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La mineralogia è la scienza che studia la composizione chimica, la struttura cristallina e le caratteristiche fisiche (ad esempio durezza, magnetismo e proprietà ottiche) dei minerali, nonché la loro genesi, trasformazione e utilizzo da parte dell'uomo. La classificazione e nomenclatura dei minerali è codificata dall'International Mineralogical Association (IMA), composta da varie organizzazioni che rappresentano i mineralogisti nei vari Paesi. Fino al gennaio 2002, le specie mineralogiche riconosciute dall'IMA erano 3 910. Di queste circa 150 sono considerate comuni, circa 50 poco comuni e le rimanenti sono classificate come rare o estremamente rare. Comprende le seguenti sottodiscipline: Mineralogia descrittiva: si occupa della misurazione e della registrazione delle proprietà fisiche che sono di ausilio nell'identificazione e nella descrizione dei minerali. Cristallografia: indaga la struttura interna delle sostanze cristalline. Cristallochimica: studia le relazioni tra composizione chimica, struttura interna e proprietà fisiche. Classificazione mineralogica: classificazione di tutte le specie minerali esistenti. Distribuzione geologica: caratterizzazione del luogo di origine dei minerali.

La petrografia è quella branca della petrologia che descrive nel dettaglio le rocce, i loro minerali e le loro tessiture. L'analisi petrografica parte dall'osservazione dell'affioramento, fino ad arrivare all'utilizzo del microscopio. Il microscopio è infatti lo strumento più importante nell'analisi petrografica, perché attraverso lo studio delle sezioni sottili consente di analizzare otticamente i minerali, di vedere le microstrutture della roccia e di capirne la sua origine. Un altro importante strumento è il microscopio elettronico che consente di effettuare un'analisi chimica più dettagliata dei minerali presenti.