Материал: Betekhtin

Глава 2. Конституция и свойства минералов

81

что часть ионов этого соединения, в частности натрия, превратилась в
нейтральные атомы, присоединив к себе необходимые для этого электро
ны. Это один из случаев так называемой дефектной окраски (активными
центрами, вызывающими специфическое поглощение света в некоторых
участках спектра, являются дефекты структуры). Такую окраску в про
зрачной каменной соли легко вызвать искусственно. Для этого достаточ
но пропитать ее парами металлического натрия. Точно такой же резуль
тат можно получить, если воздействовать на каменную соль катодными
лучами, приносящими с собой свободные электроны.

Следовательно, окраска некоторых прозрачных минералов может быть

связана с изменением однородности строения кристаллических структур,
с изменением электростатического состояния ионов, могущих превра
щаться под влиянием тех или иных причин в нейтральные атомы или в
возбужденные (слабо заряженные) атомы. В сущности, окраска минера
лов такого происхождения, обусловленная привходящими причинами, не
имеющими прямого отношения к конституции минерала, т. е. не прису
щая всем его индивидам без исключения, должна быть отнесена к алло
хроматической (см. ниже).

3. Особую, хотя и очень небольшую группу окрашенных минералов

составляют такие соединения, в которых окраска обусловлена не нали
чием хромофоров и не нарушением электростатической однородности
кристаллических структур, а присутствием ионов или целых групп их
внутри пустых промежутков структуры. Это относится, в частности, к тем
силикатам, у которых имеет место «внедрение» таких дополнительных
анионов, как Cl

1–

, [SO

4

]

2–

 и др. Примером здесь может служить яркоси

ний минерал лазурит.

Истинная природа этого явления, получившего название стереохро

матизма, еще не разгадана, но ясно то, что окраска таких минералов, не
сомненно, связана с группами присоединения или внедрения, которые
сами по себе не являются хромофорами. Характерны прочность и стой
кость в огне этих окрасок, которые были известны еще за несколько ты
сячелетий до нашей эры, когда лазурит применялся в качестве краски.

Аллохроматизм

1

.

Известно немало примеров, когда один и тот же

минерал бывает окрашен в различные цвета и оттенки. Так, кварц, обыч
но встречающийся в виде бесцветных, часто совершенно прозрачных кри
сталлов (горный хрусталь), бывает окрашен в красивый фиолетовый цвет
(аметист), розовый, желтобурый (от окислов железа), золотистый (цит
рин), серый или дымчатый (раухтопаз), густой черный (морион), нако
нец, в молочнобелый цвет. Точно так же каменная соль — галит — может
обладать белым, серым, желтым, бурым, розовым и иногда синим цветом.

1

Аллос

 (греч.) — посторонний.

Общая часть

82

В большинстве случаев окраска в таких минералах связана с посто

ронними тонкорассеянными механическими примесями, окрашенными
в тот или иной цвет хромофорами (носителями окраски). Эти красящие
вещества могут быть представлены как неорганическими, так и органи
ческими соединениями. Часто бывает достаточно совершенно ничтож
ного их количества для того, чтобы вызвать интенсивное окрашивание
бесцветных минералов, причем окраска зависит не только от количества,
но и от степени дисперсности этих веществ.

Подобные окраски, не зависящие от химической природы самого ми

нерала, носят название аллохроматических (т. е. чуждых самим минера
лам). Окрашенные таким способом минералы представляют собой не что
иное, как кристаллозоли.

Наблюдаются и более грубые дисперсии, т. е. на глаз заметные рассе

янные включения тех или иных минералов. Таковы, например, зеленова
тые кристаллы кварца с микроскопическими включениями актинолита,
черный кальцит, переполненный мельчайшими включениями сульфидов
или углеродистого вещества, и др.

Наконец, следует указать на многие аллохроматически окрашенные

полупрозрачные и непрозрачные коллоиды (гели) и метаколлоиды. В боль
шинстве случаев к числу загрязняющих красящих примесей принадлежат
бурые гидроокислы железа, красная окись железа, черные окислы марган
ца, органические вещества и др. Очень часто красящий пигмент в них рас
пределен неравномерно, иногда концентрическими слоями. Таковы, напри
мер, агаты с их замечательно тонкими и разноцветными рисунками.

Псевдохроматизм

1

. В некоторых прозрачных минералах иногда на

блюдается «игра цветов», обусловленная интерференцией падающего
света в связи с отражением его от внутренних поверхностей трещин спай
ности, иногда от поверхности какихлибо включений. Это явление нам
хорошо знакомо по иризирующим пленкам керосина, нефти, масла, плы
вущим по воде и окрашенным в различные «цвета радуги». Оно объясня
ется тем, что здесь интерферируют лучи света, отраженные от передней
поверхности прозрачной пленки (ее границы с воздухом) и задней (по
верхности раздела с водой).

Подобные явления ложной окраски наблюдаются и в твердых про

зрачных минералах. Прекрасным примером может служить поделочный
камень, относящийся к группе плагиоклазов из семейства полевых шпа
тов — лабрадор, в котором, особенно на полированных плоскостях, при
некоторых углах поворота вспыхивают местами красивые синие и зеле
ные переливы, обусловленные интерференцией света на параллельно
расположенных тончайших пластинах (ламелях) различного по основ

1

Псевдо

 (греч.) — ложный.

Глава 2. Конституция и свойства минералов

83

ности плагиоклаза. Такая микроструктура образуется при распаде перво
начально гомогенного твердого раствора.

Иризирующие пестроокрашенные пленки нередко наблюдаются на

почковидной поверхности бурых железняков (гидроокислов железа),
кристаллах железного блеска, на слегка окислившейся поверхности бор
нита — Cu

5

FeS

4

 (в виде фиолетовых и синих отливов) и др. Во всех этих

случаях окраска ничего общего не имеет с природой самого минерала.
Подобные пленки на минералах называются 

побежалостями.

О классификации цветов.

 Необычайное разнообразие оттенков в ок

раске минералов не поддается сравнительному описанию не только по
тому, что их очень много, но и потому, что наш орган зрения непосред
ственно воспринимает лишь грубые различия в цветах минералов. В этом
нетрудно убедиться, если сравнить между собой два таких зеленых минера
ла, как малахит и гарниерит (никелевый гидросиликат). При рассматрива
нии порознь они для неопытного глаза кажутся одинаково окрашенными,
но когда мы положим их рядом, то легко заметим существенное различие
в оттенках окраски. В процессе постоянной тренировки в восприятии
цветовых эффектов постепенно вырабатывается зрительная память на
цвета, все больше и больше начинают улавливаться характерные особен
ности оттенков. Способность запоминать эти особенности оказывает боль
шую услугу в диагностике минералов.

В обычной практике при определении цвета минералов прибегают к срав

нительной оценке, сопоставляя его с окраской какихлибо хорошо известных
предметов или веществ. Поэтому широко пользуются двойными названиями
цветов минералов, например: молочнобелый, медовожелтый, латунножел
тый, карминнокрасный, изумруднозеленый, яблочнозеленый (цвет неспе
лого яблока), шоколаднобурый, свинцовосерый, оловяннобелый и т. д. Не
смотря на то что все эти определения весьма относительны, они все же приняты
и встречаются во всей мировой литературе по минералогии.

Как бы то ни было, на первых порах мы должны условиться о назва

ниях хотя бы основных цветов, прикрепив их к определенным минера
лам. За основу можно принять следующие часто употребляемые назва
ния цветов, более или менее постоянные для ряда минералов:

1) фиолетовый — аметист;
2) синий — азурит;
3) зеленый — малахит;
4) желтый — аурипигмент;
5) оранжевый — крокоит;
6) красный — киноварь (в порошке);
7) бурый — пористые разности лимонита;
8) желтобурый — охристые разности лимонита;
9) оловяннобелый — арсенопирит;
10) свинцовосерый — молибденит;

Общая часть

84

11) стальносерый — блеклая руда;
12) железночерный — магнетит;
13) индиговосиний — ковеллин;
14) меднокрасный — самородная медь;
15) латунножелтый — халькопирит;
16) металлическизолотистый — золото.

В качестве примера ахроматических цветов, возникающих при рав

номерном поглощении всего спектра видимого света, приведем следу
ющие: бесцветный горный хрусталь, молочнобелый кварц, серая камен
ная соль и черный пиролюзит.

Цвет черты

Под этим термином подразумевается цвет тонкого порошка минерала.

Этот порошок легко получить, если мы будем проводить испытуемым ми
нералом черту на матовой (неглазурованной) поверхности фарфоровой пла
стинки, называемой бисквитом. Порошок получается в виде следа на плас
тинке, окрашенного в тот или иной характерный для данного минерала цвет.

Этот признак в сравнении с окраской минералов является гораздо

более постоянным, а следовательно, и более надежным диагностическим
признаком.

Цвет черты, или порошка, в ряде случаев совпадает с цветом самого ми

нерала. Например, у киновари окраска и цвет порошка красные, у магнети
та — черные, у лазурита — синие и т. д. Для других минералов наблюдается
довольно резкое различие между цветом минерала и цветом черты. Из чис
ла известных в природе минералов такое различие мы наблюдаем, напри
мер, у гематита (цвет минерала стальносерый или черный, черта — крас
ная), у пирита (цвет минерала латунножелтый, черта — черная) и т. д.

Большинство прозрачных или полупрозрачных окрашенных минера

лов обладает бесцветной (белой) или слабоокрашенной чертой. Поэтому
наибольшее диагностическое значение цвет черты имеет для непрозрач
ных или полупрозрачных резко окрашенных соединений.

В природе нередко один и тот же минерал встречается то в плотных,

то в порошковатых разностях. Цвета их в ряде случаев сильно отличают
ся друг от друга. Примерами могут служить: лимонит (гидроокись желе
за) — в плотных массах черный, а порошковатых (в виде охры) — желто
бурый; гематит (безродная окись железа) — в кристаллической
разновидности почти черный, а в порошковатых разностях — яркокрас
ный и т. д. В других случаях цвет минерала в плотных кристаллических
массах и в диспергированном состоянии одинаков; например, у малахита
он и в том и в другом виде зеленый, у азурита — синий, у киновари —
красный, у аурипигмента — яркожелтый и т. д.

Следует упомянуть, что аллохроматическая окраска многих полупроз

рачных минералов, вызванная примесями в виде дисперсной фазы тех
или иных соединений, в сущности отвечает цвету этих соединений в по

Глава 2. Конституция и свойства минералов

85

рошковатом состоянии. Таковы, например, желтобурые и бурые опалы,
окрашенные гидроокислами железа, красные яшмы, густо проникнутые
тонкораспыленной безводной окисью железа, и т. д.

Блеск и показатель преломления

Падающий на минерал световой поток частью отбрасывается назад, при

чем частота колебаний не претерпевает изменений. Этот отраженный свет и
создает впечатление блеска минерала. Интенсивность блеска, т. е. количе
ство отраженного света тем больше, чем резче разница между скоростями
света при переходе его в кристаллическую среду, т. е. чем больше 

показатель

преломления

 минерала. Блеск почти не зависит от окраски минералов.

Зная показатели преломления минералов, для подавляющего боль

шинства минералов нетрудно вычислить показатель отражения света 

R

по формуле Френеля:

R

N
N

=

−
+

⎛
⎝⎜

⎞
⎠⎟

1
1

2

,

где 

R 

— показатель отражения; 

N 

— средний показатель преломления

минерала по отношению к воздуху.

Подставляя в эту формулу ряд определенных значений 

N

, легко изоб

разить графическим путем — в виде кривой — зависимость показателя
отражения (блеска) от показателя преломления (рис. 26). Кривая, как
видим, имеет минимум для N = 1, к которому близок показатель прелом
ления воздуха. Так как подавляющая масса минералов обладает показа
телями преломления выше единицы, то интересующие нас значения по
казателя отражения 

R 

будут располагаться вправо от этого минимума.

Рис. 26.

 Зависимость показателя отражения (

R

)

 от показателя преломления (

N

) минералов