Mineralogicko-petrologická expozice

Do mineralogicko-petrologické expozice, která patří k nejvýznamnějším evropským sbírkám, se vstupuje z Panteonu vlevo od hlavního vchodu. V pěti sálech je vystaveno více než 10 000 ukázek nerostů, broušených drahých kamenů, hornin, meteoritů a tektitů. Často jde o zcela unikátní vědecké exponáty, uložené v původních vitrinách z doby výstavby muzea. Na svoji dobu představovaly zcela unikátní jev, neboť byly - a dosud zčásti jsou - zcela prachotěsné. 

V prvním sále jsou nerosty z celého světa uspořádány podle mineralogického systému - od prvků až po složité křemičitany. Pozornost návštěvníka zaujmou ukázky ryzí mědi, zlata, stříbra, přírodních diamantů, ale i velmi vzácné ukázky sulfidů stříbra - pyrargyritu a proustitu, zakrytými před působením světla tmavými deskami. V krychlových vitrinách pod okny jsou zvlášť velké a krystalované ukázky nerostů např. soli kamenné, fialové odrůdy křemene - ametystu, vlasům podobného milleritu a dalších. V závěru sálu je vystavena původní kolekce broušených drahých kamenů a vitrina se skleněnými imitacemi nejznámějších světových diamantů. 

V pravém rohovém sále je umístěna světově významná sbírka meteoritů a tektitů, moldavitů-vltavínů a systematická sbírka hornin. Nepřehlédnutelné jsou dva čedičové sloupy z Panské skály u Kamenického Šenova a modely velkých železných meteoritů, které byly nalezeny na našem území (Loket, Broumov). 

Sousední malý sál je moderní expozicí drahých kamenů. Jsou v něm jak broušené, tak i přírodní krystalované nerosty. Najdeme zde diamant, nejtvrdší a nejpopulárnější drahý kámen, jak volný, tak zarostlý v matečné hornině kimberlitu. Zvláštní pozornost zaslouží zejména dva unikátně žlutavě zbarvené diamanty. Spolu s diamanty patří k nejpozoruhodnějším pokladům také barevné odrůdy korundu - ohnivě červený rubín a modrý safír. Obdiv si zaslouží i barevné odrůdy topazu, z nichž největší modrý topaz má hmotnost 1463 karáty. Velmi cenné jsou drahokamové odrůdy berylu - akvamarín a především smaragd. Mezi světové unikáty patří dva zelené brazilské beryly a krystalová drúza růžového morganitu. Zajímavé jsou růžové kunzity, různobarevné turmalíny, fluority, hematit a sfalerit. Pro naše území jsou charakteristické ohnivě rudé granáty, zelené olivíny a pestrá paleta různých odrůd křemene od čirých křišťálů přes záhnědy, ametysty a citríny až po acháty a drahé opály. 

Další dva sály jsou věnovány českým nerostům. V prvním jsou ukázky bohatých a dnes již historických ložisek rud. Naše světově proslulá ložiska rud - Kutná Hora, Jáchymov, Příbram - jsou prezentována bohatými ukázkami jak rudních nerostů, tak doprovodných minerálů, hornin a žilných textur. Najdeme zde také největší exponát českého zlata o hmotnosti 16,5 gramu, nalezený náhodně v Křepicích u Vodňan (jižní Čechy) v roce 1927. 

V posledním sále mineralogické expozice jsou ukázky českých nerudních minerálůseřazených podle geologického stáří horninového prostředí. Nejznámnější oblastí nálezů českých drahokamů je Podkrkonoší - krásné ukázky achátů a jaspisů a České středohoří, kde z náplavů jsou získávány především ohnivě červené české granáty - pyropy a odkud pochází i první český diamant (Dlažkovice).