Оптические свойства минералов
Цвет (окраска) минералов. Минералы могут иметь самую разнообразную
окраску, и, описывая минерал, нужно стремиться к возможно
более точному ее определению путем сравнения с цветом общеизвестных
предметов, например: молочно-белый, лимонно-желтый, травяно-зеленый, свинцово-серый и т. д.
В зависимости от причин, ее вызывающих, можно выделить три
вида окраски минералов: идиохроматическую, аллохроматическую и псевдохроматическую.
Раздел находится в разработке
Идиохроматическая окраска (от греч. «идиос» — собственный, «хрома
» — цвет) обычно обусловлена кристаллохимическими особенностями
самого минерала. Чаще всего она вызывается вхождением в состав
минералов хромофоров — элементов-носителей окраски (Fe, Са,
N i , Сг, Мп, Со и др.). В зависимости от валентного состояния эти
элементы окрашивают минералы в разные тона. Минералы с идиохроматической природой окраски всегда обладают постоянным цветом,
который является для них важнейшим диагностическим признаком.
Даже названия многим минералам даны именно по этому признаку,
например рубин (от лат. «рубер» — красный), хлорит (от греч. «хлорос» — зеленый), альбит (от лат. «альбус» — белый), гематит (от греч.
«гематикос» — кровавый) и др.
Аллохроматическая окраска (от греч. «аллос» — чужой, посторонний)
не зависит от кристаллической природы самого минерала, а связана
с тонко рассеянными в нем посторонними механическими примесями.
Цвет минерала в этом случае не постоянен и не может служить
определяющим диагностическим признаком. Например, такой распространенный
минерал, как кварц, может быть молочно-белым, серым, бесцветным
прозрачным (горный хрусталь), розовым, фиолетовым (аметист),
золотисто-желтым (цитрин). Разнообразную окраску также могут
иметь кальцит, гипс, доломит, барит и др.
Псевдохроматическая (ложная) окраска вызывается оптическими
эффектами, чаще всего интерференцией света при его отражении от
трещин, включений в минералах, тонких пленок на их поверхности.
Так, у минерала Лабрадора, вследствие интерференции света, отраженного
от плоскостей спайности и микроскопических трещин, выполненных
ильменитом (FeTiO^), возникает красивое внутреннее свечение
в голубовато-синих, а иногда и радужных тонах, называемое
иризацией.
На слегка окисленной поверхности некоторых минералов (халькопирит,
борнит) часто наблюдаются тонкие пленки с характерной пестрой
радужной окраской, называемые побежалостью. Таким образом,
иризация и побежалость являются наиболее распространенными видами
ложной окраски.
Цвет черты (или цвет минерала в порошке) определяется путем
проведения куском минерала по шероховатой поверхности фарфоровой
пластинки (бисквита). При этом четкую черту оставляют только
ясноокрашенные минералы, твердость которых меньше твердости фарфора.
Более твердые минералы черты не дают (они царапают фарфор),
а бесцветные плохо окрашенные минералы, как правило, имеют плохо
заметную белесую черту.
Цвет черты может как совпадать с собственным цветом минерала,
так и отличаться от него. Так, у малиново-красной киновари и желтой
серы черта имеет ту же окраску, тогда как у золотисто-желтого пирита
она черная.
Для некоторых минералов цвет черты является важным диагностическим
признаком. Например, гематит, лимонит и магнетит, часто
имеющие в куске близкую окраску, легко различаются по цвету черты
— соответственно красно-бурой, ржаво-желтой и черной. Характерную
зеленовато-серую черту имеет хромит, желтовато-коричневую —
сфалерит.
Блеск минералов, или способность отражать падающий на них свет,
является важным диагностическим свойством, так как зависит от оптических
констант минерала — показателя преломления и показателя
отражения. Последние, в свою очередь, обусловлены кристаллохимическими особенностями минералов, и прежде всего плотностью кристаллических
решеток и тинами химических связей в них. По характеру
блеска минералы можно разделить на три группы: с металлическим,
полуметаллическим и неметаллическим блеском.
Металлический блеск напоминает блеск гладкой свежей поверхности
металла. Он характерен для непрозрачных минералов, большинство из
которых являются рудными (галенит, пирит, халькопирит, самородные
золото, серебро, платина). Названия некоторым из этих минералов пер-
воначалыю давались по их интенсивному металлическому блеску, например
свинцовый блеск (галенит), сурьмяный блеск (антимонит) и др.
Полуметаллический блеск сходен с блеском потускневшей поверхности
металла и встречается у непрозрачных и полупрозрачных минералов
(графит, гематит, темный сфалерит, магнетит).
Неметаллический блеск наиболее широко распространен. Он характерен
для целого ряда прозрачных и полупрозрачных минералов. Выделяется
достаточно большое количество его разновидностей.
1. Стеклянный, напоминающий блеск поверхности стекла. Это самый
распространенный вид блеска, им обладают около 70 % всех минералов
(кварц на гранях кристаллов, кальцит, доломит, флюорит, полевые
шпаты и др.).
2. Алмазный — очень сильный искрящийся блеск, нередко затушевывающий
собственную окраску минерала (алмаз, светлый сфалерит,
касситерит и др.).
3. Жирный, близкий к стеклянному, но несколько более тусклый
блеск, когда поверхность минерала кажется покрытой пленочкой жира
(кварц на изломе, нефелин, самородная сера).
4. Перламутровый — аналогичен блеску перламутровой раковины
с радужными переливами, характерен для пластинчатых минеральных
агрегатов (мусковит, гипс, тальк).
5. Шелковистый — наблюдается при тонковолокнистом строении
минералов и напоминает блеск шелковых нитей (асбест, волокнистый
гипс).
6. Восковый — тусклый, напоминающий блеск воска; характерен для
агрегатов с достаточно грубой поверхностью (халцедон, кремень).
7. Матовый блеск, когда минералы практически не блестят, встречается
у тонкодисперсных землистых минеральных агрегатов (каолинит,
лимонит, глауконит).
Следует помнить, что блеск нужно определять на свежей поверхности
минерала, а интенсивность его часто зависит от формы минерального
агрегата. Например, чешуйчатая разновидность гематита (железная
слюдка) имеет металлический блеск, у сплошных масс того же
минерала он становится более тусклым полуметаллическим, а у землистых
выделений гематита — матовым.
Прозрачность определяется способностью минералов пропускать
падающий на них свет.
По степени прозрачности макроскопически все минералы, наблюдающиеся
в отдельных кристаллах или их сростках, делятся на:
прозрачные, через которые отчетливо видны предметы (кристаллы
горного хрусталя, исландского шпата, отдельные пластинки
мусковита);
полупрозрачные, через которые, как через матовое стекло, видны
лишь очертания отдельных предметов (гипс, флюорит);
просвечивающие, пропускающие свет лишь в тонком слое;
непрозрачные (все минералы с металлическом блеском).
Когда мы имеем дело со сравнительно мелкозернистыми минеральными
агрегатами, свет, многократно преломляясь и отражаясь от различно
ориентированных зерен, в конце концов рассеивается и отражается.
Вследствие этого зернистые агрегаты любых минералов часто
кажутся непрозрачными.
