矿物硬度是指
矿物抵抗外来机械作用力(如刻画、压入、研磨等)侵入的能力。在矿物学中所称的硬度,通常多是指摩氏硬度,即矿物与
摩氏硬度计相比较的刻划硬度。它是矿物内部结构牢固性的表现,主要取决于化学键的类型和强度:离子键型和共价键型矿物硬度较高,金属键型矿物硬度较低。硬度也与化学键的键长有关,键长小的矿物硬度较大。离子价态高低和配位数大小对矿物硬度有一定影响,离子价态高,配位数较大的矿物硬度也较大。
1822年,德国
矿物学家Friedrich Mohs提出用10种矿物来衡量物体相对硬度,即
摩氏硬度,由软至硬分为十级:1)
滑石,2)石膏3)
方解石4)
萤石5)
磷灰石6)
正长石 7)
石英 8)黄玉 9)
刚玉 10)
金刚石。
利用
摩氏硬度计测定矿物硬度的方法很简单。将预测矿物和硬度计中某一矿物相互刻划,如某一矿物能划动方解石,说明其硬度大于方解石,但又能被萤石所划动,说明其硬度小于萤石,则该矿物的硬度为3到4之间,可写成3-4。
风化、
裂隙、杂质以及集合体方式等因素会影响矿物的硬度。风化后的矿物硬度一般会降低。有裂隙及杂质的存在,会影响矿物内部连接能力,也会使硬度降低。集合体如呈细粒状、土状、粉末状或纤维状,则很难精确确定单体的硬度。因此测试矿物硬度要尽量在颗粒大的单体的新鲜面上进行。有时某些矿物具明显
脆性,当他被小刀刻化时极易碎裂成小粒脱落,这并非表示该矿物的硬度小于小刀。
有时在同一矿物的相同晶面的不同方向上,会测定出不同的硬度数值,这就是
矿物晶体的硬度的
异向性。由于在同一
截面上,不同方向的行列中
质点排列的密度不同,沿着质点排列紧密的行列刻画较为容易,而垂直质点排列紧密的行列刻划则较为困难。
矿物硬度是鉴定矿物的重要特征之一。高硬度的矿物如金刚石、
刚玉等,其高硬度的性能已被广泛应用于工业技术,如高速切削、高级研磨以及用于电气、航空、精密仪表等。