莫氏硬度

莫氏硬度是衡量矿物或宝石抗刮擦能力的相对指标。作为宝石学的重要工具，莫氏硬度对于鉴定宝石和防止宝石受损至关重要。

矿物硬度等级的名称从何而来？

德国矿物学家兼地质学家弗里德里希·莫斯于1812年创立了莫氏硬度表。当时，大多数矿物的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的硬度，而莫氏则创建了第一份官方的硬度分类表。

莫氏硬度设立了10个等级：1代表最低，10代表最高。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。在此基础上，他又收集了9种更容易获得的、硬度各异的矿物，以此来分别确定每个等级。

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，我们将详细解释莫氏硬度表的重要性、其使用方法，以及每种宝石的硬度等级——从最软到最硬。首先，我们先来简单介绍一下莫氏硬度表：

• 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，开始剩下的部分！

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？

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，并且在之后恢复其原始形状和外观，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 的等级将高于矿物 B。

那么，8级矿物的硬度是4级矿物的两倍吗？不是，但这是一个常见的误解！实际上，莫氏硬度表是一种定性序数标度。

定性——现在是什么？“定性”量表使用特征来描述不可数的事物，而不是数值测量。“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。

从根本上来说，量表上的 1-10 可以用 AJ 代替，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 莫氏硬度标度数字并不适用于所有矿物，并且您可能会遇到一些不规则的情况。

首先，您可能会看到中间值，例如祖母绿的硬度为 7.5。

中级硬度等级只是等级表上更具体的等级。就祖母绿而言，它的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到6.5。为什么？因为蛋白石的含水量各不相同，导致其成分不一致。由于化学成分会影响硬度，三种不同的蛋白石的硬度可能分别为5、6和6.5。

影响宝石莫氏硬度的另一个因素是风化。如果环境因素（例如风、雨、细菌等）对矿物造成磨损，它可能会变软。

最后，您可能会看到同一晶体具有不同的硬度级别。

例如，蓝晶石晶体在一个轴上的硬度为5，在垂直轴上的硬度为7。硬度差异的出现是因为一个轴上的分子键比另一个轴弱。

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？钻石的莫氏硬度为10，是世界上最坚硬的矿物。

然而，最硬并不意味着牢不可破，因为莫氏硬度不是韧性硬度。

韧性（或韧性）描述了矿物抵抗破碎或碎裂的能力。

钻石的韧性很脆，这意味着它们很容易破碎。俗话说：钢锤划不坏钻石，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，因此比钻石更容易刮伤。然而，翡翠的韧性比钻石更强，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

莫氏硬度并非唯一的宝石硬度标准。其他硬度标准包括洛氏硬度、维氏硬度、努氏硬度、肖氏硬度和布氏硬度。每种硬度标准都适用于特定类型的材料。其中最常用的是洛氏硬度和维氏硬度。

洛氏硬度计使用“差压深度仪”来显示压痕硬度。它通过施加初始载荷、略微增加的载荷以及最终施加较大载荷来测量压痕的深度。这是最精确的硬度测试，但需要先进的设备。

维氏硬度计测试是一种显微硬度或微压痕测试，最适合用于测量薄或小的试样。维氏硬度计也能测量压痕深度，但压痕要小得多。然而，该测试需要光滑抛光的试样、先进的设备和计算能力。

莫氏硬度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。

回到莫氏矿物硬度表，让我们看看每种宝石的排名！

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都有硬度测量。

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：蛇形

• 3.5 - 4：闪锌矿、红纹石、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：沥青铀矿、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

列表中没有找到某种宝石？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。有些宝石家族更为复杂，例如长石。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——比如紫水晶项链、钻石耳环和萤石戒指。你把所有首饰都装进一个小袋子里，然后扔进行李箱。可是，糟糕！打开行李箱后，你发现萤石和紫水晶都被刮花了。

上述情况说明了为什么了解任何珍贵或半珍贵宝石的硬度对所有珠宝爱好者都大有裨益。如果你知道紫水晶的硬度低于钻石，而两者都比萤石硬，你就可以分开存放它们，避免划伤。

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）。

宝石切割师不能仅仅选择最美丽的刻面切工——他们必须根据宝石的硬度、韧性和解理来规划切工。完美的解理、低韧性和低硬度会使宝石的抛光和塑形变得棘手，因此，适当的宝石切割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。

假设你是一位岩石或宝石爱好者，正在美国加利福尼亚州寻找宝石（或称“寻石者”）。你发现了一种绿色矿物，你认为它可能是玉石——一块价值不菲的宝石！你希望能把它卖个好价钱，于是把它带给了一位宝石学家。但你的希望破灭了，因为宝石学家发现它并非玉石，而是绿柱石——另一种价值低得多的绿色宝石。

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折磨！

如何测试矿物硬度

硬度测试是野外鉴定的第一步，操作简单。用什么工具可以测试矿物的硬度？

标准莫氏硬度测试套件包含一个分隔的容器，内有9个格子，每个格子都装有硬度等级前1-9的矿物原石晶体：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，因此通常不包含在内。

另一种选择是一套锋利的金属硬度计。这些双头硬度计通常用颜色编码，并标明每个硬度等级。硬度计更紧凑，更擅长制造精确、不显眼的划痕。但是，它们比标准测试套件更昂贵。

硬度测试步骤

准备好成为莫氏硬度计测试员了吗？快来开始吧！

准备好测试工具、未知矿物样本、莫氏硬度表和用于记录结果的笔记本。如果在室内，请在工作台（而非精致的家具）上进行测试，并使用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，所以如果留下划痕，你的选择范围就缩小到1-2.5之间的矿物质了。之后，用石膏刮，然后再用滑石粉。

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面上的未知标本。最好让标本的底部（或任何不显眼的平坦区域）朝上，以便进行刮擦。

取出测试矿物或硬度计，将锋利的边缘抵住标本。保持标本不动，用力将测试矿物在标本上拖动。为了安全起见，请将其远离身体。

擦掉任何宝石粉末，检查是否有划痕。划痕处应该有一个明显的凹痕，必要时可以使用放大镜。

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。

如果确实看到划痕，请注意造成划痕的矿物种类及其硬度。您可以将标本与应该不会留下划痕的矿物摩擦，进行进一步检查。之后，您可以参考莫氏硬度表，确定标本可能属于哪种矿物。还有疑问？可以进行其他鉴定测试来缩小范围。

测试专业技巧

以下是确保硬度测试正确的一些提示：

• 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。

• 如果您怀疑某个未知标本可能已经经历了风化，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不准确。如果您认为可能存在这种情况，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仅局限于宝石学专家或学生。任何珠宝买家在存放珠宝时，只要参考宝石硬度等级，就能保持宝石的光泽。

一旦开始测试，谁知道呢？说不定你会发现宝石学才是你真正的职业！想了解更多关于宝石测试的知识，不妨了解一下四种必备的测试工具！

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