Loading...
 
Geologia. Ziemia i procesy endogeniczne
Pod redakcją:Tadeusz Słomka
Autorzy/Autorki:Anna Waśkowska, Tadeusz Słomka, Jan Golonka
Afiliacja autorów:AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Wydawca:Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie
Data publikacji:2022
Recenzja: Prof. dr hab. Andrzej Ślączka, Uniwersytet Jagielloński
Prof. dr Pavol Rybár, Technische Universität Bergakademie Freiberg (Germany)
ISBN:978-83-963036-1-5

Geologia. Ziemia i procesy endogeniczne
Cechy optyczne minerałów

Minerały występują w różnym zabarwieniu, które wynika ze stopnia absorpcji lub odbicia przez kryształ minerału widma światła białego. Ze względu na barwę wyróżniane są [1], [2]:

  • minerały barwne (idiochromatyczne) ( Rys. 1 ), to takie które posiadają barwy własne np. glaukonit, malachit, węgiel, hematyt. Barwa jest cechą diagnostyczną i stałą dla takich minerałów, czyli kryształy danego minerału będą występować zawsze w określonej barwie, przy czym poszczególne osobniki mogą występować w różnych jej odcieniach.
Minerały barwne. A: malachit, B: piryt, C: hematyt. Kolor kredki wskazuje kolor rysy.
Rysunek 1: Minerały barwne. A: malachit, B: piryt, C: hematyt. Kolor kredki wskazuje kolor rysy.

  • minerały bezbarwne (achromatyczne), to takie minerały, których kryształy nie mają charakterystycznej dla siebie barwy i są przeźroczyste. W przypadku obecności w kryształach minerałów defektów w strukturze krystalicznej lub domieszek związków chemicznych minerały achromatyczne mogą występować w odmianach barwnych, wówczas będą zaliczane do minerałów zabarwionych (allochromatycznych) ( Rys. 2 ). Przykładem takiego minerału jest kwarc, który w przeźroczystych kryształach bez inkluzji (wrostków innych minerałów lub substancji), zwanych kryształem górskim jest bezbarwny, ale występuje też w wielu kolorystycznych odmianach, przykładowo żółtej - cytrynu, różowej, filetowej - ametystu, czerwonej - krwawnika, czarnej - morionu (zob. Kwarc ).
Minerały zabarwione. A: kwarc w odmianach kryształu górskiego, ametystu oraz cytrynu, B: granaty: a – hessonit, b – almandyn, C: skalenie: a – ortoklaz, b – albit. Kolor kredki wskazuje kolor rysy. A: fot. Krzysztof Szopa. Wykorzystano za zgodą autora ; B, C: fot. – archiwum aut.
Rysunek 2: Minerały zabarwione. A: kwarc w odmianach kryształu górskiego, ametystu oraz cytrynu, B: granaty: a – hessonit, b – almandyn, C: skalenie: a – ortoklaz, b – albit. Kolor kredki wskazuje kolor rysy. A: fot. Krzysztof Szopa. Wykorzystano za zgodą autora ; B, C: fot. – archiwum aut.


Niektóre z minerałów cechuje anizotropia barwy, czyli zmienność barwy w zależności od kierunku obserwacji, nazywana pleochroizmem, czyli wielobarwnością ( Rys. 3 ), [3], [4], [5], [6]. Zjawisko to występuje u berylu, który wykazuje zabarwienie niebieskie lub zielone w tym samym krysztale lub tanzanitu, który może być purpurowy, niebieski, a nawet fioletowy. Gdy gama wielobarwności nawiązuje kolorystyką do barw tęczowych, wyróżniana jest odmiana pleochroizmu, nazwana iryzacją.
W minerałach silnie pleochroicznych zmiana barwy jest widoczna nawet przy niewielkiej zmianie kąta oświetlenia.

Pleochroizm (iryzacja) w: A, B: opalu, C: adularze. Fot. Marek Łodziński. Wykorzystano za zgodą autora.
Rysunek 3: Pleochroizm (iryzacja) w: A, B: opalu, C: adularze. Fot. Marek Łodziński. Wykorzystano za zgodą autora.


Minerały barwne od zabarwionych można odróżnić za pomocą rysy, czyli barwy sproszkowanego minerału [3]. Rysa biała lub szara jest charakterystyczna dla wszystkich białych oraz achromatycznych, w tym allochromatycznych minerałów [7]. W minerałach chromatycznych rysa może być barwna, jej kolor z reguły pokrywa się z barwą minerału (np. siarka posiada rysę żółtą, azuryt - rysę niebieską, malachit - rysę zieloną), ale znane są również minerały, których rysa ma inne zabarwienie niż barwa makroskopowo widocznego minerału. Takie zjawisko dotyczy pirytu, który jest barwy mosiężnej, a rysa jego jest czarna, czy czarno-szarego hematytu posiadającego rysę bordową.

Cechą niektórych minerałów jest przeźroczystość (transparentność, przezierność), czyli przepuszczanie promieni światła przez kryształ [2]. Zwykle, w minerałach allochromatycznych lub w minerałach achromatycznych, których kryształy posiadają defekty strukturalne lub inkluzje, przepuszczalność ulega ograniczaniu. Dla celów opisowych stosowane są następujące stopnie transparentności: przeźroczysty, półprzezroczysty, przeświecający i nieprzeźroczysty.

Kolejną cechą typową dla minerałów jest połysk, czyli rodzaj odbijania światła od powierzchni kryształu minerału ( Rys. 4 ). Wynika on ze współczynnika obicia światła minerału oraz od jego absorpcji [2]. Przy opisach minerałów określa się siłę połysku stosując 3 klasy (mocny, średni i słaby) oraz jego jakość wyróżniając następujące typy ( Tabela 1 ), [3], [7]:

Tabela 1: Typy połysków minerałów.
TYP POŁYSKU
ODPOWIEDNIK
PRZYKŁAD MINERAŁU/SUBSTANCJI MINERALNEJ
SZKLISTY (ZWYCZAJNY)
połysk czystej powierzchni szyby
skaleń, oliwin, apatyt, korund, kalcyt, halit
TŁUSTY (WOSKOWY)
połysk natłuszczonej powierzchni
kwarc na powierzchni przełamu, siarka rodzima, bursztyn, opal, turkus
DIAMENTOWY
połysk powierzchni brylantu
cyrkon, diament, sfaleryt, topaz, cerusyt
PERŁOWY
połysk wewnętrznej części muszli małży
gips, muskowit, talk, baryt
JEDWABISTY
połysk jedwabiu
azbest, chryzotyl, gips włóknisty
METALICZNY ( W TYM PÓŁMETALICZNY)
połysk polerowanej powierzchni metalu
galena, chalkopiryt, magnetyt, miedź rodzima, złoto rodzime
MATOWY
brak połysku
piroluzyt, minerały ilaste, boracyt, psylomelan (tzw. dendryty manganowe)

Typy połysków. A: tłusty w kwarcu, B: szklisty w granacie, C: perłowy w gipsie, D: metaliczny w pirycie, E: diamentowy w diamencie, F: brak połysku w hauerycie. A, C: fot. – archiwum aut. ; B, D, E, F: fot. Krzysztof Szopa. Wykorzystano za zgodą autora.
Rysunek 4: Typy połysków. A: tłusty w kwarcu, B: szklisty w granacie, C: perłowy w gipsie, D: metaliczny w pirycie, E: diamentowy w diamencie, F: brak połysku w hauerycie. A, C: fot. – archiwum aut. ; B, D, E, F: fot. Krzysztof Szopa. Wykorzystano za zgodą autora.


Minerały mogą wykazywać różne typy połysku na zewnętrznych powierzchniach kryształów oraz na wewnętrznych powierzchniach przełamu lub łupliwości. Popularnie występujący w przyrodzie kwarc charakteryzuje połysk szklisty na ścianach kryształu, natomiast tłusty na powierzchniach wewnętrznych. Poszczególne formy tego samego minerału mogą mieć różne połyski. Przykładem takim jest malachit, który w skupieniach zbitych, groniastych jest matowy lub jedwabisty, kiedy jednak występuje w postaci własnokształtnych kryształów wykazuje połysk szklisty.

Bibliografia

1. A. Bolewski, J. Kubisz, A. Manecki, W. Żabiński: Mineralogia ogólna, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1990.
2. A. Bolewski, A. Manecki: Rozpoznawanie minerałów, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1990.
3. J. Żaba: Ilustrowany słownik skał i minerałów, Videograf II, Katowice 1993.
4. P. Czubla, W. Mizerski, E. Świerczewska-Gładysz: Przewodnik do ćwiczeń z geologii, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2004.
5. T. Penkala: Optyka kryształów, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1971.
6. W. Łapot: Optyka kryształów dla geologów i gemmologów, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice 2004.
7. P. Roniewicz (Red.): Przewodnik do ćwiczeń z geologii dynamicznej, Polska Agencja Ekologiczna S.A., Warszawa 1999.
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.