Оптические свойства минералов

Оптические свойства минералов: цвет, цвет черты, прозрачность и блеск, определяются также визуально.

Цвет– наиболее яркое и первое свойство, которое бросается в глаза, является для многих минералов непостоянным. Природа окраски минералов зависит от нескольких факторов: от наличия химических элементов – хромофоров (железо, марганец, хром, медь и др.); или наличия механических примесей – своеобразных «заноз» мелких зерен других минералов; а также от размера кристаллов. Так более крупные кристаллы имеют обычно более насыщенную окраску по сравнению с мелкими; а агрегаты – еще более разнообразную и темную окраску.

По цвету выделяют две основные группы минералов: светлые и темные. К светлым породообразующим минералам относятся галит, гипс, кальцит, доломит, ангидрит, кварц и опал, все полевые шпаты, нефелин и некоторые другие. В целом перечисленные минералы имеют светлую окраску с разными оттенками, часто серую до почти черной за счет примеси углистого или другого вещества. Их окраска зависит часто от наличия механических примесей – своеобразных «заноз» других минералов, или дефектов кристаллической решетки. Например, лабрадор имеет темно-серый до черного цвет и иризацию (серо-синюю игру цвета при наклоне образцов) за счет механических примесей мелких кристалликов темных пироксенов – авгита.

К темным породообразующим минералам относятся авгит, роговая обманка, слюды, оливин, серпентин и многие другие силикаты. Их окраска зависит, прежде всего, от наличия ионов железа различной валентности, концентрации и разного положения (координации) в кристаллической решетке. Другими наиболее распространенными хромофорами в минералах являются марганец, хром, медь, никель и кобальт.

Цвет черты – цвет тонкого порошка минерала, который он оставляет на фарфоровой пластинке – бисквите. Этот свойство минерала легко определить, проводя испытуемым минералом черту по шероховатой, непокрытой глазурью поверхности фарфора. Твердость бисквита около 5,5, соответственно черту оставляют минералы с меньшей твердостью. Минералы с относительной твердостью более 6 царапают фарфоровую пластинку и не имеют цвета черты. Цвет черты является наиболее постоянной характеристикой минерала.

Рис. 1. Морфология кристаллов: 1, 2 – изометричные кристаллы - октаэдры алмаза (1) и магнетита (2); 3, 4 – изометричные кристаллы пирита – пентагондодекаэдр (3)
и гексаэдр (или куба, 4); 5 – столбчатые кристаллы берилла в виде комбинации гексагональной призмы, пирамид и пинакоидов; 6 – столбчатые кристаллы кварца (горного хрусталя) в виде комбинации тригональных призм и пирамид; 7 – сростки (агрегат) крупных и гигантских чешуйчатых кристаллов слюды; 8 – агрегат гигантских чешуйчатых кристаллов благородного талька

По цвету черты различаются многие железосодержащие минералы: красный железняк (гематит) дает вишнево-красную черту, бурый железняк (лимонит) – бурую и желтую, магнитный железняк (магнетит) – черную, авгит и роговая обманка – зеленоватую черту. Светлые минералы имеют светлую черту.

Прозрачность– способность минерала пропускать свет через тонкие пластинки и сколы. Различают прозрачные (горный хрусталь, мусковит, исландский шпат), полупрозрачные (сфалерит, киноварь, гипс, халцедон) и непрозрачные (магнетит, пирит, графит) минералы. Таким образом, для определения прозрачности нужно найти тонкие сколы в образце.

Блеск – способность минерала в различной степени отражать своей поверхностью падающий свет. Для многих минералов характерен неметаллический стеклянный блеск, который напоминает блеск стекла. Такой блеск имеют обычно светлые прозрачные и полупрозрачные минералы со светлой чертой: флюорит, кварц, ангидрит, галит, карбонаты: кальцит, доломит и другие. Перечисленные и многие другие минералы в основном поглощают падающий свет. У минералов с неметаллическим блеском различают шелковистый (асбест, гипс-селенит), жирный (тальк, нефелин и в отдельных местах кварц), матовый (каолин, лимонит), восковой (кремень, тальк), перламутровый (тальк, мусковит, пластинчатый гипс), алмазный (алмаз, циркон, сфалерит) и другие разновидности блеска. Полуметаллическийиметаллический блеск имеют непрозрачные минералы обязательно с темной чертой. Минералы с металлическим блеском напоминают блеск гладкой поверхности металла, потому что они отражают в основном падающий свет.

Таким образом, для определения блеска следует, во-первых, внимательно присмотреться к минералу и, во-вторых, провести по бисквиту для определения цвета черты, который поможет уточнить блеск.