硬度是识别矿物最有用的线索之一，也是少数能在家里准确测量的特征之一。你不需要实验室，也不需要专门的工具包。一片指甲、一枚硬币、一把钢刀和一块玻璃就能让你走得出奇地远，只要你知道如何解读结果。
莫氏硬度表测量的是什么
1812 年，德国矿物学家弗里德里希·莫斯（Friedrich Mohs）将十种常见矿物按抗刻划能力排序。表中的每种矿物都能划伤排在它下面的矿物，也会被排在它上面的矿物划伤。直到今天，地质学家在野外用的仍是这个标准。
这里所说的硬度，指的是抵抗被刻划的能力。它和韧性不是一回事。金刚石是最硬的天然矿物，但如果受力方向不对，它也可能崩口或沿解理裂开。相比之下，玉只有中等硬度，却因内部交织的纤维结构而非常坚韧。
| 硬度 | 矿物 | 简单判断 |
|---|---|---|
| 1 | 滑石 | 有滑腻感；指甲能轻易划伤 |
| 2 | 石膏 | 指甲能划伤 |
| 3 | 方解石 | 铜币能划伤，指甲不能 |
| 4 | 萤石 | 钢刀能轻易划伤 |
| 5 | 磷灰石 | 用刀稍费力能划伤 |
| 6 | 正长石 | 能划伤玻璃；钢锉能划伤它 |
| 7 | 石英 | 能轻易划伤玻璃和钢 |
| 8 | 托帕石 | 能划伤石英 |
| 9 | 刚玉（红宝石、蓝宝石） | 能划伤托帕石 |
| 10 | 金刚石 | 能划伤其他一切 |
这个标度表示顺序，而非等距
数字表示的是顺序，而不是相等的间隔。9（刚玉）和 10（金刚石）之间的差距，远大于 1 和 2 之间的差距。用实验室仪器测量，金刚石比刚玉硬好几倍。这对识别影响不大，但它解释了为什么“硬度 9”的宝石在金刚石工具面前依然不堪一击。
你的家用硬度工具包
这些日常用品可以填补标准矿物之间的空隙。数值是近似的，因为金属和玻璃会因成分不同而有差异。
- **指甲：**约 2.5
- **铜币：**约 3 到 3.5。许多现代硬币是镀铜的钢或锌，结果会有差异；老式的实心铜币最可靠。
- **钢制刀刃或铁钉：**约 5 到 5.5
- **玻璃（玻璃板或玻璃瓶）：**约 5.5
- **钢锉或淬火工具钢：**约 6.5
- **无釉瓷板（条痕板）：**约 6.5 到 7
- **一块石英：**7
仅凭这些，你就能把大多数矿物分成几个有用的区间：比指甲软、介于指甲和硬币之间、介于硬币和玻璃之间、比玻璃硬。最后这一步，即矿物能否划伤玻璃，是所有识别检索表中最常用的测试之一。
如何正确地做刻划测试
- **选择一个新鲜、干净、不显眼的位置。**风化的表面往往比下面新鲜的矿物软。选边缘或底面，这样划痕不会破坏标本。
- **把标本牢牢按在桌上。**如果用玻璃，请把玻璃平放在桌上，而不是拿在手里，并用胶带包住锋利的边缘。
- 把测试工具的尖端压在表面上，拖动约 1 厘米，用力要稳。不要敲打，也不要来回锯。
- 用湿手指擦一擦，再用放大镜观察。
- **两个方向都要试。**如果工具划伤了石头，也用石头去划工具。硬度相近的两种材料可能会互相轻微划伤。
是刻痕还是条痕？别被假象骗了
硬度测试中的大多数错误，都来自把痕迹误当成刻痕。记录结果之前，先确认你看到的是哪一种：
- 真正的刻痕是一道用指甲能摸到的槽。它擦不掉，在放大镜下边缘锐利。
- 金属条痕出现在较软的工具（比如硬币）蹭在较硬的石头上时。它看起来是一道灰色或铜色的线，一擦就掉。是石头划伤了硬币，而不是反过来。
- 粉末线出现在较软的矿物把自己的粉末留在较硬的表面上时，和条痕测试是同一回事。玻璃上的一道白垩状白线，通常说明你的矿物比玻璃软。擦掉它，再检查有没有刻槽。
- 颗粒脱落会让岩石看起来很软。例如在粗砂岩中，刀可能只是把单个石英颗粒撬松，而没有划伤它们，因为把颗粒粘在一起的胶结物很弱。一定要测试单个矿物颗粒，而不是整块岩石。
如果拿不准，就换个位置再测一次。结果一致才算数。
测试矿物，而不是岩石
岩石是矿物的混合体，其中的矿物硬度往往各不相同。花岗岩含有石英（7）、长石（6）和云母（约 2.5 到 3），所以根据刻划位置的不同，它可能给你三个不同的答案。用放大镜挑出一个单独的颗粒来测试。如果你还在弄清手里是哪种石头，请从如何识别岩石开始。
有些矿物不止一个硬度
少数矿物在不同方向上的硬度明显不同。经典的例子是蓝晶石：沿着刀片状晶体的长度方向，刀能划伤它，横向却不能。方解石在不同晶面上也有细微差异。这种情况并不常见，但如果你的结果前后不一致，了解这一点会有帮助。
硬度能解决的常见识别难题
- **石英还是方解石：**石英能划伤玻璃；方解石指甲划不动，但刀能轻易划伤。请参阅石英、方解石还是玻璃？
- **黄铁矿还是金：**黄铁矿硬度约 6 到 6.5，性脆。金约 2.5 到 3，软到用针就能压出凹痕。
- **萤石还是紫水晶：**两者都可能是紫色的；萤石是 4，石英是 7。
- **玻璃仿品还是宝石：**大多数玻璃约为 5.5，所以许多仿品比它们模仿的宝石软。请参阅真假水晶。
什么时候不要刻划
刻划测试会造成永久损伤。遇到以下情况，请跳过它，或交给专业人士：
- 石头是切磨好的宝石、首饰或抛光制品。
- 它是一件精美的晶体标本，任何痕迹都会降低它的吸引力。请参阅我的石头值钱吗？
- 它可能是陨石，应保持完整以便鉴定。
- 这种矿物磨成粉末后可能有害。有些矿物含有有毒元素，有些纤维状矿物不应刮擦或打磨。只在小块区域操作，事后要洗手。
**小贴士：**在盒子里备一套贴好标签的小工具：一枚老铜币、一根钢钉、一小块包好边的方形玻璃、一块无釉瓷板和一颗石英卵石。有了这五样东西，你就能确定所发现的大多数矿物的硬度范围。
硬度是一条线索，不是答案
硬度读数能缩小范围，但许多毫不相干的矿物硬度相同。把它和条痕、光泽、解理、密度和晶形结合起来，才能得出有把握的答案。像 AI Stone 这样的拍照 App 会为建议的匹配结果列出应有的莫氏硬度，并用浅显的语言说明它在实际中意味着什么，但照片无法测量硬度。你的刻划测试，才是检验这个建议是否符合手中石头的方法。