Окраска металлических и ковалентных соединений (самородные металлы, сульфиды и их аналоги и др.) обусловлена межзонными оптическими переходами электронов и связанными с ними максимумами отражения (металловидные цвета — пирит, золото и др.) или фундаментальной полосой поглощения (киноварь, аурипигмент, куприт и т.д.).
Окраска, обусловленная электронными переходами между различными ионами («переносом заряда»), в том числе между ионом металла и лигандами
и между разнозарядными ионами металлов. Таковы, например, минералы трёхвалентного железа (перенос заряда O>2-
® Fe>3+
); хроматы, ванадаты и молибдаты — крокоит, ванадинит, вульфенит и др. (перенос заряда O>2-
® Cr>6+
, V>5+
, Mo>6+
); минералы, содержащие одновременно разнозарядные ионы Fe>2+
и Fe>2+
(кордиерит, вивианит, аквамарин и др.).
Окраска, связанная с ионами переходных металлов (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu), характерна для изумруда, рубина, рубеллита, родонита, хризолита, малахита. Лантаноиды
и актиноиды
являются хромофорами минералов редкоземельных элементов и уранила. Окраска обусловлена электронными переходами между d-
или f-уровнями хромофорных ионов.
Радиационная окраска связана с образованием под действием естественных ионизирующих излучений
электронно-дырочных центров окраски
(синяя и фиолетовая окраски галита, флюорита, жёлтая и дымчатая — кварца, кальцита и др.).
Аллохроматическая окраска вызвана механическими примесями, чаще всего включениями окрашенных минералов, иногда — пузырьков жидкостей, газов и т.п. Так, оранжево-красный цвет сердолика обусловлен включениями гидроокислов железа, зелёный цвет празема (разновидности кварца
) связан с включениями иголочек актинолита или хлорита.
Псевдохроматическая окраска обусловлена процессами дифракции света
и интерференции света
,
а также рассеяния, преломления, полного внутреннего отражения
падающего белого света, связанными с особенностями строения минеральных образований (закономерное чередование фаз различного состава в иризирующих лабрадорах
и перистеритах, солнечном и лунном камнях; глобулярное строение опалов
и т.п.) или состоянием поверхностного слоя кристаллов (различного рода побежалости
—
радужные плёнки на борните, халькопирите, пирите, ковеллине и др.). Исследование природы окраски минералов помогает судить о кристаллохимических и генетических особенностях минералов и имеет решающее значение для синтеза высококачественных аналогов природных самоцветов.
