ЦВЕТ МИНЕРАЛОВ
, окраска минералов,
одно из важнейших физич. свойств минералов, отражающее характер взаимодействия
электромагнитного излучения видимого диапазона с электронами атомов, молекул
и ионов, входящих в состав кристаллов, а также с электронной системой кристалла
в целом (см. Свет). В минералогии окраска - один из гл. диагностич.
признаков природных соединений, имеющий большое значение в геологопоисковой
практике и для определения минералов. Цвет драгоценных и поделочных камней
является одной из осн. качественных (ювелирных) их характеристик. Различают
Ц. м. в кристаллах и штуфах, в прозрачных шлифах (под микроскопом), в полированных
аншлифах (в отражённом свете), т. н. цвет черты (тонкого порошка минерала)
и т. д.
При описании Ц. м. обычно прибегают к сравнительной
оценке, сопоставляя его с цветом к.-л. широко известных предметов или веществ
(индигово-синий, яблочно-зелёный, лимонно-жёлтый, кроваво-красный и т.
п.) или минеральных "цветовых эталонов" (киноварно-красный, изумрудно-зелёный
и др.). Эталонами для характеристики цвета рудных минералов служат цвета
металлов или сплавов - оловянно-белый (арсенопирит), стально-серый (молибденит),
латунно-жёлтый (халькопирит), медно-красный (самородная медь) и т. д. Разрабатываются
методы объективной оценки Ц. м. (особенно драгоценных камней) с помощью
стандартных колориметрия, характеристик (см. Цветовые измерения). Мн.
минералы обладают свойством менять свой цвет (особенно в поляризованном
свете) по различным кристаллогра-фич. направлениям (см. Плеохроизм)
или в зависимости от цветовой температуры освещающего их источника
излучения.
Выделяются 3 осн. группы Ц. м.
Идиохроматическая (собственная) окраска
минералов обусловлена особенностями входящих в их состав хим. элементов
(видообразующих или примесных, играющих роль хромофоров), характером электронной,
т. н. зонной (см. Зонная теория), структуры кристаллов, а также
наличием дефектов в кристаллах (вакансий, межузельных атомов и т.
п.). По типу оптич. поглощения различают неск. подгрупп идиохро-матич.
окрасок.
Окраска металлич. и ковалентных соединений
(самородные металлы, сульфиды и их аналоги и др.) обусловлена межзонными
оптическими переходами электронов и связанными с ними максимумами отражения
(металловидные цвета - пирит, золото и др.) или фундаментальной полосой
поглощения (киноварь, аурипиг-мент, куприт и т. д.).
Окраска, обусловленная электронными переходами
между различными ионами ("переносом заряда"), в т. ч. между ионом металла
и лигандами и между раз-нозарядными ионами металлов. Таковы, напр.,
минералы трёхвалентного железа (перенос заряда O2-->Fe3+);
хроматы, ванадаты и молибдаты - крокоит, вана-динит, вульфенит и др. (перенос
заряда O2-->Cr6+-, V5+, Мо6+);
минералы, содержащие одновременно разнозаряд-ные ионы Fe2+ и
Fe3+ (кордиерит, вивианит, аквамарин и др.).
Окраска, связанная с ионами переходных
металлов (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Сu), характерна для изумруда, рубина,
рубеллита, родонита, хризолита, малахита. Лантаноиды и актиноиды
являются
хромофорами минералов редкоземельных элементов и уранила. Окраска обусловлена
электронными переходами между d- или f-уровнями хромофорных ионов.
Радиационная окраска связана с образованием
под действием естественных ионизирующих излучений электронно-дырочных
центров
окраски (синяя и фиолетовая окраски галита, флюорита, жёлтая и дымчатая
- кварца, кальцита и др.).
Аллохроматическая окраска вызвана механич.
примесями, чаще всего включениями окрашенных минералов, иногда - пузырьков
жидкостей, газов и т. п. Так, оранжево-красный цвет сердолика обусловлен
включениями гидроокислов железа, зелёный цвет празема (разновидности кварца)
связан
с включениями иголочек актинолита или хлорита.
Псевдохроматическая окраска обусловлена
процессами дифракции света и интерференции света, а также
рассеяния, преломления, полного внутреннего отражения падающего
белого света, связанными с особенностями строения минеральных образований
(закономерное чередование фаз различного состава в иризирующих лабрадорах
и
пе-ристеритах, солнечном и лунном камнях; глобулярное строение опалов
и
т. п.) или состоянием поверхностного слоя кристаллов (различного рода побежалости
-радужные плёнки на борните, халькопирите, пирите, ковеллине и др.).
Исследование природы окраски минералов помогает судить о кристаллохимия,
и генетич. особенностях минералов и имеет решающее значение для синтеза
высококачественных аналогов природных самоцветов.
Илл.см. на вклейке к стр. 193.
Лит.: Марфунин А. С., Введение в
физику минералов, М., 1974; Платонов А. Н., Природа окраски минералов,
К., 1976. А.Н.Платонов, Т. Б. Здорик.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я