莫氏硬度

莫氏硬度表是衡量矿物或宝石抗刮擦能力的相对指标。作为宝石学的主要工具，莫氏硬度表对于识别宝石和防止宝石受损非常重要。

矿物硬度等级的名称从何而来？

德国矿物学家和地质学家弗里德里希·莫斯于 1812 年创立了莫氏硬度标准。当时，大多数矿物分类仅限于化学成分。公元前 300 年，古代学者泰奥弗拉斯托斯首次比较了宝石硬度，而莫氏则创建了第一份官方分类清单。

莫氏建立了 10 个等级：1 为最低，10 为最高。众所周知，钻石是世界上最坚硬的宝石，所以他用钻石来代表 10。从那里，他收集了 9 种更容易获得的具有不同硬度的矿物来建立每个等级。

虽然莫氏硬度标准并不完美，但对于任何宝石学家或爱好者来说，它都是一个方便且必不可少的工具。

在本指南中，我们将详细阐述莫氏硬度计的重要性、使用方法以及每种宝石的硬度等级——从最软的矿物到最硬的矿物。首先，我们来快速了解一下莫氏硬度计：

• 1：滑石粉

• 2.石膏

• 3.方解石

• 4.萤石

• 5.磷灰石

• 6. 长石

• 7.石英

• 8. 黄玉

• 9.刚玉

• 10.钻石

现在，开始休息吧！

矿物的硬度是多少？

您知道硬度与划痕有关，但我们如何定义划痕呢？

莫氏硬度表对“划痕”的定义是永久性的、可见的缺陷（或“错位”）。如果宝石的韧性（下文将介绍）更具弹性，之后会恢复到其原始形状和外观，那么根据莫氏硬度表，这不算是划痕。

当矿物 A 可以划伤矿物 B 时，矿物 A 的排序将高于矿物 B。

那么，8 级矿物的硬度是不是比 4 级矿物高两倍呢？不是，但这是一个常见的误解！实际上，莫氏硬度标度是一种定性序数标度。

现在定性什么？“定性”量表使用特征来描述不可数的事物，而不是数字测量。“序数”量表按等级排序。每个级别只是比另一个级别高或低——你无法用数字精确地比较它们。

简单来说，刻度上的 1-10 可以用 AJ 替换，其功能基本相同。

从角度来看，蓝宝石的硬度为 9，但蓝宝石的硬度是黄玉的2 倍（莫氏硬度为 8），是钻石的 4 倍（莫氏硬度为 10）。

独特的硬度等级

基本的 1-10 莫氏硬度等级数字并不适用于所有矿物，并且您可能会遇到一些不规则现象。

首先，您可能会看到中间值，例如祖母绿的硬度为 7.5。

中级等级只是等级表上更具体的等级。就祖母绿而言，其硬度低于蓝色托帕石的硬度 8，但高于玫瑰石英的硬度 7。

您可能会看到的另一个不规则现象是硬度范围。

例如，蛋白石的硬度为 5 至 6.5。为什么？因为蛋白石的含水量各不相同，因此其成分也不一致。由于化学成分会影响硬度，因此三种不同的蛋白石的硬度可能分别为 5、6 和 6.5。

另一个影响宝石莫氏硬度的因素是风化。如果环境力量（如风、雨、细菌等）磨损矿物，它可能会变软。

最后，您可能会看到同一块水晶有不同的硬度级别。

例如，蓝晶石晶体在一条轴上的硬度为 5，而在垂直轴上的硬度为 7。硬度水平不同的原因是一条轴上的分子键比另一条轴弱。

硬度与韧性

大多数人都听说钻石是最坚硬的石头，但这是真的吗？钻石的莫氏硬度等级为 10，是世界上最坚硬的矿物。

但是，最硬并不意味着牢不可破，因为莫氏硬度标尺不是韧性标尺。

韧性（或韧度）描述的是矿物抵抗破裂或碎裂的能力。

钻石的韧性很脆，也就是说很容易破碎。有句俗话说：钢锤划不掉钻石，但能砸碎钻石。

让我们比较一下钻石和翡翠。翡翠的硬度为 6.5-7，因此比钻石更容易划伤。但是，翡翠比钻石更坚硬，因此钻石比翡翠更容易破碎。

图片：维氏硬度计

莫氏硬度与其他硬度标准

莫氏硬度标尺并不是唯一的宝石硬度标尺。其他标尺包括洛氏硬度标尺、维氏硬度标尺、努氏硬度标尺、肖氏硬度标尺和布氏硬度标尺。每种标尺都适用于特定类型的材料。最受欢迎的是洛氏硬度标尺和维氏硬度标尺。

洛氏硬度测试使用“差压深度仪”来显示压痕硬度。它测量压痕的深度，基于初始负载、稍微增加的负载，然后是主要负载。这是最准确的硬度测试，但需要先进的设备。

维氏硬度测试是一种微硬度或微压痕测试，最适合薄或小的样本。维氏硬度测试过程也测量压痕深度，但压痕要小得多。然而，该测试需要光滑、抛光的样本、先进的设备和计算。

莫氏测试最常被宝石学家和爱好者使用，因为它更容易理解，不需要先进的设备或计算，而且最容易理解。

回到莫氏矿物硬度标准，让我们看看每颗宝石的排名！

莫氏硬度表

莫氏硬度表上最软的矿物是滑石。由此，我们得到了从最软到最硬的矿物的标准参考：

当然，矿物的种类不止十种。此外，金属、指甲、硬币和玻璃等非宝石物品也有硬度测量。

让我们看一下完整的硬度等级——包括矿物、宝石和其他物品——从最软到最硬：

• 1：滑石粉

• 1 - 2：石墨、辉钼矿、叶蜡石

• 1 - 3：铝土矿

• 1 - 5.5：褐铁矿

• 1.5 - 2.5：硫

• 2：石膏、钾盐、海绿石

• 2 - 2.5：岩盐、朱砂、绿泥石、指甲

• 2 - 3：白云母

• 2.5 - 2.75：方铅矿

• 2.5 - 3：银、金、铜、辉铜矿、黑云母

• 2.5 - 3.5：重晶石

• 3：方解石、铜片

• 3 – 3.25：斑铜矿

• 3 - 3.5：毒重石、硬石膏

• 3 - 4：钒铅矿

• 3 - 5：蛇纹石

• 3.5 - 4：闪锌矿、菱锰矿、磁黄铁矿、孔雀石、白云石、赤铜矿、黄铜矿、蓝铜矿

• 3.5 - 4.5：菱铁矿

• 3.5 - 5：菱镁矿

• 4.萤石

• 4 - 7：玻璃、钉子

• 4.5 - 7：蓝晶石

• 4.5 - 5.5：硅灰石

• 5.磷灰石

• 5 - 5.5：榍石、独居石

• 5 - 6：铀矿、绿松石、钛铁矿、角闪石、顽辉石

• 5 - 6.5：磁铁矿、刀片、钢锉

• 5 - 7：条纹板

• 5.5 - 6：方钠石、霞石、铬铁矿、辉石、毒砂

• 5.5 - 6.5：赤铁矿、蔷薇辉石、透辉石

• 6. 长石

• 6 - 6.5：金红石、黄铁矿、葡萄石、软玉

• 6 - 7：黝帘石、绿帘石、锡石

• 6 - 7.5：白铁矿

• 6.5 - 7：锂辉石、橄榄石、硬玉、翡翠、玉髓

• 6.5 - 7.5：硅线石、石榴石

• 7.石英

• 7 - 7.5：电气石、十字石、堇青石（堇青石）

• 7.5：锆石、绿柱石

• 7.5 - 8：绿柱石

• 8：黄玉、尖晶石

• 8.5：金绿玉

• 9：刚玉（红宝石、蓝宝石）

• 10.钻石

列表中没有看到某种宝石？查看其矿物家族！

例如，碧玉的硬度为 6.5-7，与所有玉髓宝石相同。有些家族更复杂，如长石。例如，拉长石的硬度为 6-6.5，而大多数长石的标准硬度为 6。

莫氏硬度为何如此重要？

假设你要去旅行，带了一些宝石首饰——可能是紫水晶项链、钻石耳环和萤石戒指。你把所有首饰都放进一个袋子里，然后扔进行李箱。但哦不！打开行李箱后，你发现萤石和紫水晶宝石都被刮花了。

上述情况是了解任何贵重或半贵重宝石的硬度对所有珠宝爱好者都有帮助的一个例子。如果你知道紫水晶的硬度低于钻石，并且两者都比萤石硬，你就可以通过分开存放来防止划痕。

宝石硬度知识至关重要的另一个领域是宝石加工（宝石切割）。

宝石工匠不能只选择最漂亮的刻面切割，他们必须根据宝石的硬度、韧性和解理来规划切割。完美的解理、低韧性和低硬度会使宝石的抛光和成型变得棘手，因此适当的宝石技术和专业知识至关重要。

莫氏硬度计的第三个重要用途是识别。

假设你是一名岩石或宝石爱好者，正在美国加利福尼亚州寻找宝石（或“寻石者”）。你发现了一种绿色矿物，你认为它可能是玉石——一种价值不菲的宝石！你希望把它变现，于是把它带给了宝石学家。但当宝石学家告诉你它不是玉石，而是绿柱石，另一种价值低得多的绿色宝石时，你的希望破灭了。

如果您带上了自己的硬度测试工具，您就不会经历情绪的过山车般的变化！

如何测试矿物硬度

硬度测试是现场鉴定的简单第一步。使用什么工具来测试矿物的硬度？

标准莫氏硬度测试套件有一个分隔容器，其中有 9 个空间，每个空间都装有前 1-9 个硬度矿物的原石晶体：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉和刚玉。钻石价格昂贵，因此通常不予考虑。

另一种选择是一套锋利的金属硬度镐。这些双头镐通常采用颜色编码，并标明每种硬度等级。硬度镐更紧凑，更擅长制造精确、不太显眼的划痕。但它们比标准测试套件更贵。

硬度测试步骤

准备好成为莫氏硬度计测试员了吗？让我们开始吧！

准备好测试工具、未知矿物样本、莫氏硬度表和记事本，记录结果。如果在室内，请在工作台（不是精致的家具）上进行测试，工作台上要有橡胶等坚固的覆盖物。

步骤1：用指甲刮擦标本。

指甲的硬度为 2-2.5，因此如果留下划痕，则选项已缩小到 1-2.5 之间的矿物质。然后，用石膏刮擦，然后用滑石粉。

没有划痕？转到步骤 2。

第 2 步：用石膏或 2 级硬度镐刮擦标本。

用一只手握住放在桌上的未知标本。您可能希望标本的底部（或任何不显眼的平坦区域）面朝上，以便进行刮擦。

拿起测试矿物或硬度镐，将锋利的边缘抵在标本上。保持标本不动，用力将测试矿物拖过标本。为安全起见，请将其拖离身体。

擦掉产生的宝石粉末并检查是否有划痕。它应该有一个明显的凹痕，因此如果需要的话可以使用放大镜。

还是没有划痕？转到步骤 3。

步骤 3：继续使用每个连续的矿物或硬度选择进行测试。

按照步骤 2 的说明进行操作，但先使用 3 级材料，然后使用 4 级材料，依此类推，直到看到划痕。

当您看到划痕时，请注意是哪种矿物造成了划痕以及其硬度。您可以通过将样本与矿物进行拖动来仔细检查，这不会留下划痕。然后，您可以参考莫氏硬度表来查看样本可能是哪种矿物。还不清楚吗？进行其他鉴定测试以缩小范围。

测试专业技巧

以下是确保硬度测试正确进行的一些技巧：

• 务必检查划痕处是否有凹痕，而不仅仅是一条条纹。

• 尽量选择至少中等大小的样本进行测试。

• 如果您怀疑未知标本可能已经经历风化，请找一块光泽最好的破碎碎片进行刮擦。

• 内含物或表面瑕疵可能会导致结果混乱。如果您认为可能是这种情况，请刮擦标本的其他区域。

• 不要忘记您可以多次进行划痕测试！

这样，您就可以开始测试了！

不太难，对吧？

了解莫氏硬度等级的好处不仅限于宝石学专家或学生。任何珠宝买家在储存珠宝时都可以通过考虑宝石硬度等级来保持宝石的光泽。

一旦开始测试，谁知道呢？也许你会发现宝石学才是你的真正使命！如果你想了解更多关于宝石测试的知识，请了解四种基本测试工具！

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