Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Изучение спектров поглощения (фиг. 41) с помощью спектроскопа показывает, что явление абсорбции света в разных минералах совершается весьма различно. Два одинаковых по окраске, но разных по составу минерала могут иметь различные спектры поглощения. Так, например, яркокрасный рубин абсорбирует почти всю область желтого и зеленого света, а красный гранат — альмандин—только отдельные участки волн желтого и зеленого света (фиг. 41). Сапфир (АЬОз) поглощает всю область красных, оранжевых и желтых лучей, окрашиваясь в дополнительный синий цвет. Циркон из всей области спектра выхватывает отдельные узкие полоски, причем интенсивность поглощения полос в разных участках спектра не одинакова. Поэтому кристаллы циркона в большинстве случаев хотя и окрашены, но цвета его «не совсем чистые — часто слегка загрязненные.
Если бы мы попытались в спектре белого света произвести поглощение видимых лучей, начиная с фиолетового конца, постепенно перемещая полосу поглощения по направлению к красному концу, то получили бы такую последовательность смены дополнительных цветов, своего рода шкалу понижения окраски:
Эти чистые по тону окраски широко известны в органической химии. Среди минералов эти окраски свойственны соединениям с ионной связью, подкрашенным в том или ином количестве хромофорами. К числу их, например, относятся окраски многих драгоценных камней, так называемых «самоцветов» — рубина, сапфира, чзум-Фуда, аквамарина, топаза и др.
Большинство минералов окрашено в более густые загрязненные тона. Эти окраски в виде дополнительных цветов можно получить, если в спектре белого света полосу поглощения мы будем не перемещать, а постепенно расширять по направлению •от фиолетового конца к красному. Тогда шкала понижения нам представилась бы в несколько другом виде:
С кристаллохимической точки зрения понижение окраски минералов может обусловливаться разными причинами. Она понижается в связи с усилением асимметрии электронных оболочек ионов, слагающих решетки (ионы типа благородных газов, купроионы, ионы несимметричного строения), с увеличением валентности ионов (розовые соединения — Mn2+, фиолетово-красные и бурые — Mn3+, черные — Mn4+) е усилением поляризации ионов (бесцветный ZnS, желтый CdS, тёмнокрасный HgS), с вхождением в кристаллические среды в виде изоморфных примесей хромофоров (бесцветный корунд, рубин, или сапфир) и, вероятно, в связи с некоторыми другими причинами.
Среди ионных соединений, обладающих кристаллическими средами, способными пропускать свет в более или менее значительных количествах, наиболее низкие окраски свойственны минералам, решетки которых сложены преимущественно иона-'ми несимметричного строения (семейства железа). Металлы и многие сернистые соединения, близкие или переходные по структуре к металлическим постройкам, обладают резко выраженной отражательной способностью, т. е. способностью мало пропускать свет даже в тонких пленках. Поэтому цвета этих минералов связаны 'главным образом с так называемой Поверхностной окраской, т. е. по существу с избирательным отражением света, выражающимся в окраске металлических блесков. Закономерности понижения этих окрасок сложнее и с достоверностью не изучены.
В кристаллозолях, окрашенных Хромофорами, понижение окраски пропорционально количеству дисперсной фазы: светлорозовый, красный и фиолетово-красный ^кальцит в пестроцветных мраморах, окрашенных безводной окисью железа, темнобу-фый и черный сфалерит, различной интенсивности окраски агатов и т. д.
1. Светлый зеленовато-желтый
2. Желтый
3. Оранжевый
4. Красный
5. Пурпурный
9. Голубовато-зеленый 10. Яркозеленый
6. Фиолетовый
7. Темносиний
8. Голубой
1. Зеленовато-желтый
2. Буровато-желтый
3. Буровато-оранжевый
4. Красно-бурый
5. Красно-коричневый
6. Черный
7. Металлически-стальной
8. Металлически-золотистый
Таким образом, практически окраска большинства минералов зависит от того, какие хромофоры участвуют в образовании соединений, в каком количестве и в каком сочетании.
Несмотря на большие достижения физики и кристаллохимии, все же еще многое в вопросах окраски минералов остается не разгаданным. Так, например, до сиу пор остается неясной природа синих, зеленых тонов некоторых минералов; непонятно, с чем именно связаны фиолетовая окраска аметистов, черные цвета морионов, зеленый цвет амазонита, нежноголубые тона, наблюдающиеся иногда в целестине, барите и в других минералах; не выяснены пока закономерности в проявлении поверхностных окрасок минералов и т. д.
О классификации цветов. Необычайное разнообразие оттенков в окраске минералов не поддается сравнительному описанию не только потому, что их очень много, но и потому, что наш орган зрения непосредственно воспринимает лишь грубые различия в цветах минералов. В этом не трудно убедиться, если мы сравним между собой два таких зеленых минерала, как малахит и гарниерит (никелевый гидросиликат). При рассматривании порознь они для неопытного глаза кажутся одинаково окрашенными, но когда мы поставим 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 особенности оттенков. Способность запоминать эти особенности оказывает большую услугу в диагностике минералов.
