المعادن تتشكل من خلال عمليات جيولوجية طبيعية عدة على مدى فترات زمنية طويلة. تشمل هذه العمليات:
- التبريد والتبلور: حيث تتشكل المعادن من الصخور المنصهرة (الصهارة) عندما تبرد وتتصلب، فتترتب الذرات في نمط بلوري محدد لتكوين المعادن. معدل التبريد وتركيب الصهارة يؤثران على حجم وشكل البلورات المعدنية.
- الترسيب: يحدث عندما تتركز المواد الذائبة في الماء ثم تترسب خارج المحلول بسبب تبخر الماء أو تغير درجة حرارته أو الضغط، مما يشكل بلورات صلبة مثل معدن الهاليت والجبس.
- العمليات الحرارية المائية: حيث تتحرك السوائل الساخنة الغنية بالمعادن عبر الشقوق في الصخور، وعند تبريدها تترسب المعادن على جدران هذه الفتحات، مكونة خامات معدنية مثل الذهب والفضة.
- التحول: تتكون معادن جديدة من خلال تحولات المعادن الموجودة سابقًا بفعل تغيرات في درجة الحرارة أو الضغط أو وجود سوائل نشطة كيميائيًا.
- العمليات البيولوجية: تتشكل بعض المعادن بفعل الكائنات الحية، مثل تكوين الشعاب المرجانية من كربونات الكالسيوم.
هذه العمليات الكيميائية والفيزيائية تساهم في التنوع الكبير لأنواع المعادن الموجودة في الطبيعة وتركيبها البلوري والخصائص الكيميائية المختلفة.
