Échelle de dureté de Mohs

Biographie de Carl Friedrich Christian Mohs (1773 à 1839)

Frederich Mohs était un géologue et minéralogiste allemand. Il est né dans une famille de marchands à Gernrode, en Allemagne. Après des études de chimie, mathématiques et physique à l'Université de Halle. Il a ensuite étudié à l'Académie des mines de Freiberg, en Saxe, où il a été influencé par son tuteur Abraham Werner.

En 1801, Freidrich s'installe en Autriche où il assume deux rôles distincts. Il est devenu contremaître à la mine de Neudorf dans la région des montagnes du Harz oriental, mais ce qui l'intéressait le plus était son deuxième poste de conservateur, par le riche banquier JF van der Null, chargé de catégoriser les minéraux de sa collection privée.

Dans le cadre de cette tâche, il a commencé à classer les minéraux selon leurs caractéristiques et propriétés physiques plutôt que selon leur composition chimique qui était la norme. Au fil du temps, cela lui a permis de regrouper les minéraux de la même manière que les botanistes regroupent les plantes. L'une des caractéristiques qu'il a utilisées pour sa classification des minéraux était la dureté relative des minéraux.

Il savait que certains minéraux pouvaient en rayer d'autres et sur cette base, il a estimé que si un minéral pouvait en rayer un autre, il devait être plus dur que le minéral qui était rayé. Il a constaté que tous les minéraux à sa disposition pouvaient rayer le talc qui à son tour est devenu son minéral de base car il doit être très mou. Il a également découvert que les diamants étaient si durs qu'aucun autre minéral ne pouvait les rayer, lui donnant les deux délimiteurs de son échelle.

Ce n'est qu'une décennie plus tard que Friedrich abandonna son poste de contremaître de mine, lorsqu'en 1812 il devint professeur de minéralogie à Gratz. C'est là qu'il a finalisé son travail sur la dureté des minéraux en créant une échelle de un à dix, en attribuant à chaque minéral une valeur par rapport à cette échelle et en formulant un processus de test. Cela allait devenir l'échelle de dureté de Mohs pour les roches et les minéraux.

En 1817, Mohs succède à son mentor Abraham Werner en tant que tuteur à l'académie des mines de Freiberg, où il travaille encore neuf ans avant d'être nommé professeur de minéralogie à l'Université de Vienne. Mohs a terminé sa carrière en tant que conseiller minier à l'Université des Mines de Leoban et est décédé à l'âge de 66 ans, alors qu'il était en vacances en Italie.

Comment effectuer le test de rayure de Mohs

1. Sélectionnez une surface de test - La rayure ne doit pas être effectuée sur une surface enduite, écaillée ou altérée, car cela donnerait des résultats inexacts. Cela ne devrait pas non plus être fait sur une surface visible car une mauvaise égratignure sur la face d'un minéral peut diminuer sa valeur.

2. Effectuez le balayage - Le test est effectué en « glissant » un minéral avec l'autre. Le coup doit être assez fort pour faire une égratignure, mais pas au point d'endommager le spécimen. Tenez l'échantillon et essayez de le gratter avec la pointe de l'objet de dureté connue en appuyant fermement mais légèrement l'objet contre l'échantillon inconnu. Si l'objet connu est plus dur, vous devriez voir et sentir une « morsure » nette dans l'échantillon.

3. Inspectez une ligne gravée - Lorsqu'un minéral est rayé, une indentation permanente est créée et la poudre du minéral plus doux se détachera. Cette poudre doit être brossée pour voir si le minéral a vraiment été rayé, ou si la poudre du minéral plus doux qui a été glissée sur l'échantillon testé a créé une marque semblable à une égratignure. Lorsque des minéraux de dureté similaire sont rayés ensemble, il est difficile de dire quel minéral (sinon les deux) est vraiment rayé à cause de cela.

Échelle de dureté de Mohs Tableau 1 à 10

	1 = Talc Le talc est le minéral le plus doux au monde et le minéral le plus bas sur l'échelle de Mohs. Le talc est un silicate en feuille de magnésium hydraté qui est hydrofuge et chimiquement inerte. Il est translucide à opaque avec un éclat irisé ou nacré. Le talc est utilisé dans les cosmétiques tels que la poudre de talc, comme lubrifiant et dans la fabrication du papier. Dureté absolue : 1
	2 = Gypse Le gypse est un minéral mou composé de sulfate de calcium déshydraté. Le gypse se présente dans la nature sous forme de cristaux aplatis ou maclés et de masses transparentes clivables appelées sélénite. Lorsque le Gypse a une texture soyeuse et fibreuse, on l'appelle Satin Spar. Dureté absolue : 2
	3 = calcite La calcite est un carbonate anhydre et l'un des minéraux les plus répandus à la surface de la Terre. C'est un constituant commun des roches sédimentaires. Sous forme cristallisée, la calcite a un éclat vitreux. Dureté absolue : 9
	4 = Fluorite La fluorite est un minéral composé de fluorure de calcium. C'est un minéral isométrique avec une habitude cristalline cubique. La fluorite est nommée pour sa propriété de fluorescence, ou sa capacité à devenir fluorescente sous la lumière ultraviolette. Dureté absolue : 21
	5 = Apatite L'apatite est un groupe de minéraux phosphatés (hydroxyapatite, fluorapatite et chlorapatite) et est l'un des rares minéraux produits par des organismes biologiques. L'hydroxyapatite est le composant majeur de l'émail dentaire. Dureté absolue : 48
	6 = Orthose L'orthose (ou feldspath) est une roche ignée formant un minéral tectosilicate (silicate) et est un composant clé du granit. Orthoclase tire son nom du mot grec signifiant «fracture droite» en raison de ses deux clivages perpendiculaires l'un à l'autre. L'orthose cristallise dans le système cristallin monoclinique. Dureté absolue : 72
	7 = Quartz Le quartz est l'un des minéraux les plus communs trouvés dans la croûte terrestre. Il a une structure cristalline hexagonale en silice cristallisée trigonale (dioxyde de silicium). La forme typique d'un cristal de quartz est un prisme à six côtés qui se termine par des pyramides à six côtés. Dureté absolue : 100
	8 = Topaze La topaze est un minéral silicate ou «nésosilicate» créé à partir d'une combinaison d'aluminium et de fluor. Il cristallise dans le système orthorhombique et ses cristaux sont de forme prismatique. Dureté absolue : 200
	9 = corindon Le corindon est la forme cristalline de l'oxyde d'aluminium et l'un des minéraux de base formant la roche. Le corindon est naturellement clair ou coloré par les impuretés. En raison de sa dureté, le corindon est utilisé comme abrasif dans le papier de verre. L'émeri est une variété impure et moins abrasive de corindon. Dureté absolue : 400
	10 = Diamant Le diamant est le matériau naturel le plus dur. Le diamant est un allotrope naturel du carbone. La structure de liaison cristalline des diamants donne à la pierre sa dureté et la différencie du graphite, qui est le principal allotrope du carbone. Dureté absolue : 1500

Pierres précieuses communes contre l'échelle de dureté de Mohs :

	Agathe = 7 L'agate est une variété de calcédoine distincte et spectaculairement baguée. Il est composé de couches de quartz et se décline dans une grande variété de couleurs selon la nature ou la composition de ces couches. Les agates ont tendance à être translucides, ou du moins à contenir des bandes translucides, du fait qu'elles sont composées de fibres microscopiques de quartz cristallin. Chaque agate individuelle se forme en remplissant une cavité dans une roche hôte. En conséquence, l'agate se présente généralement sous la forme d'un nodule rond avec des bandes concentriques comme les anneaux d'un tronc d'arbre. On dit qu'il porte le nom de l'endroit où il a été trouvé pour la première fois, à savoir le long de la rivière Achates (maintenant appelée la rivière Drillo) en Sicile. Dureté absolue : 100
	Amazonite = 6 L'amazonite est une variété bleu-vert de microcline (un minéral de feldspath). Sa couleur brillante est attribuée à la présence de plomb ou de fer dans sa composition. C'est une pierre opaque, souvent trouvée avec des inclusions blanches, jaunes ou grises et un éclat soyeux ou argenté. Sa couleur varie du bleu verdâtre au bleu clair, en passant par le vert tendre, le rose et le jaune. La couleur la plus prisée est un bleu aqueux clair et riche, avec de grosses pierres claires parmi les pierres semi-précieuses les plus précieuses disponibles. Son nom est dérivé du fleuve Amazone, bien qu'aucun dépôt n'y ait été trouvé ! L'amazonite la plus recherchée provient historiquement de Russie, où des gisements se trouvent dans le granit le long des montagnes d'Ilmen. Les Européens familiers avec la pierre russe l'ont confondue avec une autre pierre verte du bassin amazonien d'Amérique du Sud, qui s'est avérée être une forme de jade néphrite, mais le nom était alors resté. Le district de Pike's Peak dans le Colorado, aux États-Unis, est devenu la plus importante source d'Amazonite après 1876, ce qui a finalement mis les vendeurs de minéraux russes concurrents en faillite. Dureté absolue : 72
	Améthyste = 7 L'améthyste est une forme de quartz formé dans des liquides riches en silice déposés dans des cavités de gaz, ou géodes, dans la lave. Il se produit dans des masses cristallines, mais les cristaux ne sont généralement pas bien développés, ils se trouvent donc généralement sous forme d'amas de points cristallins. Le nom de la pierre est dérivé du mot grec améthystos, qui signifie "non ivre", car les gens de l'Antiquité croyaient qu'il protégeait celui qui le portait de l'ivresse. Dureté absolue : 100
	Aigue-marine = 8 L'aigue-marine appartient à la famille des pierres précieuses de béryl et a une couleur plus uniformément répartie que son proche parent l'émeraude. L'aigue-marine de qualité gemme est généralement exempte d'inclusions et possède une brillance supérieure, tandis que l'aigue-marine de qualité perle a tendance à avoir des inclusions intéressantes et des zones opaques. Plus la couleur de cette pierre est intense, plus sa valeur est élevée. Son nom est dérivé des mots latins signifiant « eau » et « mer ». Dureté absolue : 200
	Cornaline = 7 La cornaline est une variété de la calcédoine minérale de silice colorée par des impuretés d'oxyde de fer. La couleur peut varier considérablement, allant de l'orange pâle à une coloration presque noire intense. Les couleurs plus vives sont généralement le résultat d'un traitement thermique. On dit que le nom cornaline est dérivé du mot latin carnis, ou « chair », en raison de sa couleur. Dureté absolue : 100
	Citrine = 7 La citrine est une variété de quartz jaune clair, dont la couleur varie du jaune pâle au jaune-brun, au rouge foncé. La citrine se trouve à proximité de l'améthyste et les deux peuvent être trouvées mélangées sous forme d'amétrine. En fait, une grande partie de la citrine sur le marché aujourd'hui est en fait de l'améthyste traitée thermiquement. Tout ce qu'il faut, c'est qu'un four atteigne et maintienne une température spécifique assez longtemps et une améthyste violette se transformera en citrine. La citrine naturelle n'est pas courante et se présente dans des teintes plus claires que le matériau traité thermiquement. Le nom citrine vient du cédrat français, ou « citron », d'après sa couleur. Dureté absolue : 100
	Émeraude = 8 L'émeraude est une variété verte de béryl dont le nom est dérivé du français esmeraude, qui à son tour remonte, via le latin, à la racine grecque smaragdos, qui signifie «pierre précieuse verte». La coloration verte est causée par de petites quantités de chrome et renforcée par des traces de fer. Contrairement aux autres béryls, les émeraudes contiennent souvent des inclusions et d'autres défauts. Ces défauts ne sont pas considérés comme des aspects négatifs mais sont plutôt considérés comme faisant partie du caractère de la pierre. Cependant, ces inclusions peuvent rendre les émeraudes cassantes et elles doivent être protégées des contacts durs. Les émeraudes ont également tendance à présenter de fines rayures sur leur surface nécessitant l'application d'une couche de cire ou d'huile pour lisser leur apparence et rehausser leur couleur. Dureté absolue : 200
	Grenat = 7 Les grenats sont un groupe de minéraux silicatés communs qui ont des structures cristallines et des compositions chimiques similaires. Ils sont nommés d'après le latin granatus signifiant «semblable à une graine», peut-être parce que les cristaux ressemblent à la couleur et à la forme du fruit. Cela dit, les grenats se présentent en fait dans un large éventail de variations de couleurs, y compris les rouges, les roses rouges, les oranges, les verts, les bruns jaunes et certains qui changent de couleur dans toute la pierre. Ces pierres se forment sous des températures et des pressions élevées et, en tant que telles, sont utilisées par les géologues comme jauge pour la formation d'autres roches à proximité. Ils sont également un minéral indicateur pour les diamants. Cette pierre précieuse doit sa brillance à une haute réfraction de la lumière. Dureté absolue : 100
	Jade = 6 Le jade est un nom qui, pendant de nombreux siècles, a été appliqué aux pierres précieuses que les gens apportaient en Europe depuis la Chine et l'Amérique centrale. Ce n'est qu'en 1863 que l'on s'est rendu compte que le terme "Jade" était appliqué à deux minéraux différents. En raison des difficultés à faire la distinction entre ces deux minéraux, même aujourd'hui, ils sont tous deux encore appelés Jade. Le premier minéral, la néphrite, est un silicate d'amphibole (silicate basique de magnésium et de fer) et n'est généralement que vert et blanc crème. Le second, la jadéite, est un silicate de sodium et d'aluminium qui peut avoir toute la gamme de couleurs connue sous le nom de jade. Dureté absolue : 72
	Jaspe = 7 Le jaspe est une pierre semi-précieuse prisée depuis l'antiquité, nommée d'après le mot grec iaspis, qui signifie « pierre tachetée ». Cette forme de calcédoine semi-précieuse, ou quartz microcristallin, est généralement rouge, brune ou verte. Ses motifs sont beaucoup moins réguliers et définis que ceux de l'autre variété de calcédoine, l'agate. Ils tirent leurs motifs colorés de la présence d'autres minéraux. Les jaspes sont généralement opaques en raison de l'inclusion de « grains » microscopiques de quartz cristallin. Dureté absolue : 100
	Labradorite = 6 La labradorite est un terme fourre-tout pour une variété de feldspath plagioclase riche en sodium trouvée dans les roches ignées ou métamorphiques. Lorsque la lumière frappe la labradorite sous un angle particulier, elle peut afficher des reflets saisissants de couleur arc-en-ciel connus sous le nom de schiller. Les pierres avec une base gris-vert clair et un schiller modéré sont simplement connues sous le nom de labradorite. Il a été officiellement découvert sur l'île Saint-Paul au Labrador, au Canada, en 1770. Dureté absolue : 72
	Lapis Lazuli = 6 Le Lapis Lazuli est une pierre semi-précieuse prisée depuis l'antiquité pour sa couleur bleue intense et ses inclusions qui brillent comme des étoiles. Son nom est une combinaison du mot latin lapis ou « pierre » et du nom arabe azul qui signifie « bleu ». Il est composé de grains de plusieurs minéraux bleus, dont la lazurite et la sodalite. Cette pierre précieuse complexe et opaque possède en outre une matrice de calcite et des taches de pyrite lui conférant une fluorescence distinctive. La riche couleur bleue est due au soufre inhérent à la structure de la lazurite. Dureté absolue : 72
	Onix = 7 L'onyx est une forme cryptocristalline de quartz. Ou plus simplement, il s'agit d'une variété d'agate rayée et semi-précieuse, avec des bandes alternées blanches, noires, brunes ou rouges. Elle diffère de l'agate régulière uniquement parce que les bandes dont elle est composée sont parallèles et régulières. Le nom onyx provient du mot grec onyx signifiant « ongle », probablement en raison de sa faible transparence ou peut-être de sa couleur. Dureté absolue : 100
	Péridot = 7 Le péridot (prononcé poire - ih - doh) est une variété d'olivine forstéritique composée de silicate de fer et de magnésium. Forgé dans le feu, le péridot est créé sous des températures et des pressions élevées au plus profond de la Terre, et parfois extrudé dans des laves basaltiques. Ce minéral est coloré par le fer et va du citron vert pâle au riche vert olive. Sa couleur vert jaune dépend principalement de la quantité de fer ferreux présente. Dureté absolue : 72
	Rubis = 9 Le rubis est une pierre précieuse rouge sang et, comme le saphir, est une variété du corindon minéral (oxyde d'aluminium). Il tire son nom du latin rubeus ou ruber, qui signifie simplement « rouge ». Le corindon est le deuxième minéral naturel le plus dur connu de l'humanité. Le corindon pur est incolore avec la présence d'impuretés de chrome créant la pierre de couleur ardente connue sous le nom de Ruby. Seules les pierres rouges sont appelées rubis et le corindon de toute autre couleur est un saphir. Donc, si la coloration rouge est trop claire, la pierre s'appelle un saphir rose. La couleur est donc la caractéristique la plus importante du Ruby, la transparence étant secondaire. Les inclusions n'affectent pas la qualité de la pierre précieuse (à moins qu'elles ne diminuent la transparence), mais agissent comme les empreintes digitales de la pierre précieuse. Dureté absolue : 400
	Saphir = 9 Le saphir, en termes simples, est la variété non rouge du corindon (un minéral d'oxyde d'aluminium), le rubis étant la variété rouge. Le rubis et le saphir sont identiques dans toutes les propriétés sauf la couleur. Le corindon se décline en plusieurs couleurs, et toute couleur autre que le rouge est appelée « saphir ». Si le saphir est d'une autre couleur que le bleu, il est précédé d'une désignation de couleur (par exemple saphir rose ou saphir blanc). Le saphir est la plus précieuse des pierres précieuses bleues et est un joyau des plus recherchés en raison de sa couleur, de sa dureté, de sa durabilité et de son éclat. Dureté absolue : 400
	Spinelle = 8 Le spinelle est un minéral vitreux dur composé d'un oxyde de magnésium et d'aluminium. On le trouve comme minéral métamorphique et comme minéral primaire dans les roches basiques. Dans de tels magmas, l'absence d'alcalis empêche la formation de feldspaths, et tout oxyde d'aluminium présent formera du corindon (oxyde d'aluminium) ou se combinera avec de la magnésie (oxyde de magnésium) pour former du spinelle. Pour cette raison, le spinelle et le rubis se retrouvent souvent ensemble. Il présente une large gamme de couleurs, notamment le rose, l'orange, le jaune, le marron, le bleu, le violet, le violet, le vert et le noir, la couleur la plus précieuse étant le rouge. Dureté absolue : 200
	Tourmaline = 7,5 La tourmaline est un minéral de silicate de cristal complexe composé d'éléments tels que l'aluminium, le bore, le fer, le magnésium, le sodium, le lithium ou le potassium. La tourmaline est classée comme une pierre semi-précieuse et la gemme se décline dans une grande variété de couleurs. Son nom est dérivé du mot sri-lankais tura mali, qui signifie « pierre de couleurs mélangées ». La tourmaline apparaît en bleu, jaune, rose, rouge, noir, vert et clair bien que chaque couleur de tourmaline ait son propre nom dans le monde des pierres précieuses, faisant de la tourmaline plus un groupe de minéraux qu'un seul type. Ceux-ci comprennent la rubellite (rose à rouge), l'indicolite (bleu), le schorl (noir), la dravite (brun) et l'achroïte (incolore). Dureté absolue : 100
	Turquoise = 5 La turquoise est un minéral opaque, bleu à vert, qui est un phosphate hydraté de cuivre et d'aluminium qui contient souvent du fer. Il se produit naturellement dans des tons allant du bleu ciel au vert gris, généralement dans des endroits où le cuivre est caché dans le sol à des concentrations élevées. La couleur bleue est causée par le cuivre, tandis que la couleur verte est causée par le fer ou le chrome. Parce que sa couleur varie en fonction de la composition du sol environnant, de nombreuses références turquoise incluent le nom du pays, de l'état ou de la mine où elles ont été trouvées. Son nom vient du français pierre turquoise, qui signifie « pierre turque ». Dureté absolue : 48

Bien qu'elle soit encore largement utilisée dans le monde de la joaillerie, il convient de noter que l'échelle de dureté de Mohs mesure la dureté relative - la fluorite à 4 n'est pas deux fois plus dure que le gypse à 2 ; la différence entre la calcite et la fluorite n'est pas non plus similaire à la différence entre le corindon et le diamant. C'est pour cette raison qu'à des fins plus scientifiques, l'échelle de dureté vraie ou absolue a été développée. À l'aide d'un équipement sensible appelé scléromètre, développé par le professeur Thomas Turner en 1896, une comparaison de la dureté absolue des minéraux peut être mesurée. Ce test mesure au microscope la largeur d'une rayure faite par un diamant sous une charge fixe lorsqu'il est tiré sur la face de l'échantillon dans des conditions fixes. La plupart des minéraux ont une dureté proche, mais à mesure que la dureté augmente, la différence de dureté augmente considérablement. En utilisant l'échelle absolue, vous pouvez dire que le corindon est en fait 4 fois plus doux que le diamant, pas moitié moins doux que l'échelle relative de Mohs nous le laisse croire. À des fins de comparaison, des chiffres de dureté absolue ont été fournis avec les valeurs de Mohs pour tous les minéraux détaillés ci-dessus.