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寿山石作为印石，是一种主要由呈隐晶质或微晶质的含水层状硅酸盐组成的岩石。20世纪80年代以前，人们曾经认为组成寿山石的矿物主要是含水层状硅酸盐中的叶蜡石，但续后更详细的研究证明，叶蜡石仅是寿山石中个别品种的主要组成矿物，更大多数的寿山石是由其他的含水层状硅酸盐组成，其中最重要的是地开石。
根据矿物组成的不同，寿山石可区分为四种类型：
⒈地开石型，又可分为三个亚型：
(1)纯地开石型：如寿山石中的高山石和月尾石等品种。
(2)以地开石为主、少量叶蜡石型：如寿山石中的马背、杜林、旗降、无头佛、小旗降等品种。
(3)以地开石为主、少量伊利石型：如寿山石中的部分善伯和月尾等品种。
2.叶蜡石型，也可分为三个亚型：
(1)纯叶蜡石型：如寿山石中的旗山、虎嘴、大山等品种。
(2)以叶蜡石为主、少量地开石型：如寿山石中的大山、虎岗等品种。
(3)以叶蜡石为主、少量绢云母型：如寿山石中的老岭等品种。
3.绢云母型：通常含有少量叶蜡石，如寿山石中的汶洋等品种。
4.伊利石型：如寿山石中部分的月尾、善伯等品种。
其实，除了上述四种类型外，寿山石中还有一些是以珍珠陶土或高岭石为主要成分的，只不过它们数量较少，并大多夹杂于其他类型之中，所以没有将其单独划出。
寿山石尽管存在这样一些矿物组成不尽相同的类型，但所有的这些组成矿物，都无例外是含水层状硅酸盐的一种，它们的化学成分虽然略有差异，但晶体结构相似，物理化学性质也十分近似，采用简单的方法很难将它们一一区分开来，而且从印石利用的角度来看，它们也无实质性的差异，所以实用上人们一般不对其再作这样仔细的矿物学划分。
在寿山石中，除了上述的各种主要组成矿物外，还时而夹杂有微量的其他杂质矿物，其中最常见的有石英、明矾石、水铝石、红柱石、绿帘石、黄铁矿、赤铁矿和褐铁矿。它们由于硬度偏大，通常构成为石中的砂钉或瑕斑。
从化学成分看，寿山石的主要组成元素是硅、铝、铁、钛，次要元素有钙、镁、钾、钠，另还通常包含有多种微量元素，如钼、锌、铜、铬、镍、钴、钒、锡、铅、锑、钪等。人们认为寿山石之所以有着丰富的色彩，与铁的存在和这些微量元素的加入有着不可分割的关系，其中铁起到尤其重要的作用。已知寿山石有着几乎所有可能的色彩，如白、乳白、米白、黄白、灰白、红、粉红、大红、紫红、深红、褐红、暗红、黄、淡黄、金黄、深黄、褐黄、灰黄、土黄、绿、浅绿、苹果绿、豆绿、艾绿、黄绿、褐、深褐、暗褐、棕、赭、黑、灰、蓝灰、浅蓝、紫和无色等。其中尤以不同程度的红色和黄色最为多见。
在透明度方面，寿山石多为半透明、微透明到不透明，但也有少数可以达到亚透明，甚至近于透明。如被称为“水晶冻”的品种，就可达到近千透明或亚透明的程度；大多数具有“冻”之称的品种，则具有半透明到微透明的透明度。另外，由于组成成分上的变异，在同一块石料上也常常可以看到不同的部分有不同的透明度；也有的在不透明的底质上点缀着星点状的透明度较好的斑点；或者反过来，在透明度较好的冻底上，散布着一些透明度不好的不规则石花。
寿山石的光泽一般较弱，未加工的料石，多呈土状光泽；抛光面多呈蜡状光泽；部分透明度较好的也可具有油脂光泽；少数含有较多石英微晶及一些经过煅烧处理的，则可具有玻璃光泽。
寿山石的折射率一般在1.56左右。在长波紫外光照射下，有的有弱的乳白色荧光，但多数无荧光。一些经人工作假处理的寿山石(如用树脂类有机物对裂缝进行修补、填充者)则在作假处常可见有荧光。
寿山石的硬度一般介于2～3;但含杂质矿物较多的，硬度会偏高。其韧性尚好，适宜镌刻。若因故折断，其破裂的断口，一般呈较光滑的贝壳状。
寿山石的相对密度一般为2.57～2.84。其中以地开石为主成分的寿山石，相对密度一般偏低，常介于2.57～2.67；以叶蜡石为主成分的，其相对密度则常偏高，一般为2.80～2.84；以伊利石为主成分的，相对密度一般趋中，为2.7～2.8。但也不尽然，因为相对密度的大小还会受所含杂质矿物的数量和种类的影响，如若含有较多的铁质矿物或红柱石、绿廉石等，都会使其相对密度偏高。
寿山石的化学稳定性尚好，对一般的弱酸弱碱有一定的抗腐蚀能力。但由于其主要组成成分都是一些含水矿物，所以不能耐受高温，也忌长时间的烈日曝晒。
好的寿山石质地致密均匀，但也有的会有一些瑕疵。最常见的瑕疵是裂和格。裂(包括绺)大多是在开采或搬运、加工过程中产生的破裂纹。它们都是新近形成的，没有充填物的开放型破裂。有的虽非常细小隐蔽，不易发现，但若涂抹水或油，就会看到裂纹处显示出水湿痕。格则形成干地质时期里，是那些已被充填物胶结愈合的封闭型裂隙。其中被铁质充填的所谓“色格”一般可不作为瑕疵看待，有的可视作点缀印石的纹饰，有的还被用作鉴别田坑石的依据。但若是泥沙充填的所谓“粉格”，则因其胶结相对疏松，易于沿格纹重新破裂，所以对寿山石的泙价是不利因素。寿山石中的瑕疵还包括由杂质矿物构成的砂钉和砂团，它们通常是一些硬矿物。毫无疑问它们的存在对印石的评价是极为不利的。
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