์ กลุ่มแร่ที่เป็นสารประกอบทางเคมีของธาตุตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป ดังตัวอย่างเช่น แร่ประเภทซัลไฟด์ เป็นองค์ประกอบของธาตุซัลเฟอร์ (S) - กำมะถัน รวมกับธาตุอื่นเช่น ธาตุตะกั่ว (Pb) รวมเป็นองค์ประกอบแร่กาลีนา หรือธาตุแอนติโมนี(Sb) เป็นองค์ประกอบแร่ติบไนต์ เป็นต้น
คุณสมบัติแร่
แร่สามารถจำแนกออกจากกันโดยการศึกษาลักษณะเฉพาะของแร ได้แก่ลักษณะรอยแตก การแตกแบบแนวแตกเรียบ รูปผลึก รูปนิสัย ความแข็ง สี และสีผงแร่ การแตกของแร่อาจแตกในลักษณะต่างๆกัน ถ้าแร่แตกในลักษณะที่ไม่มีแนวทำให้พื้นหน้าขรุขระจัดเป็นการแตกเป็นแฟรกเจอร์ - fracture แต่ถ้าแร่แตกโดยมีพื้นที่หน้าเรียบ จัดเป็นการแตกแบบแนวแตกเรียบ แร่แต่ละชนิดมีคุณสมบัติการแตกแบบแนวแตกเรียบโดยเฉพาะของแร่ชนิดนั้น ตัวอย่างเช่น ไมกา- mica เกิดการแตกเรียบแนวเดียว ทำให้มีลักษณะแผ่นบาง แร่ส่วนใหญ่จะเกิดเป็นรูผลึกซึ่งสามารถจัดเป็นระบบตามชนิดของผลึก โดยพิจารณาจากสมมาตร-symmetry และจำนวนหน้าผลึกในแต่ระบบผลึกที่สัมพัทธกับรูปทรงของผลึก ดังตัวอย่างเช่น ผลึกระบบคิวบิก อาจมีจำนวนหน้าผลึกเป็น 6 , 8 และ 12 หน้า ตามรูปทรงของผลึก เป็นต้น สำหรับคุณสมบัติของแร่ตามรูปนิสัย อาจเกิดเป็นแบบอทรีออยดอล-botryoidal (การเกิดลักษณะคล้ายพวงองุ่น) และลักษณะเป็นก้อน คุณสมบัติของแรด้านความแข็งของแร่สามารถตรวจสอบได้ด้วยการขูดเพื่อเปรียบเทียบความแข็ง การวัดความแข็งจะเปรียบเทียบตามระดับความแข็งของมาตราโมส์ -Mohs scale ซึ่งจะมีค่าความแข็งเพิ่มขึ้นจาก 1 (เท่ากับความแข็งของทัลก์) จนถึง 10 (เท่ากับความแข็งของเพชร ) สีของแร่ไม่เป็นคุณสมบัติที่จะใช้แยกกลุ่มแร่โดยตัวของสีแร่เอง ทั้งนี้เพราะแร่ชนิดเดียวกันอาจมีหลายสี แต่สำหรับสีผงแร่ที่ได้จากการขูดแผ่นกระเบื้องสีขาว จะช่วยชี้ให้เห็นความแตกต่างของแร่ได้แน่นอนมากกว่า