84	Общая часть

11)стально серый — блеклая руда;

12)железно черный — магнетит;

13)индигово синий — ковеллин;

14)медно красный — самородная медь;

15)латунно желтый — халькопирит;

16)металлически золотистый — золото.

В качестве примера ахроматических цветов, возникающих при рав номерном поглощении всего спектра видимого света, приведем следу ющие: бесцветный горный хрусталь, молочно белый кварц, серая камен ная соль и черный пиролюзит.

Цвет черты

Под этим термином подразумевается цвет тонкого порошка минерала. Этот порошок легко получить, если мы будем проводить испытуемым ми нералом черту на матовой (неглазурованной) поверхности фарфоровой пла стинки, называемой бисквитом. Порошок получается в виде следа на плас тинке, окрашенного в тот или иной характерный для данного минерала цвет.

Этот признак в сравнении с окраской минералов является гораздо более постоянным, а следовательно, и более надежным диагностическим признаком.

Цвет черты, или порошка, в ряде случаев совпадает с цветом самого ми нерала. Например, у киновари окраска и цвет порошка красные, у магнети та — черные, у лазурита — синие и т. д. Для других минералов наблюдается довольно резкое различие между цветом минерала и цветом черты. Из чис ла известных в природе минералов такое различие мы наблюдаем, напри мер, у гематита (цвет минерала стально серый или черный, черта — крас ная), у пирита (цвет минерала латунно желтый, черта — черная) и т. д.

Большинство прозрачных или полупрозрачных окрашенных минера лов обладает бесцветной (белой) или слабоокрашенной чертой. Поэтому наибольшее диагностическое значение цвет черты имеет для непрозрач ных или полупрозрачных резко окрашенных соединений.

В природе нередко один и тот же минерал встречается то в плотных, то в порошковатых разностях. Цвета их в ряде случаев сильно отличают ся друг от друга. Примерами могут служить: лимонит (гидроокись желе за) — в плотных массах черный, а порошковатых (в виде охры) — желто бурый; гематит (безродная окись железа) — в кристаллической разновидности почти черный, а в порошковатых разностях — ярко крас ный и т. д. В других случаях цвет минерала в плотных кристаллических массах и в диспергированном состоянии одинаков; например, у малахита он и в том и в другом виде зеленый, у азурита — синий, у киновари — красный, у аурипигмента — ярко желтый и т. д.

Следует упомянуть, что аллохроматическая окраска многих полупроз рачных минералов, вызванная примесями в виде дисперсной фазы тех или иных соединений, в сущности отвечает цвету этих соединений в по

Глава 2. Конституция и свойства минералов

85

рошковатом состоянии. Таковы, например, желто бурые и бурые опалы, окрашенные гидроокислами железа, красные яшмы, густо проникнутые тонкораспыленной безводной окисью железа, и т. д.

Блеск и показатель преломления

Падающий на минерал световой поток частью отбрасывается назад, при чем частота колебаний не претерпевает изменений. Этот отраженный свет и создает впечатление блеска минерала. Интенсивность блеска, т. е. количе ство отраженного света тем больше, чем резче разница между скоростями света при переходе его в кристаллическую среду, т. е. чем больше показатель преломления минерала. Блеск почти не зависит от окраски минералов.

Зная показатели преломления минералов, для подавляющего боль шинства минералов нетрудно вычислить показатель отражения света R по формуле Френеля:

		N −1		2
	R =				,
		N +1

где R — показатель отражения; N — средний показатель преломления минерала по отношению к воздуху.

Подставляя в эту формулу ряд определенных значений N, легко изоб разить графическим путем — в виде кривой — зависимость показателя отражения (блеска) от показателя преломления (рис. 26). Кривая, как видим, имеет минимум для N = 1, к которому близок показатель прелом ления воздуха. Так как подавляющая масса минералов обладает показа телями преломления выше единицы, то интересующие нас значения по казателя отражения R будут располагаться вправо от этого минимума.

Рис. 26. Зависимость показателя отражения (R) от показателя преломления (N) минералов

86	Общая часть

Давно установленные чисто практическим путем градации интенсив ностей блеска минералов почти точно укладываются в следующую сту пенчатую шкалу.

1.Стеклянный блеск, свойственный минералам с N = 1,3–1,85.

Кним относятся: лед (N = 1,309), криолит (N = 1,34–1,36), флюорит (N = 1,43), кварц (N = 1,544); далее следуют многочисленные галоидные соединения, карбонаты, сульфаты, силикаты и другие кислородные соли; заканчивается этот ряд такими минералами, как шпинель (N = 1,73), ко рунд (N = 1,77) и большинство гранатов (N до 1,85).

2.Алмазный блеск, характерный для минералов с N = 1,85–2,6. В каче стве примеров сюда следует отнести: англезит (N = 1,87–1,89), циркон (N = 1,92–1,96), касситерит (N = 1,99–2,09), самородную серу с алмазным блеском на плоскостях граней (N = 2,04), сфалерит (N = 2,3–2,4), алмаз (N = 2,40–2,46), рутил (N = 2,62), часто обладающий полуметаллическим блеском, свойственным густоокрашенным разностям.

3.Полуметаллический блеск прозрачных и полупрозрачных минера лов с показателями преломления (для Li света) N = 2,6–3,0. Примеры: алабандин (N = 2,70), куприт (N = 2,85), киноварь (N = 2,91).

4.Металлический блеск минералов с показателями преломления выше 3. В порядке возрастающей отражательной способности приведем следую щие примеры: гематит, пиролюзит (кристаллический), молибденит, ан тимонит, галенит, халькопирит, пирит, висмут и др.

Влево от минимума (см. рис. 26) кривая отражательной способности круто поднимается вверх. В эту область с показателями преломления менее единицы попадают лишь некоторые чистые (самородные) метал лы: серебро (N = 0,18), золото (N = 0,36), медь (N = 0,64) и др.

Необходимо указать, что при определении отражательной способно сти непрозрачных минералов помимо показателей преломления нельзя не учитывать также коэффициента поглощения (K) данной среды. Для этих случаев показатель отражения (R) выражается следующей форму лой (для оптически изотропных сечений минералов):

R =	(N − 1)2 + N 2K 2
	(N + 1)2 + N 2K 2 .

Это означает, что для непрозрачных минералов величины показате лей отражения в действительности будут несколько выше, чем это опре деляется по формуле Френеля. Этим легко объясняются кажущиеся ред кие исключения из приведенного выше положения. Например, магнетит обладает показателем преломления 2,42, т. е. должен был бы иметь ал мазный блеск, однако благодаря непрозрачности, т. е. значительному по глощению света, показатель отражения несколько повысится, перейдя на диаграмме (см. рис. 26) в полосу полуметаллических блесков.

Глава 2. Конституция и свойства минералов

87

Если мы зададимся вопросом, какие же блески в минеральном цар стве преобладают, то, распределив все прозрачные и просвечивающие минералы по среднему показателю преломления (рис. 27), увидим отчет ливо выраженный широкий максимум для значений 1,5–1,7. Подсчет показывает, что на долю минералов со стеклянным блеском приходится около 70 % природных соединений с показателями преломления, не пре вышающими 1,9. Другая группа, правда, менее многочисленная, прихо дится на минералы с металлическим блеском. Однако эти металлические блески настолько характерны для целого ряда важных в практическом отношении минералов, что многие из последних раньше носили назва ние (а в немецком языке и до сих пор называются) по этому признаку; например: галенит (свинцовый блеск), халькозин (медный блеск), анти монит (сурьмяный блеск), кобальтин (кобальтовый блеск), гематит (же лезный блеск) и т. д.

Рис. 27. Относительная распространенность минералов с различными показателями преломления

Показатель преломления, как известно, в общем находится в зависи мости от рефракции ионов, химического состава минералов, их удельно го веса и от особенностей кристаллической структуры. Давно уже было подмечено, что в минералах, обладающих одинаковой кристаллической структурой, показатель преломления, как и удельный вес, обычно увеличи вается с увеличением атомного веса катиона. Например, для MgO (уд. в. 3,64) N = 1,73, а для NiO (уд. в. 6,4) N = 2,23; или для Аl2О3 (уд. в. 4,0) N = 1,76, a для Fe2O3 (уд. в. 5,2) N = 3,01 и т. д. Известно также, что вхождение в состав соединений в виде изоморфных примесей высоковалентных ионов — Fe3+, Cr3+, Ti4+, V5+ и др. — значительно повышает показатель пре ломления. В изоструктурных соединениях, например NaCl и КСl, увели чение размеров катиона (Na1+ 0,98 и К1+ 1,33) приводит к менее плотной упаковке размеров и даже к понижению N (для КСl —1,490, тогда как для NaCl — 1,544) в соответствии с понижением удельного веса, несмотря на то что атомный вес К (39,0) выше, чем Na (23,0). Обратная картина для показателя преломления устанавливается в соединениях NaF и NaCl, где анион фтора (ат. вес 19,0) заменяется анионом хлора (ат. вес 35,5): для NaF N = 1,328, а для NaCl N = 1,544, т. е. у первого соединения значительно ниже, чем у второго, хотя удельный вес NaF (2,79) выше, чем NaCl (2,16).

88	Общая часть

Объясняется это очень низкой рефракцией фтора. Само собой разумеет ся также, что изменение координационного числа катиона при перестрой ке кристаллической структуры сказывается, как это указывалось выше (см. полиморфизм), на удельном весе, а следовательно, и на показателе преломления кристаллического вещества.

Вторым важным фактором (независимо от показателей преломления

ипоглощения света), влияющим на результат отражения света, является характер поверхности, от которой происходит отражение.

Выше мы рассмотрели блески минералов, обусловленные зеркально гладкими поверхностями (т. е. гранями кристаллов и плоскостями спай ности). Но если минерал в изломе имеет не идеально гладкую, а скрыто бугорчатую или ямчатую поверхность, то стеклянные, алмазные и дру гие блески приобретают чуть тусклый оттенок. Отраженный свет при этом частично теряет свою упорядоченность, подвергаясь некоторому рассеи ванию. Создается жировой, или, как чаще говорят, жирный блеск. В этом явлении мы можем наглядно убедиться, если проследим за изменением блеска в свежем изломе каменной соли во влажном воздухе. Через не сколько дней блестящие поверхности нам будут казаться как бы покры тыми тончайшей пленкой жира. Особенно это будет заметно в сравнении с плоскостями свежих сколов. Наиболее типичными примерами жирно го блеска могут служить блеск самородной серы в изломе или блеск эле олита (нефелина), подвергшегося едва заметному разложению.

Поверхности с более грубо выраженной неровностью обладают воско' вым блеском. Особенно это характерно для скрытокристаллических масс и твердых светлоокрашенных гелей. Таковы, например, часто встречающиеся блески кремней, колломорфных масс минералов группы галлуазита и др.

Наконец, если тонкодисперсные массы вдобавок обладают тонкой пористостью, то в этом случае падающий свет полностью рассеивается в самых различных направлениях. Микроскопические поры являются сво его рода «ловушками» для света. Поверхности такого рода носят назва ние матовых. Примерами могут служить: мел, каолин (в сухом состоя

нии), различные охры, сажистый пиролюзит MnO2, тонкопористые массы гидроокислов железа и т. д.

Для некоторых минералов, обладающих явно выраженной ориенти ровкой элементов строения в одном или двух измерениях в пространстве, наблюдается своеобразное явление, связанное с блеском, так называемый отлив минерала.

Вминералах с параллельноволокнистым строением (асбест, немалит, селенит и др.) мы всегда наблюдаем типичный шелковистый отлив. Про зрачные минералы, обладающие слоистой кристаллической структурой

ив связи с этим резко выраженной совершенной спайностью, имеют ха рактерный перламутровый отлив (примеры: мусковит, пластинчатый гипс, тальк и др.). В том, что появление перламутрового отлива связано