Прежде всего при изучении любого минерала обращает на себя внимание его цвет.
Минералы могут иметь самые различные цвета и оттенки. Одни минералы имеют определённый цвет, по которому можно их безошибочно определить, например красная киноварь, золотистый пирит, зелёный малахит, синий лазурит. Другие минералы, такие как турмалин, берилл, гранат, флюорит, кварц, могут быть различно окрашенными. Турмалин бывает чёрным, розовым, зелёным, бесцветным. Встречаются и такие турмалины, которые имеют разный цвет в одном и том же кристалле: один конец розовый, середина белая, другой конец зелёный. Это так называемые полихромные (многоцветные) турмалины.
Цвет минерала надо наблюдать на свежих изломах, потому что поверхность минерала со временем тускнеет и покрывается тонкой пленкой нового вещества, имеющего свой особый цвет, не свойственный минералу. Эта пленка называется побежалостью. Поэтому поверхность минерала надо предварительно поскоблить или отбить от него кусочек.
Если окраска минерала зависит от его химического состава, то она всегда одна и та же и является постоянным признаком минерала (зеленый цвет малахита зависит от присутствия в нем элемента меди). Но иногда окраска зависит от примеси или от особенности расположения атомов в структуре. Такая окраска непостоянна. Это усложнение приводит к тому, что окраска только изредка является постоянным признаком минерала. Все же для ряда минералов она может быть характерна. В определительных таблицах перечислены все возможные окраски того или другого минерала.
Цвет минерала зависит от внутренней структуры, от механических примесей и главным образом от присутствия элементов-хромофоров, т.е. носителей краски. Известны многие элементы-хромофоры, таковы Cr, V, Ti, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, U, Mo и некоторые другие. Эти элементы могут быть в минерале главными, ведущими, например, Cu в малахите или Mn в родоните, они образуют собственную окраску этих минералов, соответственно зелёную и розовую. С другой стороны, элементы-хромофоры могут быть в виде примесей. Примесь хрома, например, вызывает зелёную окраску в рубине (разновидность корунда) и пиропе (минерал из группы гранатов). Однако для многих минералов причины окраски ещё не ясны.
Умение правильно определить цвет минералов очень важно для геолога-поисковика. Зелёные и синие примазки малахита и азурита указывают на нахождение медных руд; розовые порошковатые налёты – на руды кобальта; бурые и ржавые окраски гидроокислов железа дают возможность сделать вывод о нахождении зоны окисления рудного месторождения. А. Е. Ферсман писал по поводу цвета минералов: «Особенно внимательно должен подумать о цвете минералов геохимик-разведчик, полевой исследователь, для которого окраска минералов является первым признаком находки месторождения полезных ископаемых и опытный глаз которого дороже всего»[1]. Он выделял следующие цвета (окраски) минералов:
1. Идиохроматические окраски (собственные), вызванные содержанием хромофоров или структурными факторами; например дефектами в структуре минералов.
2. Аллохроматические окраски, вызванные наличием механических примесей, обычно микровключений других минералов (например, буро-коричневый авантюрин – кварц, содержащий тонкорассеянные чешуйки железной слюдки – гематита Fe3O4).
3. Псевдохроматические окраски, связанные с рассеянием света, интерференцией световых волн (побежалость, иризация, опалесценция).
Побежалость – пёстрая или радужная окраска приповерхностного слоя. Она объясняется появлением тонких поверхностных плёнок за счёт изменения, например окисления, минералов. Яркие фиолетовые и синие отливы побежалости характерны для минерала борнита Cu5FeS4, называемого также «пёстрой рудой». Жёлтая или пёстрая побежалость свойственна халькопириту CuFeS2 , а тёмно-синяя – антимониту Sb2S3.
Иризация и опалесценция (характерные цветные переливы) типичны, например, для лабрадора и опала.
На цвет минерала влияет строение поверхности зерна, и эта зависимость создает дополнительные изменения цвета. Чтобы точнее определить цвет минерала, его следует превратить в порошок, истолочь и растереть в ступке. Тогда цвет минерала приобретет большую ясность, например, бледные окраски исчезнут, и лучше выявится основной цвет. Минералы металлического блеска при этом потеряют свой блеск, станут матовыми, обычно черными, так как их вещество непрозрачно. Минералы неметаллического блеска, наоборот, обнаружат более светлый цвет порошка, чем самого кристалла.
Технически порошок получить очень просто, – царапая минералом неглазированную поверхность фарфоровой пластинки или любой фарфоровой площадки («бисквит»). Минерал, если его твердость ниже, чем у фарфора (6-6,5 по шкале твердости), оставляет на фарфоре след, – «пишет» на нем. Полученная таким образом черта имеет цвет порошка минерала.
Сокращенно этот прием называют определением цвета черты или, еще короче, «чертой».