識別岩石和礦物/硬度
莫氏硬度計是一個用於描述各種礦物質的抗刮能力的指標,透過更硬的物質能否刮傷更軟的物質來體現。該指標由德國礦物學家弗里德里希·莫斯於1812年提出,是材料科學中多種硬度定義之一。
莫氏硬度計基於十種易於獲得的礦物質。作為已知最硬的天然物質,金剛石位列榜首。透過找到能夠刮傷該物質的最硬物質,以及能夠刮傷該物質的最軟物質,就可以測量出該物質的硬度。例如,如果某種物質被磷灰石刮傷,但沒有被螢石刮傷,那麼它在莫氏硬度計上的硬度為4.5。
莫氏硬度計是一個純序數刻度。例如,剛玉(9)是黃玉(8)的兩倍硬,但金剛石(10)幾乎是剛玉的四倍硬。下表展示了與硬度計測量的絕對硬度之間的比較。
| 硬度 | 礦物 |
|---|---|
| 1 | 滑石 |
| 2 | 石膏 |
| 3 | 方解石 |
| 4 | 螢石 |
| 5 | 磷灰石 |
| 6 | 正長石 |
| 7 | 石英 |
| 8 | 黃玉 |
| 9 | 剛玉 |
| 10 | 金剛石 |
在莫氏硬度計上,指甲的硬度為2.5;銅幣,約為3.5;刀片,5.5;窗玻璃,6.5;鋼銼,6.5。利用這些已知硬度的普通材料可以作為一種簡單的方法來近似地確定礦物質在該刻度上的位置。
一些傳統上教給地質學學生的記憶方法用來記住這個表格是:"The Girls Can Flirt And Other Queer Things Can Do" 或者 "To Get Candy From Aunt Fanny, Quit Teasing Cousin Danny"。 另一個助記符是 "Two Gypsies Called Flo And Fred Queued To Cut Diamonds"。
下面展示了一個替代表格,它經過修改,包含了可能介於兩個級別之間的其他物質。
來源:美國礦物學會:莫氏硬度計
| 硬度 | 物質或礦物 |
|---|---|
| 1 | 滑石 |
| 2 | 石膏 |
| 2.5 至 3 | 純金,銀 |
| 3 | 方解石,銅幣 |
| 4 | 螢石 |
| 4 至 4.5 | 鉑 |
| 4 至 5 | 鐵 |
| 5 | 磷灰石 |
| 6 | 正長石 |
| 6.5 | 黃鐵礦 |
| 6 至 7 | 玻璃,無定形純二氧化矽 |
| 7 | 石英 |
| 7 至 7.5 | 石榴石 |
| 7 至 8 | 硬化鋼 |
| 8 | 黃玉 |
| 9 | 剛玉 |
| 10 | 金剛石 |
| 11.1 | 聚集的奈米金剛石棒 |
| 15.8 | 藍寶石 |
為了測試樣品的硬度,取樣品並嘗試用硬度測試套件中的第一塊岩石,滑石,去刮它。如果它被刮傷,那麼你測試的岩石的硬度為1。如果沒有,那麼嘗試用你的岩石去刮滑石。如果岩石刮傷了滑石,那麼它比滑石更硬。現在你應該用硬度測試套件中的下一塊岩石,石膏,重複這個過程。繼續下去,直到你找到一塊可以刮傷你測試的樣品的岩石。能夠刮傷你的樣品的岩石的硬度就是你樣品的硬度。