Могут ли камни менять цвет? (7 фото)

16 мая 2019

Существуют ли в природе минералы, которые действительно меняют цвет, или смена цвета, которую мы иногда видим, — это только оптический эффект?

Фотохромизм, или способность веществ обратимо менять цвет под действием оптического излучения, действительно присущ некоторым камням. Воздействие света запускает в них определенные процессы, приводящие к изменению окраса. Некоторые минералы темнеют в ответ на излучение волны одной длины и светлеют под воздействием волны другой длины. Похожий принцип действия наблюдается у солнцезащитных очков, которые изменяют плотность своего цвета под воздействием солнечных лучей.

Один из первых громких случаев обнаружения таких минералов произошел в 1896 году в Гренландии: там был открыт яркий розовый подвид минерала содалита — гакманит. Однако его выдающийся цвет поблек, как только камень вынесли на дневной свет. НО затем в темноте к нему снова вернулся сочный розовый окрас.

Позже науке стали известны и другие минералы-хамелеоны. Тугтупит, бледно-розовый камень, становится ярким под воздействием коротких ультрафиолетовых волн или сильного солнечного света. А сподумен — розовым или сиреневым под воздействием высокоэнергичной радиации. Алмазы-хамелеоны оливкового цвета, если полежат в темноте день-два или если их слегка нагреют, могут временно меняться — стать желто-золотистыми. Аметисты из Глоуба, штат Аризона, и некоторые топазы цвета шерри способны и вовсе терять окрас на солнце — в отличие от других камней, процесс в этих камнях необратим. Белый барит из Иллинойса станет голубым, а желтый барит под ультрафиолетовым освещением — зеленым.

Отвечает Дмитрий Кощуг, доктор геолого-минералогических наук, заместитель декана по научной работе геологического факультета

«Некоторые минералы имеют только один цвет, и нередко они получали название по своей окраске: например, аурипигмент (от лат. aurum — «золото», pigmentum — «краска»), родонит (от греч. rhodon — «розовый») и другие. Но в большинстве случаев цвет минерала не является постоянным — такие минералы называют полихромными (греч. polys — «много», chroma — «цвет»). Во многих случаях окраска камня связана с вхождением в состав минерала химического элемента, придающего окраску, — иона-хромофора. Например, двухвалентное железо окрашивает в зеленый цвет (оливин, диопсид), трехвалентное — в коричневый, бурый (гётит), двухвалентный марганец — в розовый (родохрозит, родонит) и т. д. В других случаях — как раз нам интересных — окраска связана с нарушениями структуры минерала, вхождением дополнительных анионов или катионов, а также с последующим перераспределением электронов между ионами в результате облучения ионизирующим излучением (гамма, рентгеновское, ультрафиолетовое) или потоком электронов, протонов, нейтронов. В любом из этих случаев образуются так называемые радиационные центры, которые обладают полосами поглощения света в видимом диапазоне и, следовательно, приводят к появлению цвета. В природе облучение минералов происходит из-за присутствия в породах радиоактивных элементов, которые создают радиационный фон. Например, так происходит с окраской дымчатого кварца (раухтопаза). Радиационные центры нестабильны, они разрушаются в результате нагревания или освещения. Поэтому окраска, обусловленная такими центрами, впоследствии может пропасть. Она может также со временем меняться под действием облучения, нагревания и других причин. В некоторых случаях благодаря особому положению в структуре минерала отдельных атомов окраска может меняться в зависимости от угла зрения, под которым мы рассматриваем кристалл, например у кордиерита — от серой до сине-фиолетовой. Хризоберилл (александрит) при искусственном освещении будет фиолетово-красным, а при естественном солнечном — зеленым. Или же на цвет может влиять и тип освещения — такое явление названо «александритовым эффектом». Оно иногда наблюдается у корунда, шпинели, гранатов, титанита, диаспора и некоторых других минералов».