| Наименование минерала | Твердость по Моосу | Значение твердости по вдавливанию, МПа |
| Тальк | ||
| Гипс | ||
| Кальцит | ||
| Флюорит | ||
| Апатит | ||
| Ортоклаз | ||
| Кварц | ||
| Топаз | ||
| Корунд | ||
| Алмаз |
Эталоны шкалы Мооса могут заменить следующие предметы: лезвие стального ножа – твёрдость около 5,5; напильник – около 7; простое стекло – 5; минералы, имеющие твёрдость 2, легко чертятся ногтем. Точное определение твёрдости получают с помощью специальных приборов склерометров (твердометров).
Очень характерны в этом отношении кристаллы дистена, твёрдость которых на плоскости совершенной спайности вдоль удлинения равна 4,5, а поперёк – 6.
Плотность.По плотности минералы делятся на три группы:
лёгкие – плотность менее 2,5 (гипс, сера, галит);
средние – плотность от 2,5 до 4,0 (силикаты, карбонаты, кварц);
тяжёлые – плотность более 4,0 (барит, гематит, самородные металлы).
Оптические свойства.В естественном свете колебания электрического и магнитного векторов совершаются в каждый момент в различных направлениях, всегда перпендикулярных к направлению распространения световой волны (т.е. перпендикулярно к световому лучу). Такой свет носит название неполяризованного, или простого.
Оптические свойства кристаллов широко используются в минералогии и петрографии для изучения минералов и горных пород. Оптический метод исследования основывается на изучении оптических свойств кристаллов (двойного светопреломления, показателей преломления и др.) при помощи поляризованного света.
Электрические свойства.Большое практическое значение имеют электрические свойства кристаллов – пиро- и пьезоэлектричество.
Пироэлектричество – электричество, возникающее в кристаллах в связи с изменением температуры. Конечно, возникновение электрических зарядов происходит только на концах кристаллов-диэлектриков. Пироэлектрические свойства проявляются только у тех кристаллов, которые не имеют центра симметрии. Наиболее сильно это свойство у кристаллов турмалина.
Пьезоэлектричество – электричество, возникающее в кристаллах при растяжении или сжатии (прямой пьезоэлектрический эффект). Если сжимать кристалл, на его концах могут возникнуть электрические заряды, при растяжении этого же кристалла на тех же концах также возникнут электрические заряды, но противоположные по знаку.
Пьезоэлектричество возможно лишь в тех кристаллах, которые имеют полярные оси, т.е. такие оси, противоположные концы которых нельзя совместить друг с другом. Естественно, это будут кристаллы тех видов симметрии, которые не имеют центра симметрии.
Хотя возникающие на гранях кристаллов пиро- и пьезоэлектрические заряды очень малы, их величину всё же можно замерить специальными приборами.
Если к кристаллу, обладающему пьезоэлектрическими свойствами, приложить переменное электрическое поле, то он будет сжиматься и растягиваться (обратный пьезоэлектрический эффект). Последнее свойство имеет особенно большое практическое применение. Оно используется для подводной связи, измерения морских глубин, передачи направленных радиосигналов, стабилизации длины волны радиоустановок, для измерения давления в стволах орудий при выстреле и в цилиндрах двигателей, для получения ультразвука и т.д.
Из природных кристаллов-пьезоэлектриков наибольшее применение находят прозрачные кристаллы горного хрусталя или пьезокварца. Ввиду недостатка природного сырья кристаллы пьезокварца выращивают искусственно.
Магнитность.Это свойство характерно для немногих минералов. Наиболее сильными магнитными свойствами обладает магнетит, или магнитный железняк Fe3O4, меньшим – пирротин Fe1-хS. Эти минералы притягивают магнитную стрелку, а магнетит может удерживать небольшие металлические предметы.
Минералы, обладающие сильным полярным магнетизмом, называются ферромагнитными. Многие другие железосодержащие минералы (ильменит, пироксены и др.) характеризуются гораздо более слабым магнетизмом, их называют парамагнетиками.
Кроме того, есть минералы, обладающие слабой отрицательной магнитной восприимчивостью. Они слегка отталкиваются магнитом, их называют диамагнитными (кальцит, кварц, галит, графит, самородное золото, серебро, висмут).
Магнитные свойства важны для диагностики минералов. При минералогических исследованиях по этим свойствам производится разделение минералов на фракции.
Некоторые минералы, содержащие железо, приобретают магнитные свойства только после прокаливания в восстановительных условиях, другие проявляют их лишь под действием электрического поля (пирит).
Магнитность мелких зёрен минерала проверяют притяжением их к магниту.
Люминесценция.Некоторые минералы при воздействии на них ультрафиолетовых, катодных или рентгеновских лучей могут излучать свет («холодное свечение»). Это излучение носит название люминесценции.
Минералы люминесцируют также при растрескивании, расщеплении (триболюминесценция), нагревании (термолюминесценция). По длительности свечения различают: флюоресценцию – свечение, прекращающееся после прекращения действия возбудителя, и фосфоресценцию – свечение, продолжающееся некоторое время после прекращения возбуждения.
Один и тот же минерал может люминесцировать разными цветами и обнаруживать люминесценцию разного рода. Особенно интенсивную люминесценцию минералов можно видеть в ультрафиолетовых лучах. Флюорит в них светится фиолетовым цветом, отунит – зелёным, шеелит – голубым, корунд – малиново-красным, кальцит – оранжево-жёлтым и т.д.
Люминесценция минералов имеет большое практическое значение для поисковых работ. Облучение забоев, образцов пород и руд, шлихов помогает установить присутствие в них алмаза, урановых минералов, шеелита, циркона и других полезных ископаемых.
Радиоактивность.Радиоактивностью называется превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого, с излучением элементарных частиц. Радиоактивностью обладают минералы, содержащие радиоактивные элементы, в первую очередь уран, радий и торий.
Определение радиоактивности производится при помощи различных электроскопов, ионизационных камер и других приборов. Действие их основано на определении ионизации воздуха, вызываемой радиоактивным распадом элементов. Урановые минералы сильно действуют также на фотографическую пластинку. Если на фотопластинку положить на некоторое время штурф с минералами урана, то при проявлении пластинки на ней появляются чёрные пятна, соответствующие местам, где находились эти минералы.
Радиоактивность находит широкое применение при поисках урановых руд и при определении абсолютного возраста горных пород. Зная количество конечных продуктов распада урана – свинца и гелия – и скорость этого распада, можно достаточно точно вычислить абсолютный возраст горных пород, содержащих урановые минералы.
Некоторые минералы, содержащие радиоактивные элементы, испытывают структурные изменения, вызываемые α-частицами при радиоактивном распаде. Благодаря этому минералы, обладающие кристаллографическими очертаниями и не относящиеся к кубической сингонии (например, ортит, циркон и др.), становятся со временем изотропными, приобретают раковистый излом, характеризуются более низкими удельным весом, аномальным количеством адсорбированной воды и другими признаками. Это так называемые метамиктные минералы, образующиеся в результате метамиктного распада, т.е. процесса, в результате которого минерал с кристаллической структурой становится аморфным.
Одна из основных систематизаций минералов по химическому составу предложена С.Д. Четвериковым, предусмотрено деление на десять классов (табл. 6).