自然元素矿物
自然元素矿物是指未与其他元素结合的单质矿物。它可以分为金属元素（如金、银、铜等）、半金属元素（如砷、锑等）和非金属元素（如碳、硫等）。金属元素密度大、柔软、可延展、不透明，通常以不规则树枝状和纤维状产出；半金属元素导电性较差，通常以块状产出；非金属元素则为绝缘体，常形成晶体结构，呈透明或半透明状。
金、银、铜、铂
金、银、铜、铂均为地质演变过程中的产物，都属于金属元素，具有密度大、柔软等特点。它们因具有良好的化学物理特性和稀有性而极具经济价值，吸引着人们孜孜不倦地寻求。
自然金，主要产于高中温热液成因的含金石英脉中，或产于火山岩系与火山热液作用有关的中、低温热液矿床 [1] 中，通常与石英和硫化物伴生；在未固结的砂积矿床、砂岩中也有自然金，甚至河床中也会发现颗粒状或块状的砂金。
自然金（左）/自然银（右）
产于原生矿床中的自然金俗称山金，主要形成于热液成因的含金石英脉或蚀变岩脉中，所以又称脉金；产于砂矿中的自然金叫作沙金。自然金的硬度 [2] 为2.5～3.0。自然银形成于热液脉矿，是白银的唯一来源，硬度为2.5。
自然金的晶体形态以八面体为主，其次为菱形十二面体，也有立方体，但不常见，多呈树枝状、粒状或鳞片状产出，偶尔会出现不规则大块体。颜色光亮金黄，会随着含银量的增加而逐渐变为淡黄。
目前，世界著名的自然金产地有：南非的维特瓦特斯兰、美国的加利福尼亚和阿拉斯加、澳大利亚的新南威尔士、加拿大的安大略、俄罗斯的乌拉尔和西伯利亚等。
自然银，形成于热液矿脉，与金等其他含银矿物以及金属硫化物伴生于矿床的氧化带。完整银的单晶体极为少见，有时呈平行带状，多为不规则纤维状、树枝状和块状的集合体；其新鲜断口呈银白色，表面通常呈灰黑的锖色和条痕银白色。延展性和导热、导电性能极好，熔点较低，一旦暴露于硫化氢蒸气中，就会失去光泽。自然银的著名产地有墨西哥和挪威等。
自然铜（上）/自然铂（下）
自然铜主要因硫化铜矿脉的转化而形成，多呈立方体、八面体或十二面体，有金属光泽，硬度为2.5～3.0。自然铂主要产于基性和超基性的火成岩中，尤其是纯橄榄岩内较为常见，硬度为4.0～6.0。
自然铜，常见于原生热液矿床、含铜硫化物矿床氧化带下部及砂岩铜矿床中，它是各种地质作用过程中还原条件下的产物。常含微量的金、银、铁，晶体为等轴晶系，但完整晶体极为少见，多以片状、块状、板状及树枝状集合体出现。自然铜在地表及氧化环境中不稳定，易转变为铜的氧化物和碳酸盐，如赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿等矿物。颜色是自然铜质量鉴定的主要标准，其新鲜切面为铜红色或浅玫瑰色，氧化后表面呈褐黑色或绿色。铜的导电性、导热性和延展性极好，主要产于金属矿脉中的沉积岩与火成岩接触带，亦见于变质岩中。其著名产地有美国的苏必利尔湖南岸、俄罗斯图林斯克和意大利的蒙特卡蒂尼等。
自然铂，生成于与基性、超基性岩有关的岩浆矿床，如铜镍硫化物矿床中，砂矿中也有形成。呈银灰色或白色，条痕钢灰色，有金属光泽；具有延展性、微带磁性。晶体为立方体，但很少见，多以不规则细小颗粒末状、粉状、葡萄状的集合体出现。
铂具有高度的化学稳定性和难熔性，因此工业上常用于制作高级化学器皿，或与镍等制成特种合金。世界著名产铂地有俄罗斯的乌拉尔、加拿大、美国等。
砷与锑
自然砷和自然锑是两种具有不同用处和价值的矿物，均为人们生产生活中不可缺少的矿物质。它们都属于半金属元素，导电性较差，常以块状产出。
自然砷常与银、钴或镍矿石共生于热液矿脉中。通常以粒状、葡萄状或钟乳状的集合体产出，偶尔形成棱面体晶体，氧化后呈深灰色至黑色，灰色或白色，不透明，有金属光泽，脆性，有毒，当受热或敲打时会发出大蒜气味。
自然砷（上）/自然锑（下）
自然砷常与银、钴或镍矿石共生于热液矿脉中，光泽较差，有黑色条纹，加热或敲打时散发出类似大蒜的气味，硬度在3.0～4.0之间。自然锑，热液成因，与自然砷和锑硫化物共生，六方晶系，主要成分是锑，经常伴生有少量的砷、铁、银和硫黄，密度为6.6～6.7，硬度为3.0～3.5。
砷可消除由于铁杂质造成的玻璃绿色，因此常用于玻璃制造；在古代，砷多用于制作毒药和杀虫剂；在电子行业，砷制成的计算机芯片在很多方面比硅片的性能更为优越。欧洲、美国、日本和哥伦比亚不列颠省的奥德尔等地都是世界著名产砷地。
自然锑常与砷、银、方铁矿、黄铁矿等共生于热液矿脉中。其晶体极为少见，为假立方体，通常为钟乳石状、块状或放射状的集合体；颜色铅灰，略蓝；条痕黑色，不透明，有金属光泽。常与其他金属进行混合，使金属在温度变化大时仍保持体积不变；还可用于制作烟花炮竹、安全火柴头和点火工具；也可用作药物研究和有色玻璃种的燃烧。其主要产地有德国、法国、芬兰、澳大利亚和南非。
硫、金刚石与石墨
金刚石和石墨的化学成分都是碳，称为“同素异形体”，但它们之间却有天壤之别：金刚石是目前自然界最硬的物质，而石墨却是最软的物质之一。
自然硫，晶体呈菱方双锥状或厚板状、致密块状、粒状、条带状、球状、钟乳状集合体。颜色为鲜艳柠檬黄，也有蜜黄或黄棕色；断口油脂光泽；性脆，透明至半透明。
硫
硫的英文名为sulfur，来自拉丁文的sulphurium，成分为S。火山作用形成的硫，常含有少量硒、碲、砷等；沉积作用形成的硫，常夹有泥质、有机质等，通常呈土状集合体。纯硫呈黄色，含有杂质时则呈不同色调的黄色。晶体半透明，硬度为1.0～2.0。
自然硫产于火山岩、沉积岩及硫化矿床风化带和温泉周围，常与方解石、白云石、石英等组合产出。一般夹有黏土、有机质、沥青和机械混入物等，并且不导电，但在摩擦时带负电。全球一半左右的硫以自然元素即自然硫产出，常见于地壳的最上部和表部。其形成有着不同的途径，最主要的是由生物化学作用形成的和火山成因的自然矿床。由生物化学作用形成的沉积硫矿床，是在封闭型泻湖中由细菌还原硫酸盐而成，常与石灰岩层或石膏层组成互层。自然硫主要用于制造硫酸，还可用于造纸、纺织，制作农用化肥等。
金刚石通常产于超基性岩 [3] 的角砾云母橄榄岩中，晶体呈立方体、四面体、八面体或十二面体，并带有弯曲的晶面，其晶体结构模型为：每个碳原子都被相邻的四个碳原子包围，处于四个碳原子的中心，以共价键与碳原子结合，构成彼此联结的立体网状晶体。金刚石以带放射状结构的圆形块体以及微晶块体产出，其颜色有红、白、灰、黄、蓝等。这些绚丽的色彩，使之成为具有高价值的宝石。其次，由于其质地坚硬，也可用于工业切割，我们熟知的玻璃刀即为金刚石制作而成。
金刚石
金刚石俗称“金刚钻”，即我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是自然界中最坚硬的物质，硬度为10.0，硬度具有方向性，八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度，菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。
金刚石和石墨的化学成分都是碳，称为“同素异形体”，但它们之间却有天壤之别：金刚石是目前最硬的物质，而石墨却是最软的物质之一。石墨是碳质元素结晶矿物，它的结晶为六边形层状结构，也以块状、叶片状、粒状集合体产出。
石墨质软，黑灰色，在隔绝氧气的条件下，其熔点在3000℃以上，因此是最耐温的矿物之一。此外，石墨还具有极好的导电和导热性。纯净的石墨在自然界中是不存在的，它们往往混杂着水、沥青等。石墨的工艺特性主要取决于其结晶形态，因此，根据结晶形态的不同，可以将天然石墨分为三类：致密结晶状石墨、鳞片石墨、隐晶质石墨。在工业上，石墨用途广泛，主要用于制作冶炼上的高温坩埚、机械工业的润滑剂及制作电极，还可用作冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂等。
石墨
石墨与金刚石的化学成分都是碳，二者属于“同素异形体”，石墨硬度极小，为1.0～2.0，是目前自然界最软的物质之一。
[1] 热液矿床：又称汽水热液矿床（hydrothermal oredeposits），是指含矿热水溶液在一定的物理化学条件下，在各种有利的构造和岩石中，由填充和交代等方式形成的有用矿物堆积体。热液矿床是后生矿床，是各类矿床中最复杂、种类最繁多的矿床类型，可在不同的地质背景条件下，通过不同组成、不同来源的热液活动形成。
[2] 硬度：指莫氏硬度，又名莫斯硬度，表示矿物硬度的一种标准。1812年由德国矿物学家腓特烈·莫斯首先提出。矿物学和宝石学上都习惯用莫氏硬度。
[3] 超基性岩：火成岩的一个大类。其二氧化硅（SiO2 ）含量小于45％。常与超基性岩并用的术语是超镁铁岩，指镁铁矿物含量超过75％的暗色岩石。多数超基性岩都是超镁铁岩。其分布极为有限，出露面积不超过火成岩总面积的0.5％，而且主要是深成岩。超基性岩常沿深大断裂带分布，受其控制，形成岩带。岩体的规模大小不一，常呈透镜状、脉状或不规则状。与超基性岩有关的矿产有铬、镍、钴、铂族金属、金刚石、石棉等。
