1.Оптические свойства минералов: прозрачность, цвет. Типы окраски минералов. Элементы-хромофоры.

Прозрачность обусловлена главным образом степенью пропускания света материалом. В мелких зернах или вдоль краев крупных зерен подавляющая часть минералов прозрачна Прозрачным называют минерал, способный пропускать свет; сквозь такой минерал можно ясно видеть другие объекты

Просвечивающими считаются минералы, способные пропускать свет; однако сквозь такие минералы нельзя ясно различать предметы, а можно лишь смутно видеть их общие очертания. Степень просвечиваемости минерала зависит либо от поглощения им света вследствие темной окраски, либо от рассеяния света внутри минерала.

Непрозрачным называют минералы, не способные пропускать свет даже в тонких сколах.

Цвет – это свойство тела вызывать определенные зрительные ощущения в соответствии со спектром пропускаемого (или испускаемого) телом излучения. Ощущение цвета у всех разное и очень индивидуальное. цвет зависит от степени измельчения кристаллов, в порошковатых массах оттенки цвета будут другими, чем в больших зернах. (черта)

Все субъективные причины, влияющие на определение цвета исследователем, исключает прибор для определения количественной характеристике цвета. Существует международная колориметрическая система, которая учитывает субъективные факторы. В общем случае окраска минералов может быть разделена на собственную и чужую. Собственная окраска обусловлена строением кристалла – его химическим составом и структурой.Чужие (чужеродные) окраски вызываются вростками пигментирующих частиц цветными пленками разной природы и другими особенностями, не связанными с особенностями структуры и состава минерала. Цвет минерала часто является его специфическим свойством, поэтому он используется при диагностике минералов.

Элементы-хромофоры. Наиболее типично проявляется избирательность поглощения света как причина окраски у прозрачных минералов – диэлектриков, в составе которых есть элементы–хромофоры («красители»). Наиболее важными из них являются Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu. Один и тот же хромофор в соседстве с разными атомами и в разной структурной позиции может вызывать разные цвета.

2.Минералы группы граната, эпидота, топаза.

J Гранаты. Это обширная группа минералов общей формулы R₃²⁺R₂³⁺(SiO₄)₃. В качестве катионов типа R²⁺ выступают Ca, Mg, Fe²⁺, R³⁺– Al, Fe³⁺, Cr, реже Ti и V. Выделяются две главные подгруппы гранатов железо-магнезиально-марганцевые пиральспиты – пироп, альмандин и спессартин и кальциевые уграндиты – уваровит, гроссуляр и андрадит. Внутри подгрупп наблюдаются широкие изоморфные замещения, между подгруппами изоморфизм ограничен. Есть и другие по составу гранаты – ванадиевые, циркониевые, гидрогранаты.

Все гранаты относятся к кубической сингонии. Часто они образуют совершенные кристаллы в форме ромбододекаэдров, тетрагонтриоктаэдров и их комбинаций. Твердость гранатов в зависимости от состава 6,5 (андрадит)–7,5. В зависимости от состава меняются оптические свойства гранатов – показатель преломления, дисперсия, плотность (от 3,4 у уваровита до 4,2 у альмандина и спессартина). Поэтому при диагностике гранатов следует это учитывать.

Гранаты легко узнаются по форме кристаллов, окраске, твердости. Поначалу трудно диагностировать только зеленые и коричневые гранаты ряда гроссуляр – андрадит в сплошных, жирных по блеску плотных массах в роговиках и скарнах. Помогает присутствие мелких хорошо ограненных кристалликов граната вдоль кальцитовых жилок.

 Топаз Al₂(SiO₄)(F, OH)₂. Название происходит от острова Топазос в Красном море. Сингония ромбическая. Облик кристаллов. Хорошо образованные кристаллы встречаются только в пустотах. Как правило, они отличаются богатством и совершенством своих граней и иногда своими относительно большими размерами. Преимущественно распространены призматические формы кристаллов. Характерна штриховка вдоль удлинения кристаллов.

Цвет. Бесцветные, водяно-прозрачные разности сравнительно редки. большей частью бывают окрашены в светлые оттенки желтого, винно-желтого, соломенно-желтого, голубого, фиолетового, зеленого, розового, изредка красного цвета. Обычно кристаллы прозрачны, иногда с облачным эффектом или эффектом «кошачьего глаза»

Твердость 8. Спайность совершенная в одном направлении. Излом не по спайности раковистый. Плотность 3,49–3,56 г/см³. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности – иногда с перламутровым отливом

В России топазы известны с 18 века: в 80-х гг. 18 в. были открыты голубые топазы Мурзинки на Урале. Сейчас пегматиты единственный источник топазов Украины, да и те считаются уже отработанными (дымчатые и винно-желтые). Важнейшее месторождение топазов в Европе Шнеккенштейн (Ауэрбах),

При диагностике топаза следует обращать внимание на высокую твердость, совершенную спайность, характерные формы кристаллов. От кварца отличается высокой плотностью – 3,6 против 2,6 г/см³ и штриховкой вдоль удлинения, а не поперек, как у кварца, и по более сильному блеску. От берилла отличается присутствием спайности.

 Группа эпидота. В нее входят такие изоструктурные минералы как ромбический – цоизит, моноклинные: изоморфный ряд минералов клиноцоизит – эпидот и алланит (ортит). Двухвалентные катионы: кальций у цоизита и эпидота, и кальций и церий (железо) у ортита. Трехвалентные катионы – это алюминий и железо.

Характер выделений. Удлиненные кристаллы, несущие на гранях штриховку. Наблюдаются агрегаты столбчатых кристаллов, а также грубо- и тонкозернистые массы.

Цоизит обладает совершенной спайностью по (100), у других минералов этой группы совершенная спайность развита по (001). Излом неровный. Минералы хрупкие. Тв. 6,5–7; у ортита 5,5–6. Плотность 3,25–3,6г/см³, у ортита увеличивается до 4,2 г/см³. Блеск стеклянный до смолистого или полуметаллического до ортита.

Цвет цоизита серый, белый или желто-коричневый, может быть фисташково-зеленый из-за примеси трехвалентного железа, замещающего алюминий; тулита (марганецсодержащая разновидность цоизита) – розово-красный; для эпидота характерна желто-зеленая (фисташково-зеленая) и зеленовато-черная тогда как обогащенный марганцем эпидот (пьемонтит) фиолетово-красный или красно-бурый; цвет ортита коричневый до черного. Черта бесцветная или серо-бурая.

Билет № 17