Гранит и камень

Оптические характеристики минералов



Прозрачность минералов



Это оптико-физическое свойство минералов характеризует способность пропускать световые лучи сквозь образец. По прозрачности минералы подразделяют на прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные. Нередко применяется термин просвечивающиеся минералы, являющиеся по степени прозрачности переходной формой между полупрозрачными и непрозрачными минералами.

прозрачность минералов

Прозрачные минералы способны пропускать свет сквозь образец толщиной в несколько сантиметров почти без потерь. Сквозь пластины таких минералов легко просматриваются различные мелкие предметы или, например, текст. Классическим примером прозрачного минерала является исландский шпат, кальцит, алмаз.
При осмотре образца прозрачного минерала хорошо просматриваются внутренние дефекты - раковины, трещины, включения и т. п.

Полупрозрачные минералы пропускают свет сквозь образец менее эффективно, рассеивая значительную часть лучей. Сквозь пластину полупрозрачного минерала можно увидеть лишь общие контуры и очертания предметов, но не детали.
К полупрозрачным минералам относится, например, халцедон.

Непрозрачные минералы не пропускают сквозь образец световые лучи, отражая их почти полностью. Такие минералы, как правило, обладают выраженным металлическим блеском.
К непрозрачным минералам относятся многие рудные минералы, например, магнетит.

Просвечивающиеся минералы частично пропускают световые лучи лишь через тонкий образец (менее миллиметра толщиной).



Цвет минералов

Цветом минерала называют способность образца отражать или пропускать лишь определенную часть видимого светового спектра. Причинами, вызывающими окрашивание минералов в те или иные цвета являются:

- наличие в структуре минерала окрашивающих элементов - хромофоров. Хромофоры поглощают ту или иную часть светового спектра, а оставшаяся (непоглощенная) часть спектра придает минералу определенный цвет. Чаще всего в роли хромофоров выступают ионы меди, железа, магния, марганца, никеля, хрома, кобальта и некоторых других элементов.

- дефекты в структурно-кристаллической решетке минерала.

- наличие механических и аморфных примесей, не входящих в состав внутренней структуры минерала.

Окрашивающие элементы - хромофоры придают минералам цвета и оттенки разной степени интенсивности, в зависимости от концентрации и расположения в структурной решетке, определяемой валентностью этих элементов.
цвет минералов Так, например, ион железа с валентностью 3+ придает минералам красно-бурые цвета и оттенки (лимонит, сидерит), а с валентностью 2+ - зеленые цвета и оттенки (анапаит). Хромофоры хрома валентностью 3+ придают минералам зеленый цвет (уваровит) или красный цвет (рубин), а с валентностью 6+ - оранжевый цвет. Медь, чаще всего, придает образцам зеленые(малахит) или синие (азурит) цветовые оттенки.
Хромофоры являются следствием красивых цветов, которыми нередко окрашены природные самоцветы - минералы, образующие драгоценные камни.

В качестве примера цветовой окраски минералов, вызванной дефектами структуры, можно привести поваренную соль, которая в результате радиоактивного излучения, разрушающего внутреннюю структуру этого минерала, становится голубой или синей.

Празем (или зеленый кварц) обязан своим цветом мельчайшим включениям зеленого хлорита или актинолита, которые в данном случае являются механической примесью. Механические примеси гематита в агатах, сильвине, поваренной соли (галите) окрашивают эти минералы в красные или бурые цвета.

В некоторых случаях окраску минералам придают такие их физические свойства, как иризация или побежалость.

Иризация вызывает цветной или радужный отлив на гранях или плоскостях некоторых минералов (например, лабрадора), что обусловлено наличием микровключений или трещин, вызывающих расщепление (интерференцию) света на спектральные составляющие.

Когда производят описание цвета минералов, применяют совмещенные бытовые и физические определения, указывающие на оттенок и гамму, например: вишнево-красный, оливково-желтый, ярко-зеленый, бледно-синий и т. п.

Многие минералы одинакового основного состава имеют различные цвета и оттенки, что вызвано присутствием хромофоров, дефектов или механических включений. Однако, если провести образцами таких минералов по полоске неглазурованного фарфора (бисквита), получается линия (черта) одного, свойственного для данного минерала цвета. Например, минерал флюорит бывает окрашен в разные цвета и оттенки, но черта на фарфоровом бисквите у него всегда белая. Лимонит (бурый железняк) оставляет на фосфоре коричневую черту, магнетит - черную.
Это свойство минералов называют "цвет черты" или "цвет в порошке". В случае, когда образец минерала имеет большую твердость, чем "бисквит", он царапает полоску фарфора, не оставляя цветной полосы.
В описании минерала в таких случаях указывается, что он не оставляет черты. Иногда минерал оставляет на "бисквите" черту белого цвета, которая почти не заметна на белом фарфоре.
Во многих случаях цвет черты на "бисквите" и цвет образца минерала сильно различаются.

* * *

Твердость и плотность минералов