自然非金屬元素礦物
組成自然非金屬元素礦物的最主要元素是硫和碳。自然非金屬礦物由於彼此間的晶體結構類型和化學鍵性差異較大，因而所呈現的物理性質很不相同。
（壹）自然硫族
自然硫有斜方晶系的α-硫，單斜晶系的β-硫和γ-硫三個同質多象變體，自然界中只有α-硫才是穩定的。此外，還有呈膠狀非晶質態的硫。
自然硫 Sulphur α-S
斜方晶系。晶形常呈雙錐狀或厚板狀，由菱方雙錐、菱方柱、板面等組成（圖4-2）。通常呈塊狀、粒狀、粉末狀、鐘乳狀集合體等。
圖4-2 自然硫晶體
帶有各種不同色調的黃色；條痕白色至淡黃色；晶面呈金剛光澤，而斷面顯油脂光澤。貝殼狀斷口；解理不完全；性脆；硬度1～2。密度2.05～2.08g/cm3；熔點低，易燃，有硫臭味。
自然硫為硫蒸氣直接凝華或由硫化物，如硫化氫、黃鐵礦等不完全氧化或氧化後經還原形成於地表。自然硫礦床最主要的成因是由細菌參與的生物化學沈積和火山噴發作用形成的。由生物化學作用形成的沈積硫礦床，是在封閉型潟湖中由細菌還原硫酸鹽而成，常與碳酸鹽層、石膏層等形成互層，具有很高的工業價值。我國自然硫的主要產地是臺灣北部的大屯火山區。
★以其顏色，光澤，低硬度，性脆和易熔，易燃為主要鑒定特征。
主要用來制取工業硫和硫酸的原料，也用於生產化學肥料和合成洗滌劑、染料、合成樹脂、炸藥和藥品等。
（二）金剛石-石墨族
本族包括碳的四個同質多象變體：金剛石、六方金剛石、石墨和趙擊石。但六方金剛石和趙擊石在自然界很罕見。近年來發現的僅以痕量見於隕石中的碳物質富勒烯（fullerene），其分子組成為 C60，由60個碳原子組成，結構以5個或6個碳原子組成的環相互連接成球狀，構成壹個中空類同足球形狀的球狀分子。
金剛石 Diamond C
圖4-3 金剛石的晶體
等軸晶系。晶體常呈八面體、菱形十二面體及聚形，也見由立方體、四六面體等組成的聚形（圖4-3，圖4-4）。晶面上常有蝕象，八面體晶面上呈倒三角形凹坑，自然界中金剛石大多數因溶蝕晶面常彎曲，而呈渾圓粒狀、凸晶狀或碎粒狀產出。無色透明，通常帶有深淺不同的黃色或褐色色調。也有少數金剛石呈現藍色、黑色、黃色和粉紅色等。晶面呈標準金剛光澤，斷口為油脂光澤。硬度10；性脆；平行｛111｝解理中等。密度3.50～3.52g/cm3。純凈金剛石熱膨脹系數小，導熱性好，室溫下其導熱率幾乎是銀的5倍。
圖4-4 金剛石的晶體形態（A、B、C）與聚形（D）
o｛111｝八面體；α｛100｝立方體；d｛110｝菱形十二面體
金剛石結晶發生於高溫高壓條件下，是巖漿作用的產物，主要產於超基性巖的金伯利巖和鉀鎂煌斑巖中。與金剛石***生的礦物有橄欖石、鎂鋁榴石、鉻透輝石、金雲母等。此外，在高壓變質的榴輝巖中也見有零星的金剛石產出。當含金剛石的巖石遭受風化後，在外生作用下，可以聚集形成重要的金剛石砂礦。
世界上著名金剛石產地有南非、剛果（金）、塞拉利昂、澳大利亞和俄羅斯亞庫梯亞，以及印度、巴西等地。目前世界上最大的金剛石是1906年發現於南非普雷梅爾，質量3106ct（1ct＝200mg）。我國金剛石的產地主要有山東、遼寧和湖南。1977年山東臨沭地區曾發現壹顆由立方體與曲面四六面體所成聚形的金剛石，質量158.786ct，稱為“常林鉆石”。
★以極高的硬度，標準金剛光澤，晶形輪廓常呈渾圓狀，紫外線照射下顯磷光為其主要鑒定特征。
無色或色澤鮮艷透明者可作寶石。工業金剛石用作高硬切割材料和鉆頭、金屬和化纖業的拉絲模、集成電路中的散熱片、原子能工業上的高溫半導體材料，以及人造衛星、宇宙飛船和遠程導彈上的紅外激光器窗口材料等。
石墨 Graphite C
自然界中最常見的石墨是屬於六方晶系2H型。
通常為鱗片狀、塊狀或土狀集合體。鋼灰至鐵黑色，條痕黑色；半金屬光澤；隱晶質土狀集合體的光澤暗淡。硬度1～2；平行｛001｝解理極完全；薄片具撓性；性軟，有滑感，易汙手。密度2.09～2.26g/cm3。化學性質穩定；電、熱良導體。
自然界中石墨往往在高溫條件下形成。分布最廣的是沈積變質成因的石墨，系由富含有機質或碳質的沈積巖經受區域變質作用而成。接觸變質成因的石墨，可由煤系或碳質頁巖經熱變質或碳酸鹽礦物分解而成。我國石墨儲量和產量均居世界首位，很多省區都有產出，如黑龍江蘿北縣雲山、山東南墅等。
★以顏色，光澤，壹組極完全解理，硬度低，密度小，有滑感，易汙手為其主要鑒定特征。
石墨由於其熔點高、抗腐蝕、不溶於酸等特性，用於制作冶煉用的高溫坩堝；碳素和石墨纖維復合材料。具滑感，作為機械、航空等工業的高溫、高速潤滑劑；導電性良好，可制作電池電極等。成分純凈的高碳石墨可作原子能反應堆中的中子減速劑、防輻射外殼，是國防和核能工業的重要材料。3R型石墨是人工合成金剛石的原料。