Кристаллы образуются, когда атомы, молекулы или ионы связываются вместе в высокоорганизованные повторяющиеся узоры. Они известны своими геометрическими формами, красивыми цветами и способностью преломлять свет. В то время как некоторые кристаллы бывают только одного цвета, многие другие имеют разнообразную радугу оттенков. Цветовые вариации обусловлены различным химическим составом или примесями в кристаллической структуре, а также естественным облучением в течение длительных периодов времени.
Один из самых распространенных минералов на Земле, кварц, представляет собой диоксид кремния. Его химическая формула SiO2. Чистый кварц бесцветен и прозрачен, но примеси в кристаллической структуре приводят к появлению множества цветов. Самые популярные цветные кристаллы кварца включают:
Существуют также более необычные цветные разновидности кварца, такие как зеленые, синие, красные и оранжевые кварцевые камни. Определенные минеральные включения приводят к нетипичным оттенкам.
Кальцит — это карбонатный минерал, состоящий из кальция, углерода и кислорода. Его химическая формула CaCO3. Кристаллы кальцита растут в гексагональной структуре и часто образуют потрясающие жеоды. Вот некоторые из многочисленных цветов кальцита:
Широкое разнообразие цветов кальцита обусловлено активированными микроэлементами. Яркие оранжевые и розовые оттенки связаны с марганцем. Кобальт приводит к насыщенным синим цветам. Кальцит также образуется в виде белых, красных, желтых, коричневых и черных кристаллов.
Турмалин относится к группе сложных боросиликатов. Хотя они имеют общую химическую формулу, кристаллы турмалина демонстрируют полный спектр цветов. Вот некоторые популярные разновидности:
Другие более необычные цвета турмалина — желтый, оранжевый и коричневый. Калейдоскоп цветов обусловлен ионными замещениями вдоль кристаллической структуры. Например, железо приводит к более синим оттенкам, а марганец дает красные и розовые цвета.
Берилл — это семейство минералов-силикатов алюминия. Микроэлементы приводят к образованию цветных берилловых драгоценных камней, таких как изумруд и аквамарин. Разновидности берилла включают:
Хотя берилл встречается реже всего, он также бывает бесцветным, бледно-голубым и фиолетово-голубым. Разнообразие цветов берилла обусловлено ионными замещениями во время формирования кристаллов.
Гранаты относятся к группе сложных силикатных минералов, разновидности которых существуют во всех цветах, кроме синего. Распространенные цвета граната включают:
Широкая гамма цветов образуется из-за ионных замещений во время кристаллизации. Например, присутствие железа приводит к более оранжевым и красным тонам. Хром дает яркие зеленые цвета.
В отличие от кристаллических драгоценных камней, опалы представляют собой аморфный гидратированный кремнезем с 3%-21% воды, заключенной внутри структуры. Они демонстрируют красочные вспышки, известные как опалесценция. Самые ценные опалы демонстрируют все цвета видимого спектра на белом или черном фоне. Разновидности включают:
Калейдоскопическая смесь цветов является результатом дифракции и отражения света от крошечных кремниевых сфер и пустот внутри структуры опала.
Флюорит — это кристалл фторида кальция. Хотя флюорит обычно прозрачен, он также может иметь широкий спектр цветов, включая:
Цветовые вариации являются результатом активации микроэлементов во время кристаллизации. Флюорит также проявляет флуоресценцию под ультрафиолетовым светом.
Арагонит — это карбонатный минерал с химическим составом карбоната кальция, как и кальцит. Однако он кристаллизуется в орторомбической структуре, а не в гексагональной форме кальцита. Арагонит образует ветвящиеся кристаллы и интересные структуры сталактитов/сталагмитов. Цвета включают:
Микроэлементы, такие как медь, кобальт, никель, железо и марганец, приводят к цветовому разнообразию. Окисление различных металлов производит диапазон оттенков арагонита.
Сера - это ярко-желтый кристаллический минерал, состоящий из молекул серы. В чистом виде сера образует блестящие желтые орторомбические кристаллы. Однако сера также демонстрирует различные цвета в зависимости от условий, когда она конденсируется из вулканических газов. К ним относятся:
Различные цвета зависят от таких факторов, как температура кристаллизации, воздействие кислорода, следовые примеси и аллотропы серы. Например, красная сера получается в результате окисления железа.
Стибнит — это минерал сульфида сурьмы, который образует высокоотражающие металлически-серые кристаллы. Но стибнит также демонстрирует другие цвета, основанные на окислении сурьмы. К ним относятся:
Замещение свинца и серебра во время кристаллизации также может привести к более темным серым формам стибнита.
Киноварь — это сульфид ртути, имеющий оттенки от красного до коричневато-красного. Насыщенный цвет киновари обусловлен присутствием ртути. Иногда в киновари присутствуют черные включения из-за присутствия метациннабарита. Он также может образовываться в виде черных кристаллов при определенных геологических условиях.
Галенит — это сульфид свинца, образующий блестящие серебристые кубические кристаллы. Хотя чаще всего галенит серый, он также имеет другие цвета, такие как:
Разнообразие цветов галенита обусловлено различными примесями в кристаллической структуре.
Малахит — популярный зеленый минерал карбоната меди. Он образует отчетливые зеленые гроздевидные, сосцевидные и сталактитовые агрегатные структуры. Насыщенный зеленый цвет обусловлен присутствием меди. Малахит также демонстрирует цветную полосатость в различных оттенках зеленого. Другие менее распространенные цвета малахита включают:
Азурит — это темно-синий минерал карбоната меди, тесно связанный с малахитом. Он часто образуется вместе с малахитом как продукт изменения. Яркий синий цвет обусловлен присутствием меди. Азурит также демонстрирует ряд оттенков от светло-голубого до глубокого лазурно-синего. Редкие цветовые разновидности включают:
Смитсонит — это карбонат цинка, который обычно образует гроздевидные корки или ромбоэдрические кристаллы. Хотя чаще всего сине-зеленый, смитсонит демонстрирует множество цветов. К ним относятся:
Цветовое разнообразие смитсонита обусловлено различным соотношением цинка, магния, железа, марганца и кобальта.
Агаты представляют собой полосчатый халцедоновый кварц, демонстрирующий красочные концентрические узоры полос. Различные микроэлементы приводят к образованию агатов практически всех оттенков, включая:
Самые ценные агаты имеют четко выраженные, чередующиеся цветные полосы по всему камню.
Помимо вышеперечисленных минералов, многие другие образуются в различных ярких оттенках. К ним относятся:
| Минерал | Цвета |
|---|---|
| Кварц | Фиолетовый, желтый, розовый, зеленый, синий, черный, красный, оранжевый |
| Кальцит | Оранжевый, синий, розовый, зеленый, желтый, черный, белый, красный |
| Турмалин | Розовый, зеленый, синий, фиолетовый, черный, желтый, оранжевый, коричневый |
| Берилл | Зеленый, синий, розовый, желтый, красный, бесцветный |
| Гранат | Зеленый, красный, оранжевый, желтый, коричневый, фиолетовый |
| Опал | Черный, белый, оранжевый, красный, зеленый, синий, фиолетовый |
| Флюорит | Синий, зеленый, желтый, черный, розовый, фиолетовый, коричневый |
| Арагонит | Синий, зеленый, желтый, белый, коричневый, красный, фиолетовый |
| Сера | Желтый, красный, оранжевый, зеленый, черный, белый, коричневый |
В этой таблице обобщены некоторые из многочисленных минералов, которые образуются в разнообразных цветах из-за различного химического состава и микроэлементов.
Ключевыми факторами, которые приводят к изменению цвета кристаллов, являются: