Твердість

Твердістю мінералу називається його здатність чинити опір зовнішній механічній дії. Твердість мінералів - складна властивість, залежна як від кристалохімічних чинників (кристалічної структури, валентності, типу хімічного зв'язку і ін.), так і механічних чинників (пружності, пластичності, крихкості, напруги, дислокацій, системи елементів сковзання і ін.).

Твердість, як і спайність, є важливою діагностичною ознакою при визначенні мінералів. У мінералогічній практиці для наближеного визначення твердості досліджуваного об'єкта використовують відносну шкалу Мооса, що складається з 10 еталонів. Твердіші еталони своїм гострим кінцем дряпають об'єкт, м'якші дряпаються ним. Як показали дослідження мінералів шкали Мооса кількісними методами, їх твердість закономірно змінюється в геометричній прогресії. Якщо твердість кварцу (сьомий член шкали) прийняти за 100, то знаменник цієї прогресії близький до двох, проте твердість алмазу перевищує твердість корунду більш ніж в 2 рази. На рис. 19.1 представлена залежність значення твердості по Моосу і абсолютна твердість.

Шкала Мооса дуже зручна в польовій практиці геолога, проте отримані з її допомогою результати є вельми наближеними. У лабораторній практиці твердість мінералів визначають в полірованих шліфах під мікроскопом у відбитому світлі. При цьому твердість може бути охарактеризована не тільки якісно (порівнянням відносного рельєфу дотичних мінералів, за якістю поліровки мінералів в шліфі, дряпанням сталевою або мідною голкою), але і кількісно - методом втискування діамантового наконечника (індентора) під певними навантаженнями. В якості індентора в міжнародній практиці використовується чотиригранна діамантова піраміда з квадратною підставою і кутом при вершині між протилежними гранями 136°.

Розрізняють як активно-тверді мінерали, які дряпаються осколками тієї ж речовини (наприклад, гіпс, галіт, флюорит, кварц і ін.), так і пасивно-тверді мінерали, які не дряпаються осколками того ж мінералу (наприклад, апатит, тальк, топаз, корунд і ін.). Відношення пасивної і активної твердості часто служить хорошою діагностичною ознакою.

Рисунок 3.8 – Залежність значення твердості по Моосу від абсолютної твердості