Цвет минералов

ЦВЕТ МИНЕРАЛОВ, окраска минералов (а. mineral соlour; н. Farbe der Mineralien; ф. соuleur des mineraux; и. соlor de minerales), — результат взаимодействия вещества минералов с излучением видимого (380-750 нм) диапазона электромагнитного спектра, следствие селективного поглощения веществом тех или иных участков видимого света. Полное поглощение вызывает чёрный цвет; минералы, полностью пропускающие или отражающие видимый свет, бесцветны или имеют белую окраску. Собственно цвет минералов определяется спектральным положением областей пропускания или отражения, при высоком коэффициенте поглощения — максимума зеркального отражения. Минералы средних и низших сингоний вследствие различного характера поглощения света по кристаллографическим направлениям или осям оптические индикатрисы могут быть ди- или трихроичны (плеохроизм). Цвет в кристаллах может распределяться зонально или секториально, выявляя особенности анатомии минеральных индивидов.

Для многих самоцветов, поделочных и декоративных камней, минеральных пигментов цвет — один из основных критериев качества сырья. В некоторых случаях цвет минералов важный диагностический или типоморфный признак. Традиционно цвет минералов описывается на качественном уровне с использованием спектральных цветов, их сочетаний (смесей) и оттенков, а также визуальных характеристик интенсивности, с привлечением широко известных цветовых "эталонов" сравнения из мира органической и неорганической природы. Для измерения цвета минералов привлекаются объективные (инструментальные) колориметрические методы (например, системы Международной комиссии по освещению, MKO) и численно выраженные цветовые параметры — цветовой тон (lк, нм), его насыщенность (pc, относительной единиц), яркость, или светлота (У,%). Такой подход позволяет использовать цвет минералов в качестве надёжных индикаторных и поисковых признаков (например, в "пироповой съёмке" при поисках месторождений алмаза).

В минералогии употребляется классификация цвета, основанная на особенностях состава и строения минералов. Выделяются следующие типы окрасок: идиохроматическая, связанная с поглощением света самим веществом (например, киноварь, самородная сера, аурипигмент и т.п.) или входящими в его состав видообразующими и примесными атомами (ионами) элементов переходных групп с незаполненными d- или f-оболочками, так называемыми хромофорными элементами (обычно Fe, Cr, Ti, V, Mn, Со, Ni, Cu, TR, U), или различными структурными зарядовыми дефектами — электронными и дырочными центрами (например, флюорит, кальцит, лазурит); аллохроматическая, обусловленная присутствием в бесцветной матрице минерала микровключений окрашенной фазы (например, гематита в халцедоне-сердолике или полевом шпате); псевдохроматическая, связанная с эффектами геометрической оптики — интерференцией, дифракцией, преломлением и рассеянием света (опалесценция, иризация, световая игра, радужные побежалости и т.п.).

Современное понимание цвета минералов связано с изучением типов спектров оптического поглощения, интерпретация которых базируется на основных положениях теорий электронного строения кристаллов и химической связи. Области, полосы или линии поглощения в спектрах минералов связываются с различными типами электронных переходов. Цвет минералов зависит от заряда поглощающих ионов, геометрии их структурных позиций, типа лигандов и внешнесферных катионов, а также других кристаллохимических факторов, являясь объективным отражением структурно-химических особенностей минералов.