Мир камня – удивительный, яркий, сверкающий всеми цветами радуги. Лучшие образцы цветных минералов веками использовались для создания роскошных украшений и художественных произведений. Большинство из них представляют собой настоящие шедевры мирового искусства, перед которыми человек и сегодня замирает, затаив дыхание.
От чего же зависит цвет камня и пестрота окраски? Попробуем в этом разобраться.
Содержание страницы
Значение цвета
Цвет камня – первое, на что мы невольно обращаем внимание при первом взгляде на него. Не случайно окраска является одной из основных характеристик природных образований.
Квалифицированный специалист по внешнему виду горной породы способен определить место и условия ее образования.
К основным цветовым характеристикам относятся:
- цвет (оттенок);
- тон (колорит);
- интенсивность и густота окраски;
- блеск или матовость;
- наличие включений.
Учитывая эти показатели, минералог может безошибочно определить, к примеру, какой алмаз с африканского месторождения, а какой — из Индии. Это распространяется на все виды минералов.
От чего зависит цвет камня
Как в природе формируется окраска минералов?
Ученые и в настоящее время ищут ответ на этот вопрос. Точно установить, как получается окраска камней очень сложно.
Первая квалифицированная попытка разобраться в этом вопросе и установить связь расцветки горных пород с их физико-химическими свойствами принадлежит А. Е. Ферсману («Цвета минералов», 1937 год).
Виды окраски
У натуральных камней различают три вида окраски:
- Идиохроматическая.
- Аллохроматическая.
- Псевдохроматическая.
Идиохроматическая – собственная окраска (греч. «идиос» – свой, собственный, «хромо» — цвет, краска).
В этом случае основной цвет данного минерала является постоянным, возможны лишь незначительные изменения насыщенности и оттенка.
Бесцветные образцы в этой категории не встречаются.
Например: черный магнетит, желтый пирит, красная киноварь, зеленый малахит.
Аллохроматическая – чужая окраска (греч. «аллос» — иной, чужой, «хромо» — цвет).
Окраска минерала может изменяться. Не зависит от химического состава породы. Связана с присутствием посторонних химических или органических примесей, которые называются хромофорами — носителями окраски (греч. «хромо» — цвет, «форео» — несу).
Например:
Кварц – в природе чаще всего встречается в виде бесцветных кристаллов (горный хрусталь).
Кварц, окрашенный в сиреневый цвет – аметист, желтый – цитрин, дымчатый – раухтопаз, темно-бурый – морион.
Молочный кварц — непрозрачные экземпляры молочно-белого цвета, содержат включения жидкости или газа.
Также у аллохроматических минералов могут встречаться более грубые, хорошо заметные включения других минералов.
Например: зеленый кальцит с включениями хлорита.
Чаще всего в качестве носителей окраски выступают окислы железа, марганца и др.
Когда окрашивающая примесь распределена неравномерно, в виде полос или концентрических колец, в породе образуются разноцветные «рисунки». Обладателями такой окраски являются агаты с их тончайшими уникальными узорами.
Псевдохроматическая – оптический эффект игры света (греч. «псевдо» — ложный, «хромо» – цвет).
Изменение цвета минерала воспринимается визуально по причине интерференции падающего света и его отражения от внутренних слоев камня (трещин, уровней спайности или от существующих включений).
Интерференция света – наложение и взаимодействие световых волн, в результате чего пучки света могут усиливаться или ослабляться.
Например:
Лабрадорит – поверхность минерала обладает разноцветным перламутровым блеском.
Химический состав
Цвет минералов определяется наличием в их составе окрашивающих элементов.
К ним относятся: железо, хром, марганец, титан, ванадий, кобальт, никель, медь, в меньшей степени — вольфрам, молибден, уран и редкоземельные металлы.
Атомы этих веществ придают камням чистую и яркую окраску.
Самый распространенный и разнообразный хромофор — железо.
Железо создает широкий спектр расцветок: от светлых и бледных тонов до насыщенных красных, коричневых и черных.
Примеры окраски минералов, сформированные соединениями железа:
- зеленый: верделит (зеленый турмалин);
- бурый и красный: лимонит, гематит;
- синий и черный: вивианит, магнетит.
Другой распространенный «краситель» — хром.
Само название элемента означает «цвет». Представляет собой мощный хромофор и определяет множество природных окрасок.
Минералы, окрашенные хромом, имеют интенсивный ярко выраженный цвет:
- красно-оранжевый: крокоит;
- зеленые: изумруд, уваровит, фуксит;
- фиолетовые: родохром, александрит, кеммерерит и другие.
Не случайно соединения хрома являются сырьем для производства цветных красок и лаков.
Соединения с марганцем придают малиново-розовую окраску родониту и оранжевую — спессартину.
Красный турмалин (рубеллит) и гранат (альмандин) благодаря присутствию марганца обладают насыщенными тонами красно-розового и бордового оттенка.
Черные, бордовые и коричневые соединения марганца, встраиваясь в структуру минерала, образуют красивейшие фантастические дендриты в форме водорослей, веток и мха (агат).
Соединения железа и марганца определяют богатую и красочную окраску яшмы и мрамора.
Соединения меди являются источником зеленых или синих оттенков: малахит, азурит и другие.
Кобальт окрашивает минералы в вишневый (эритрин) и синий цвета.
Некоторые изначально бесцветные минералы приобретают определенную окраску вследствие рассеянного присутствия в них окрашивающих посторонних веществ.
Например:
Бесцветный от природы корунд, состоящий из чистой окиси алюминия, при окрашивании хромом приобретает темно-красный цвет рубина, железом и титаном — синий цвет сапфира, а железом и хромом — оранжево-желтый цвет сапфира падпараджа.
Однако природа окрасок некоторых камней учеными не определена (разновидности бериллов, сподумен). Предположительно, в этих случаях цвет минералов определяет строение кристаллической решетки, создающее определенный оптический эффект.
Освещение
При визуальном определении цвета камня иногда можно допустить ошибку.
Восприятие окраски минералов может изменяться в зависимости от освещения.
Александрит – при естественном освещении зеленый, при искусственном – фиолетово-красный;
Рубеллит под электрическим светом тускнеет и выглядит невзрачным;
Сиреневый аметист при искусственном свете приобретает оттенки красного цвета.
В пламени поваренной соли яркие красно-фиолетовые тона становятся грязно-серыми, а желтое кажется белым.
Солнечный свет также является первопричиной всевозможных окрасок.
Например:
Рубин меньше всего поглощает красные лучи, изумруд — почти полностью отражает зеленый цвет, а сапфир — синий. В результате человеческий глаз видит отраженные лучи определенного участка спектра и воспринимает их как цвет камня.
В случае, если поглощение света происходит равномерно во всех участках видимого спектра, окраска минералов приобретает гамму серых тонов (от белого до черного).
Обработка камня
При восприятии цвета важную роль играет обработка камня.
Полировка — придает камню блеск, усиливает яркость цвета, подчеркивает сочность и густоту тона. Чем лучше камень отшлифован, тем эффектней и красочней он выглядит.
Огранка – усиливает игру и сверкание самоцвета через многократное отражение преломленных лучей. Так, в результате качественной огранки в полной мере проявляется красота сверкающего бриллианта.
Мокрый камень выглядит ярче, чем сухой — интенсивность его окраски усиливается. Поэтому перед осмотром образцы обычно смачивают или лакируют.
Физико-химические свойства
Окраска некоторых прозрачных минералов может изменяться в зависимости от однородности строения кристаллической решетки.
Особую, очень небольшую группу составляют минералы, цвет которых зависит от присутствия отдельных заряженных ионов (или их групп) внутри пустых промежутков решетки (внедрение).
Это явление называется стереохроматизм и его истинная природа еще не разгадана учеными.
Например:
Лазурит. Присущий ему ярко-синий цвет обладает характерной прочностью и стойкостью в огне.
Помимо этого каждый минерал может иметь множество оттенков. Для описания цвета камня минералоги используют определенные правила. Подробнее об этом можно прочитать здесь.
Как мы видим, цвет камня зависит от многих факторов, иногда сочетающихся между собой.
Не удивительно, что специалисты в своих исследованиях уделяют этому вопросу много внимания.
Возможно, в недалеком будущем будет разгадана еще одна тайна природы – от чего зависит цвет камня. И, благодаря современным технологиям, мы получим новые уникальные виды камней, которые будут радовать человека своей необыкновенной красотой.
Очень интересно!
Спектр! Камни рабоьают как призма
красивые камушки
Интересно почитать про цветовые группы
ТУТ ЕСТЬ ПОДОБНАЯ СТАТЬЯ
жаль, что прозрачных мало) алмазов
зеленых больше всего, удивительно
Больше всего серо-черных
драгоценные камни все красивые, любого цвета
А мне пестрые нравятся. Такие все разные, неповторимые!
и подделать сложней сложный рисунок