L’échelle de Mohs et la dureté d’un minéral

Qu'est-ce que la dureté d'un minéral. Et comment là mesurer ?

Les minéraux sont plus ou moins résistants. Cette propriété permet de mesurer leur dureté. C’est donc une bonne indication pour identifier un minéral. On pourrait la définir ainsi: « La dureté minérale est définie par la capacité d’un minéral à résister aux rayures ». Il existe plusieurs méthodes pour mesurer cette dureté ( échelle de Knoop, échelle de Brinell, échelle de Rockwell, etc). Cependant, l’échelle la plus utilisée est celle de Mohs.

Friedrich Mohs

Friedrich Mohs, 1832
Portrait de Friedrich Mohs par Kriehuber, 1832.

Friedrich Mohs est un géologue et minéralogiste Allemand. En 1812, il a l’idée de créer une échelle permettant de mesurer la dureté d’un minéral en utilisant dix minéraux relativement courants dont la dureté est différente. Allant du plus tendre au plus dur:

Talc, Gypse, Calcite, Fuorine, Apatite, Feldspath, Quartz, Topaze, Corindon, Diamant

Son échelle est ordinale. Elle est: ni linéaire, ni logarithmique. Le principe d’une échelle ordinale est de procéder par comparaison. Mohs est donc parti du principe que l’un peut rayer l’autre. En utilisant dix minéraux, son échelle va donc de un à dix. Chaque chiffre étant défini par la dureté d’une des espèces minérales spécifiées plus haut. Bien qu’il s’agisse de bonnes approximations, les différences absolues de dureté entre les valeurs ordinales ne sont pas égales.

Chaque index minéral est donc 1,2 à 2,7 fois plus dur que le précédent (Exemple: le talc est 2,7 fois moins dur que le talc). Seule la différence entre le corindon et le diamant est plus grande (4,9 fois).

L'échelle de Mohs de dureté minérale

Le graphique suivant montre les différences de dureté entre chaque index. Comme l’échelle de Mohs est ordinale, on voit donc ue d’une valeur à l’autre il n’y a pas de linéarité.

Le talc - Dureté 1
Le gypse - Dureté 2 - 2.7 fois plus dur que le talc
La calcite - Dureté 3 - 2.3 fois plus dur que le gypse
La fluorine - Dureté 4 - 1.4 fois plus dur que la calcite
L'apatite - Dureté 5 - 2.5 fois plus dur que la fluorine
Le feldspath - Dureté 6 - 1.4 fois plus dur que l'apatite
Le quartz - Dureté 7 - 1.4 fois plus dur que le feldspath
La topaze - Dureté 8 - 2.1 fois plus dur que le quartz
Le corindon - Dureté 9 - 1.2 fois plus dur que la topaze
Le diamant - Dureté 10 - 4.9 fois plus dur que le corindon

L'échelle de Mohs: Aucune valeur intermédiaire

L’échelle de Mohs est une échelle ordinale. Par conséquent, il n’y a pas de valeurs intermédiaires.

Sur de nombreux site on peut lire par exemple que l’orthose à une dureté de 6,5. Cela ne signifient pas que la dureté est à mi-chemin entre 6 et 7. Car l’échelle de Mohs n’a pas de valeurs intermédiaires. Cela signifie plutôt que sa dureté est supérieure à 6, mais inférieure à 7. De plus il y a une erreur d’écriture dans le 6.5 de l’orthose. Il ne faudrait pas écrire 6.5 mais 6½. En effet, le 6.5 indique une plage, et par conséquent une valeur intermédiaire. On utilise donc le ½ pour signifier une dureté supérieure à 6 et inférieure à 7. Cet élément de langage n’est pas puriste, il est pragmatique.

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