Институт Карпинского

Как геологи твёрдость минералов определяют?

Автор: Татьяна Валерьевна Бузкова, ведущий инженер, отдела прогнозной и геолого-экономической оценки месторождений полезных ископаемых

Читая описания минералов, многие, наверное, обращали внимание, что среди свойств обязательно указывается твёрдость по шкале Мооса. А кто такой этот Моос и что за шкалу он создал? Хотите узнать? Тогда сегодня наша сказочка для вас.

Давным-давно, ещё в незапамятные времена, люди обратили внимание, что минералы различаются по своим свойствам. Одни прозрачные, другие нет, одни лёгкие, другие тяжёлые, одни ковкие, другие хрупкие, одни совсем мягкие, другие твёрдые… Иногда вроде и похожи минералы, а при этом совсем разные. Вот кварц и алмаз — оба могут быть бесцветными и прозрачными, но, если алмазом провести по поверхности кварцевого обломка, он оставляет отчётливые следы. А вот если сделать наоборот, никаких отметин не будет. Значит, алмаз твёрже кварца? А насколько? А другие минералы, они какие, твёрдые или мягкие?

⚒️ Жил-поживал в Австрии начала XIX века немецкий минералог Карл Фридрих Христиан Моос. Работал он мастером на руднике Нойдорф около города Граца, но давней и главной страстью его была минералогия. И однажды Моосу повезло: богатый австрийский банкир Дж. Ф. ван дер Нулль, любитель-коллекционер, нанял его разобрать обширную, но несколько бессистемную, коллекцию минералов, им собранную. Вдруг что новенькое, неизвестное найдётся. А как их идентифицировать? По цветам? Так, многие минералы похожи по цвету. Пойди отличи, иногда, рубин от граната, шпинели, турмалина, а аквамарин от сапфира, топаза, целестина… Вроде и похожи, а вроде и нет. Для химического анализа нужен кусочек камня, а это же всё коллекционные образцы. Как же быть? А если попробовать царапать одни минералы другими и в зависимости от того, кто на ком следы оставляет, рассортировать их по относительной твёрдости?

💎Долго ли, коротко ли, но путём проб и ошибок выбрал минералог 10 эталонов, с которыми стал сравнивать твёрдости всех остальных образцов. Минералы эталонные он мудро выбрал: распространённые, такие, чтобы все их знали и были они общедоступными. Вот они, красавцы: тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз, кварц, топаз, корунд, алмаз. Перечислены они в порядке возрастания твёрдости: тальку соответствует твёрдость по шкале Мооса 1, гипсу — 2, кальциту — 3, и так далее, до алмаза с твёрдостью 10.

А значит ли это, что алмаз в 10 раз твёрже талька? Логично же, правда? Вовсе нет. Алмаз твёрже талька в 1 000 раз! В 10 раз мягче алмаза кварц с его твёрдостью 7. Как же так? А вот так: зависимости тут никакой нет вообще, просто каждый следующий минерал в этой шкале может оставить след на предыдущем, и в свою очередь быть поцарапанным идущим за ним следом. Так, гипс (2 по Моосу) твёрже талька (1) в 3 раза, кальцит (3) — тоже в 3 раза твёрже гипса, а стоящий на 4 месте флюорит уже только в 2 1/3 раза, примерно такая же разница между ним и апатитом (5), но между апатитом и ортоклазом (6) различие всего в 1,5 раза... Иными словами, шкала Мооса — это такой набор общераспространённых минералов, который можно использовать для определения относительной твёрдости пород. И пользуются ей геологи до сих пор, уж очень она удобной оказалась.

Интересно, что в минеральных семьях разные родственники-минералы могут иметь разную твёрдость. Так, у полевых шпатов, несмотря, на своего представителя в шкале, твёрдость меняется от 6 до 6,5 по шкале Мооса. Но это хоть разные минералы! А вот у красавца дистена (он же кианит — звезда не может иметь одно имя!) твёрдость сильно отличается в зависимости от направления царапания. Если делать это вдоль роста кристалла, то он легко поддаётся ножу, а если поперёк — то нож не оставит никакого следа. Ещё бы! В первом случае твёрдость будет равна 4,5, а во втором — 7. Об этом говорит и его имя, дистен значит «двоякосопротивляющийся». разная твёрдость в разных направлениях бывает и у других минералов, но это не так ярко выражено.

www.tgoop.com/karpinskyinstitute/3139

1.1K viewsDec 21 at 09:04

Как геологи твёрдость минералов определяют?

Автор: Татьяна Валерьевна Бузкова, ведущий инженер, отдела прогнозной и геолого-экономической оценки месторождений полезных ископаемых

Читая описания минералов, многие, наверное, обращали внимание, что среди свойств обязательно указывается твёрдость по шкале Мооса. А кто такой этот Моос и что за шкалу он создал? Хотите узнать? Тогда сегодня наша сказочка для вас.

Давным-давно, ещё в незапамятные времена, люди обратили внимание, что минералы различаются по своим свойствам. Одни прозрачные, другие нет, одни лёгкие, другие тяжёлые, одни ковкие, другие хрупкие, одни совсем мягкие, другие твёрдые… Иногда вроде и похожи минералы, а при этом совсем разные. Вот кварц и алмаз — оба могут быть бесцветными и прозрачными, но, если алмазом провести по поверхности кварцевого обломка, он оставляет отчётливые следы. А вот если сделать наоборот, никаких отметин не будет. Значит, алмаз твёрже кварца? А насколько? А другие минералы, они какие, твёрдые или мягкие?

⚒️ Жил-поживал в Австрии начала XIX века немецкий минералог Карл Фридрих Христиан Моос. Работал он мастером на руднике Нойдорф около города Граца, но давней и главной страстью его была минералогия. И однажды Моосу повезло: богатый австрийский банкир Дж. Ф. ван дер Нулль, любитель-коллекционер, нанял его разобрать обширную, но несколько бессистемную, коллекцию минералов, им собранную. Вдруг что новенькое, неизвестное найдётся. А как их идентифицировать? По цветам? Так, многие минералы похожи по цвету. Пойди отличи, иногда, рубин от граната, шпинели, турмалина, а аквамарин от сапфира, топаза, целестина… Вроде и похожи, а вроде и нет. Для химического анализа нужен кусочек камня, а это же всё коллекционные образцы. Как же быть? А если попробовать царапать одни минералы другими и в зависимости от того, кто на ком следы оставляет, рассортировать их по относительной твёрдости?

💎Долго ли, коротко ли, но путём проб и ошибок выбрал минералог 10 эталонов, с которыми стал сравнивать твёрдости всех остальных образцов. Минералы эталонные он мудро выбрал: распространённые, такие, чтобы все их знали и были они общедоступными. Вот они, красавцы: тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз, кварц, топаз, корунд, алмаз. Перечислены они в порядке возрастания твёрдости: тальку соответствует твёрдость по шкале Мооса 1, гипсу — 2, кальциту — 3, и так далее, до алмаза с твёрдостью 10.

А значит ли это, что алмаз в 10 раз твёрже талька? Логично же, правда? Вовсе нет. Алмаз твёрже талька в 1 000 раз! В 10 раз мягче алмаза кварц с его твёрдостью 7. Как же так? А вот так: зависимости тут никакой нет вообще, просто каждый следующий минерал в этой шкале может оставить след на предыдущем, и в свою очередь быть поцарапанным идущим за ним следом. Так, гипс (2 по Моосу) твёрже талька (1) в 3 раза, кальцит (3) — тоже в 3 раза твёрже гипса, а стоящий на 4 месте флюорит уже только в 2 1/3 раза, примерно такая же разница между ним и апатитом (5), но между апатитом и ортоклазом (6) различие всего в 1,5 раза... Иными словами, шкала Мооса — это такой набор общераспространённых минералов, который можно использовать для определения относительной твёрдости пород. И пользуются ей геологи до сих пор, уж очень она удобной оказалась.

Интересно, что в минеральных семьях разные родственники-минералы могут иметь разную твёрдость. Так, у полевых шпатов, несмотря, на своего представителя в шкале, твёрдость меняется от 6 до 6,5 по шкале Мооса. Но это хоть разные минералы! А вот у красавца дистена (он же кианит — звезда не может иметь одно имя!) твёрдость сильно отличается в зависимости от направления царапания. Если делать это вдоль роста кристалла, то он легко поддаётся ножу, а если поперёк — то нож не оставит никакого следа. Ещё бы! В первом случае твёрдость будет равна 4,5, а во втором — 7. Об этом говорит и его имя, дистен значит «двоякосопротивляющийся». разная твёрдость в разных направлениях бывает и у других минералов, но это не так ярко выражено.

BY Институт Карпинского