Kolor minerału jako cecha diagnostyczna
Właściwości, pozwalające nam określić, z jakim minerałem czy skałą mamy do czynienia nazywamy cechami diagnostycznymi. Kolor minerału jest niewątpliwie pierwszą i najważniejszą z nich, ponieważ pozwala bardzo szybko i bez zastosowania specjalistycznych narzędzi wykluczyć zdecydowaną większość możliwości. Należy jednak pamiętać, że samo określenie koloru zwykle nie wystarczy, by zidentyfikować kamień. Może jedynie pomóc w zawężeniu wyboru.
Czy można rozpoznać minerał tylko na podstawie barwy?
Gdy, zaglądając do starożytnych tekstów, natrafimy na wzmiankę o szmaragdzie, nie możemy być pewni, że autor rzeczywiście miał na myśli szmaragd – glinokrzemian berylu zabarwiony przez domieszki jonów chromu lub wanadu. Nie możemy, ponieważ w pierwszych latach rozwoju mineralogii to właśnie barwa była podstawowym, a czasem i jedynym, kryterium identyfikacji i klasyfikacji minerałów. Mieszkaniec starożytnej Europy zielone kamienie, takie jak szmaragdy, oliwiny, serpentyny nazywał po prostu szmaragdami, czerwone, takie jak rubiny, almandyny, czerwone spinele – karbunkułami lub lychnidami. Dzisiaj wiemy, że rozpoznanie minerału tylko i wyłącznie na podstawie koloru niestety nie jest możliwe. Wiele minerałów może bowiem występować w takim samym kolorze, a konkretna odmiana danego minerału może mieć kilka różnych odcieni, także takich, które nie są dla niej charakterystyczne. By zidentyfikować minerał musimy posiłkować się dodatkowymi kryteriami: postacią krystaliczną, ciężarem właściwym, twardością, współczynnikiem refrakcji czy obecnością charakterystycznych inkluzji.
Przyczyny powstawania kolorów minerałów
Minerały barwne
Minerały dzielimy na barwne (idiochromatyczne) i zabarwione (alochromatyczne). Minerały barwne, to takie, w których czynnik barwiący stanowi konstytucyjny składnik minerału, tzn. taki, który zawsze obecny jest w jego strukturze. Na przykład malachit to hydroksowęglan miedzi (II) i to właśnie miedź odpowiada za zieloną barwę. Malachit zawsze będzie zielony, ponieważ miedź zawsze jest obecna jego składzie.
Malachit to przykład minerału idiochromatycznego
Minerały zabarwione
Zanim wyjaśnię, czym są dokładnie minerały zabarwione, chciałabym zaznaczyć, że nie są tym samym, co minerały barwione (przez człowieka). Kolor minerałów alochromatycznych jest całkowicie naturalny.
Ametyst – fioletowa odmiana kwarcu
Źródłem koloru minerałów zabarwionych (alochromatycznych) jest niekonstytucyjny składnik, to znaczy taki, który nie jest stałym elementem struktury kryształu. Przykładem minerału zabarwionego jest ametyst, czyli dwutlenek krzemu. Zwróćmy uwagę, że inna odmiana kwarcu – bezbarwny kryształ górski, ma taki sam wzór chemiczny, co ametyst. Ani tlen, ani krzem nie mogą być wobec tego odpowiedzialne za fioletową barwę. Fioletowy kolor ametystu pochodzi od śladowych domieszek jonów żelaza, które nie są uwzględnione w składzie chemicznym ametystu. Takie śladowe domieszki barwiące nazywamy chromoforami.
Kryształ górski – bezbarwna, czysta odmiana kwarcu
Żeby nie było tak prosto, musicie wiedzieć, że barwa minerałów alochromatycznych może mieć też inne przyczyny. Mogą nimi być na przykład centra barwne, powstałe na skutek defektu sieci krystalicznej, lub też barwne inkluzje (wrostki innych minerałów w krysztale). Za zielony kolor awenturynu odpowiadają wrostki zielonej miki chromowej. Tzw. kwarc truskawkowy jest różowy, ponieważ zawiera drobne wrostki czerwonego hematytu.
Czy kolor minerału to cecha trwała?
Minerały od wieków cieszą się estymą i uwielbieniem ze strony człowieka, m.in. dlatego, że, jako jedne z nielicznych dzieł natury, zachowują swoją barwę na wieki. Nie jest to oczywiści reguła, ponieważ znamy przypadki kamieni, które tracą swój kolor, np. pod wpływem działania promieni słonecznych. Nie mniej jednak kolor minerału to zwykle cecha trwała, zwłaszcza w przypadku minerałów idiochromatycznych, które w dawnych wiekach służyły do produkcji pigmentów. Jeśli spojrzycie na słynne dzieła mistrzów renesansu, zobaczycie, że użyta w nich ultramaryna, czyli niebieski barwnik, wytwarzany z lapisu lazuli, wciąż zachowuje piękny, intensywnie niebieski odcień. Więcej informacji o naturalnych pigmentach mineralnych znajdziecie w artykule Geologia w sztuce.
Barwy kamieni szlachetnych
Większość kamieni szlachetnych to minerały alochromatyczne, czyli zabarwione i często stanowią różnokolorowe odmiany jednego minerału. Na przykład rubin to zabarwiony przez jony chromu korund. Wszystkie inne kolory korundu nazywamy szafirami. Szmaragd i akwamaryn to z kolei dwie najpopularniejsze odmiany minerału berylu, który w czystej, pozbawionej domieszek postaci jest bezbarwny.
Autor:
Olga Siemońska – artysta jubiler, rzeczoznawca kamieni szlachetnych, filolog
