Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
В тех же случаях, когда мы вместо крупных кристаллов имеем дело с тонкозернистыми агрегатами, наблюдается иная картина в отношении прозрачности веществ. Если тело состоит из множества маленьких частиц — зерен, различно оптически ориентированных, то в такой среде лучи света не могут проложить себе прямых длинных путей. Свет в таких средах, многократно преломляясь в различных направлениях, в конце концов рассеивается и отражается. Поэтому такие -среды кажутся непрозрачными. В этом легко убедиться, если мы сравним пластинку прозрачного кальцита (исландского шпата) и такой же толщины отполированную с обеих сторон пластинку тонкозернистого белого мрамора, состоящего из агрегата кальцитовых зерен. В то время как сквозь исландский шпат мы легко можем читать надписи на этикетке, пластинка мрамора не пропускает света. Только в тонких шлифах такие тела обнаруживают свою прозрачность.
Если при этом вещество, обладающее тонкоагрегатным строением, не проявляет заметного поглощения света, то для него бывает характерным молочно-белый цвет. Наиболее резко этот цвет выражен в тех случаях, когда вещество находится в дезагрегированном (раздробленном) состоянии, т. е. когда в промежутках между мельчайшими частицами присутствует воздух (например, в выветрелых сульфатах меди и железа). Это явление нам хорошо знакомо: если мы ударим молотком по прозрачному голубоватому льду, то в местах удара появляется молочно-белая окраска благодаря возникновению массы тончайших трещинок и пустот, выполненных воздухом.
Такая окраска нередко наблюдается также в отдельных крупных кристаллах таких минералов, как кварц, кальцит, каменная соль и др. Однако, как показывают исследования, рассеивание в них света происходит благодаря тонкодисперсным включениям газов и жидкостей. При меньшем содержании этих включений они кажутся полупрозрачными, мутными. К этой же категории явлений относится светлорозовая или буровато-желтая окраска непрозрачных на-глаз кристаллов ортоклаза (прозрачная разность носит название адуляра), микроклина, скаполита и многих других минералов, а также всех светлоокрашенных непрозрачных гелей (офит, бирюза, различные никелевые гидросиликаты и т. д.).
Цвет
Окраска минералов невольно бросается в глаза при первом же знакомстве с ними и потому является одним из важнейших признаков, свойственных минералам.
Вполне естественно поэтому, что целый ряд названий дан минералам именно по этому признаку. Например, лазурит, азурит (азур —
по-французски «лазурь»), хлорит (хлорос — по-гречески «зеленый»), родонит (родон — по-гречески «розовый»), рубин (рубер — по-латыни «красный»), крокоит (крокос — по-гречески «шафран», т. е. здесь имеется в виду его красно-оранжевый цвет), аурипигмент (аурум — по-латыни «золото»), хризолит, ,хризоберилл (хризос — по-гречески «золото»), эритрин (эритрос — по-гречески «красный»), гематит (гема-тикос — по-гречески «кровавый»), альбит (альбус — по-латыни «белый»), меланит (мелас — по-гречески «черный») и т. д. Наоборот, такие названия минералов, как киноварь, малахитовая зелень и другие, вошли в наш лексикон как стандартные цвета красок, что говорит о том, что эти цвета постоянно присущи данным минералам.
В целом проблема окраски минералов очень сложна. Хотя наши познания в области причин появления окрасок кристаллических веществ, благодаря большим успехам физики и кристаллохимии, в последнее время значительно подвинулись вперед, все же остается еще много неясных вопросов. Первую более обстоятельную попытку обобщить имек> щийся материал по этому вопросу и увязать окраску природных соединений с их кристаллохимическими особенностями сделал А. Е. Ферсман в своей книге «Цвета минералов» (1937).
В природных химических соединениях различают три рода окрасок по происхождению: 1) идиохроматическую, 2) аллохроматическую и 3) псевдохроматическую.
Идиохроматизм К Во многих случаях окраска природных соединений, никогда не встречающихся в виде бесцветных кристаллов, обуг словлена внутренними свойствами самого минерала. Таковы, например* черный магнетит (FeFe2O4), латунно-желтый пирит (FeS2), карминово-красная киноварь (HgS), зеленые и синие кислородные соли меди (малахит, азурит, бирюза и др.), густосиний лазурит и т. д.
Эти типичные окраски минералов получили название идиохромэтических. В различных минералах они обусловлены разными причинами.
а) В многочисленных минералах окраска обязана своим происхожу дением тому, что в состав самих соединений входит какой-либо хро: мофор, т. е. химический элемент, приносящий окраску. К числу их, как давно уже было установлено, относятся следующие: Ti, V, Cr, Mn, Fe, Со, Ni, т. е. элементы так называемого семейства железа, располагающиеся в центре менделеевской таблицы элементов, разбитой по длинным периодам, и в меньшей степени — W, Mo, U, Cu и TR.
Наиболее ярким представителем хромофоров является хром, само название которого указывает на эту его особенность2. Содержание окиси хрома (Cr2O3) в минералах обусловливает весьма интенсивные окрас: ки: красную (пироп, рубин и др.)> яркозеленую (уваровит, хромовый гранат, изумруд, фуксит), фиолетовую (родохром, кеммерерит). На: сколько сильным красителем является хром, можно судить по тому, что изоморфная примесь окиси хрома в количестве всего лишь 0,1% окрашивает бесцветное соединение окиси алюминия (Al2O3) в густой яркокрасный цвет. При этом содержании расстояние между двумя ближайшими частицами хромофоров в массе корунда составит около 20 ангстрем, т. е. во много раз больше, чем радиусы самих ионов
