矿物具有特定的化学成分和晶体构造，是组成岩石和矿石的基本单元。矿物能够用于冶炼金属、生产陶瓷和玻璃、煅烧石灰兴修建筑、制作雕塑和珠宝等各个方面，是人类社会不可或缺的物质基础。
硬度是矿物的重要属性，也是鉴定矿物的重要特征。在两百多年前，德国地质学家莫斯提出将10种硬度递增的天然矿物作为硬度1～10的标准，这就是沿用至今的莫氏硬度。这10种矿物有何特殊之处？硬度究竟是怎么一回事？让我们一探究竟~
硬度10：金刚石
金刚石是最坚硬的天然物质，理所当然被选作硬度10的标准矿物。金刚石由碳原子（C）通过强有力的共价键彼此相连而成，通常形成于地下深处的高温高压环境，由岩浆带到地表附近。因其极高的硬度、绝佳的导热性能以及出众的光泽，金刚石一直以来都是重要的工业原料和深受欢迎的宝石材料。金刚石常呈单晶体产出，由于岩浆的熔蚀作用，晶体外观常呈圆角，表面还可能具有熔蚀坑。质量足够高的晶体经人工琢磨后就成为了著名的宝石—钻石，如八面体单晶在理想状况下就可以切磨为2颗闪闪发光的圆形明亮式琢型钻石。
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硬度9：刚玉
刚玉是常见矿物中硬度仅次于金刚石的品种，它是铝的氧化物（Al2O3），主要形成于岩浆作用和某些变质作用，不过，相当一部分刚玉都产自原岩风化后的砂矿。刚玉晶体的外观通常呈双锥状或柱状，也可呈板状。由于刚玉微观结构中连接铝和氧原子的化学键兼具离子键和共价键的特性，比本身强度已经较高的离子键更胜一筹，所以刚玉也较其他绝大多数矿物更硬。
与金刚石一样，刚玉也可以用作贵重宝石、工业磨料和精密仪器的轴承。在宝石级的刚玉中，含有铬元素而呈红色的称为红宝石，而其他颜色的变种统称为蓝宝石，后者自然又以因钛和铁元素致色的蓝色系最受青睐。目前，天然矿产在产量以及质地方面已然不能满足日益高涨的需求，所以各种人造矿物正在逐渐取代自然资源，扮演着越来越重要的角色。刚玉就是最早实现人工大规模合成的晶体之一，例如激光器中就常常见到合成红宝石的身影，而镶嵌有合成刚玉的饰品也因远低于天然宝石的价格而大受欢迎。
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硬度8：黄玉
黄玉是含有氟和羟基的铝元素硅酸盐[Al2SiO4(F,OH)2]，产生于有挥发成分参与的火成岩结晶过程。黄玉常见完好晶体，以晶面纵纹、大致呈菱形的横断面为特点，甚至有报道称发现过重达数百千克的巨晶。与刚玉中的铝-氧键类似，硅酸盐矿物的晶格也兼具离子键和共价键特性，因而普遍较硬，黄玉就是其中的佼佼者，故被用作工业磨料和精密仪器的轴承。宝石级的黄玉因其矿物英文名称（topaz）的音译常被称作托帕石。照片为产自巴西米纳斯吉拉斯州的帝王黄玉，浓烈的雪利酒色使其在宝石市场上广受青睐。除了经典的黄色黄玉之外，同一产区还出产蓝色、粉红色甚至紫色的黄玉晶体。
硬度7：石英
由二氧化硅（SiO2）构成的石英作为最重要的造岩矿物之一，在火成岩、变质岩和沉积岩中都能找到。严格说来，以二氧化硅为成分的矿物有α-石英、β-石英、磷石英、柯石英等多种晶体结构不同的变体（同质多象变体），不过通常所指（也包括定义硬度）的石英都是由硅氧四面体呈三次螺旋排列而成的α-石英。
石英主要形成于热液过程，含有二氧化硅的溶液沿岩石中的缝隙运动，在条件适宜的情况下即可结晶。石英具备诸多颜色，比如水晶指的就是纯净无色的石英晶体，另有紫水晶、黄水晶、蔷薇石英等常见品种，以及玛瑙、玉髓等各式隐晶集合体（即只有在高倍显微镜下才能分辨晶体）。除了质高色艳者可被用于宝石加工，石英单晶还因为具有压电性（材料中机械能与电能相互转换的现象）而被广泛应用于谐振元件（如石英表中）；也由于在红外和紫外波段的高透射率而具有重要的光学价值。照片为产自美国纽约州赫基默郡的水晶，此地的石英晶体以透明度高、光泽强烈而著称。
硬度6：正长石
长石是最重要的一族硅酸盐矿物，而正长石是其中含有钾元素的钾长石的一种[K(AlSi3O8)]，因其晶体具备两组基本垂直的解理（晶体受力时倾向沿一定结晶学方向破裂形成一系列光滑平面的现象）而得名。作为又一种重要的造岩矿物，正长石最常出现的场合是火成岩，如花岗岩中呈深浅不等粉红色的部分一般就是正长石的所在了。虽然正长石的晶体通常看上去没有前面几种高硬度的标准矿物那样剔透惹眼，但它对于人类生活的意义一点也不逊色，离开了它，陶瓷和玻璃制造业就难以为继。两个取向不同的长石单晶常经由结合面形成规则连生的双晶，根据结合面等要素不同又可分为多种双晶形态，正长石中可能出现的包括卡斯巴律、巴维诺律、曼尼巴律等。
硬度5：磷灰石
磷灰石实际上是一族矿物的统称，它们都是钙元素的磷酸盐，不过分子式中可以具备氟、羟基或氯等不同的负离子。作为磷元素的主要来源，绝大多数磷灰石矿产都是氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]，可以形成于沉积岩或沉积变质岩环境，也可作为副矿物出现在各种火成岩中；而羟（羟基）磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]则是人类等很多动物牙齿或骨骼的主要成分。不过对于矿物鉴定来说幸运的是，磷灰石的不同品种硬度相同。磷灰石晶体的形态常呈片状、板状或柱状，倘或不用硬度加以区分，往往会与绿柱石、石英等混淆，因此其英文名称“apatite”就来自于希腊语的“欺骗”一词。
硬度4：萤石
萤石是最常见的卤化物矿物之一，化学组成为氟化钙（CaF2），它也是一种典型的热液矿物。完好的萤石晶体非常普遍，常呈立方体形态，它们形成于碱性环境。不过，因为完全解理的存在，更常见的萤石样品反而是呈八面体造型的解理块。非解理块的八面体完整晶体形成于偏酸性的环境，相对来说要少见一些。更少见的则是只能结晶于中性环境的菱形十二面体。
萤石是色彩最为丰富的矿物之一，从无色到红、黄、绿、蓝、紫各种色调无所不包；更普遍具有荧光效应，在紫外线照射下会发出特定颜色的光线，萤石也因此得名。萤石可以用于化工业中氢氟酸等氟化物的制备，以及乳白玻璃和珐琅器皿的生产；此外，萤石还具备超低色散的特性，因此常被用于消色散透镜等光学仪器的加工制造。不过，高净度合成萤石在后一领域已经很大程度上取代了天然矿石。
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硬度3：方解石
方解石是碳酸钙（CaCO3）晶体的一种存在形式（另一种同质多象变体称为文石）。形成方解石的途径很多，沉积、热液、岩浆以至风化过程都是可能的渠道。方解石以外观多样而著称，有记录可循的晶体形态多达数百种，从片状、锥状、柱状到菱面体，以及由多种晶面组合而成的聚形，不一而足。方解石还具备双折射率和偏光特性，透过其看到的图案可呈现双影，因此无色透明的方解石（称为冰洲石）被广泛用于光学元件；同时，以方解石为主要组分的石灰岩、大理岩是重要的建筑材料，也是用于煅烧石灰制造水泥的主要原料。
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硬度2：石膏
石膏是典型的沉积产物，化学组成为二水硫酸钙（CaSO4·2H2O）。由于硫酸钙的溶解度较低，所以在发生沉积时，石膏往往是最先从水体中析出的物质。在离子晶格中，如果电价相同、晶格结构相近的话，离子半径越大，键力就越弱，硬度也就越小。硫酸根是二价阴离子中半径偏大的一种，这是硫酸盐矿物硬度普遍较低的重要原因之一。同时，钙在常见阳离子中半径偏大，所以含钙矿物硬度同样较低。此外，化学式含水也会显著降低矿物的硬度,因此,石膏要比不含水的硬石膏（CaSO4，硬度为3～3.5）来得软。
从古埃及开始，石膏就普遍被用于建筑、雕塑、医疗等领域，在人类社会扮演了难以替代的角色。天然的透明石膏单晶体又被称为透石膏，而石膏经常还能发育为“沙漠玫瑰”形态的片状集合体，又或者是纤维状或块状集合体。
硬度1：滑石
滑石为含镁的硅酸盐矿物 [Mg3Si4O10(OH)2]，源于热液的变质交代过程。不过与黄玉、长石等同为硅酸盐且硬度较高的矿物不同的是，滑石的微观结构呈层状分布，每层内部结合紧密，但层间作用力却是极为松散的分子键形式，因此滑石质地极软，且接触时还可以感受到特有的滑腻感。
滑石晶体呈板状或片状，但在自然界中非常罕见，更多的还是以块状集合体形式出现，且经常与蛇纹石、方解石等其他矿物混杂在一起。虽说滑石很软，只能定义最低一级的硬度，却具有绝佳的耐酸、耐碱性能和遮盖性以及吸附性，所以经常被用作润滑剂、化妆品、涂料、造纸与陶瓷加工的原料。
