Твердость минералов

ТВЁРДОСТЬ МИНЕРАЛОВ (а. mineral hardness; н. Mineralienfestigkeit, Mineralienharte; ф. durete des mineraux; и. dureza de minerales, firmeza de minerales) — сопротивление минерала внешнему механическому воздействию другого более твёрдого тела. Обусловлена главным образом прочностью кристаллической решётки (т.е. типом структуры, природой и силой химические связи, размером и зарядом частиц, межатомными расстояниями и др.) и её механическими параметрами (упругостью, пластичностью, хрупкостью, наличием и плотностью различных видов дислокаций). У кристаллов большинства минералов (кроме метамиктных) имеет место анизотропия твёрдости. Гидратация и переход в метамиктное состояние понижают твердость минералов.

В зависимости от метода испытания различают твёрдости царапания, вдавливания, шлифования. Наиболее древним является способ царапания эталонными минералами Мооса шкалы, более точное определение твердости минералов царапанием производится с помощью специальных приборов — склерометров.

С 40-х гг. в СССР и за рубежом осуществляется количественное определение твёрдости (микротвёрдости) металлов, сплавов и других твёрдых веществ методом статического вдавливания алмазной пирамиды Виккерса. В 1966 Комиссия по рудной микроскопии при Международной минералогической ассоциации (ММА) признала этот метод (наряду с изучением спектров отражения) основным при диагностике минералов (в аншлифах). Сущность метода: отпечаток на полированной поверхности образца или грани кристалла измеряют под микроскопом. Твёрдость вдавливания (кг/мм2) вычисляют как отношение нагрузки к площади поверхности отпечатка. Метод даёт возможность определять твёрдость микроскопически малых выделений диаметром 10-30 мкм, очень чувствителен, имеет высокое разрешение и практически неограниченную сферу применения. В минералогии он служит для уточнения диагностики минералов, выделения их разновидностей; используется при изучении типоморфизма минералов, с целью выявления зависимостей между твердостью минерала и химическим составом минерала; метод позволяет изучать анизотропию твёрдости природных и синтетических монокристаллов, разбраковывать цветные и поделочные камни и др. В СССР для определения твердости минералов методом вдавливания применяется главным образом микро-твёрдомер ПМТ-3 с набором грузов от 2 до 200-500 г.