Petrologia on kivien – magmakivien, metamorfisten ja sedimenttien – ja niiden muodostavien ja muuntavien prosessien tutkimista. Mineralogia on kivien mineraaliainesten kemian, kiderakenteen ja fysikaalisten ominaisuuksien tutkimusta. Sekä petrologiset että mineralogiset prosessit ovat herkkiä ympäristöolosuhteille, joten kivien koostumuksia ja niiden muodostamia mineraaleja kuulustellaan vastaamaan peruskysymyksiin monilla eri geologisilla aloilla.

Cu Boulderissa tutkitaan petrologian avulla tulivuorten ja niiden magmaattisten lähteiden muodostumista, mannerkuoren kehitystä vuorivyöhykkeiden kasvun ja tuhoutumisen aikana, oheismineraalien, kuten ree-fosfaattien syntyä kaikissa kivilajeissa, mineraalien ja maaöljyn taloudellisten pitoisuuksien alkuperää, ilmakehän, meren ja elämän muodostumista aikojen kuluessa sekä muilla planeetoilla tapahtuvia geologisia prosesseja.

petrologinen ja mineraloginen tutkimus osastolla integroituu muihin teknisiin tieteenaloihin, kuten geokemiaan ja geokronologiaan, ja sillä on yhteisiä tavoitteita taloudellisten resurssien, astrobiologian, geobiologian, geodynamiikan, planetaarisen geologian, sedimentologian sekä rakenne-ja tektoniikan kanssa.

laitoksen Petrologiset tilat soveltuvat hyvin kivien ja mineraalien koostumusten ja tekstuurien täsmälliseen ja täsmälliseen karakterisointiin, ja niihin kuuluu uusi elektronimikrobe, joka on varustettu submicron-asteikon kvantitatiivisella kemiallisella karakterisoinnilla aina hivenainetasoihin asti, sekä Raman-mikroskooppispektrometri, joka kykenee nopeaan, tuhoamattomaan kemialliseen kuvantamiseen ja erilaisten materiaalityyppien värähtelyjen karakterisointiin. Näitä mikrobiomitekniikoita tukee laaja valikoima geokemiallisia instrumentointilaitteita geologisten materiaalien alkuaine-ja isotooppikoostumusten kvantifioimiseksi.