
萤石
空穴色心:在晶体结构中存在阳离子空穴,空穴周围的阴离子有成对电子,这些成对电子中的一个可以由高能辐射释放出来,形成不成对电子,同时吸收部分可见光而使物质呈色。
在实验室合成水晶时,如果加入少量铝,则在形成的无色水晶中,每 10000 个 Si 4+ 中有一个被A l 3+ 取代,这种材料如果受到辐射,则会转变为褐色或黑色的烟晶,将烟晶加热到400 0 ,又恢复了无色。

水晶
在水晶中,每一个 Si 4+ 提供4个正电荷与两个O 2- 提供的4个负电荷平衡。但是 Al 3+ 只能提供三个正电荷。当 Al 3+ 代 Si 4+ 时,就会多出一个负电荷,出现阳离子空穴;这时,铝离子周围的某个氧离子的一个电子所受到的吸引力就会减弱。为了维持结构的电中性,就必须存在另一个带一个正电荷,并能占据邻近间隙位置的阳离子,即在铝离子的附近存在一个质子(H+ )。当受到辐射时,从 Al 3+ 周围的氧中能够释放出一个电子,这个电子会被H + 俘获形成氢原子。〔 AlO 4 〕 5- →[AlO 4 ] 4-+e e+H + →H 这样在每一个〔 Al O4 〕 4- 原子团中就有一个不成对电子,这个电子受到可见光的激发会从低能级跃迁至高能级,同时吸收可见光的大部份或全部吸收,使水晶变为褐色或黑色的烟晶。如果代替硅的是 Fe 3+ , 则会出现浅黄色,即黄晶;辐射黄晶,会得到紫色的水晶,即紫晶。紫晶加热后恢复黄色。

紫水晶
产生色心的辐射源:短波紫外线、X射线、 γ 射线、 α 粒子,质子、中子等都可以用做辐射源,辐射产生的颜色稳定性与辐射源能量的大小有关,高能辐射源能一般能产生稳定的色心,但是有些会在宝石中留下残余放射性;能量较低的辐射源,穿透深度小,颜色仅分布在表面,而且易于退色,这一类表现最多的就是“夜明珠”。

夜明珠
在同一个岩石中,如果同时存在不同的色心离子,且数量亦不相同时,将会引起不同的颜色,故某种石头可有多种颜色,如萤石。
反之我们可以从岩石的颜色推断岩石形成的环境,对含铁岩石来说,如果颜色为红色,一般为氧化环境;而黑色页岩被认为是缺氧还原环境;碳酸盐岩被认为是温暖浅水沉积,砂岩如果分布局限可能是河道沉积;如果沉积物中动物壳非常破碎,则水动力强烈。

页岩
3.假色:
假色是由岩石表面的氧化膜以及裂缝面上由光线干涉所表现出来的色彩,或者微量无机物或有机物溶解或混合在矿物中呈现出的颜色,它们可以使矿物原有的颜色失掉,形成假色。如黄铁矿新鲜面为浅铜黄色,由于氧化作用,矿物表面会产生一层氧化膜,表面氧化后常呈褐黄色,出现与自色不同的假色。

黄铁矿
1)晕色 某些透明矿物的表面常呈现出一种彩虹般的色带称为晕色,如云母、方解石、石英。主要由于矿物内部的解理面或裂隙对光连续反射,引起光的干涉而产生。

云母
2)锖色 某些不透明矿物,经风化后表面产生氧化薄膜,引起反射光的干涉作用,使矿物表面呈现各种颜色称锖色,如斑铜矿具有独特的、色彩班驳的蓝、靛、紫色,可作为鉴定特征。

斑铜矿
3)变彩 某些透明矿物在转动时或沿不同角度观察,可呈现不同颜色的变化称为变彩。引起变彩的原因大多数是由于矿物内部有微细的叶片状包裹体,对光发生干涉和反射的结果,如拉长石呈现蓝色、绿色、金黄色等变彩。

拉长石
4.造色:
这是认为改变岩石外部反光的一种办法,改变的方法很多,包括上色、退色、等若干种方法,以我多年上当的经验感觉到分辩这一招的根本办法是“朗波-比尔定律”合理应用。
多年来,关于岩石的颜色和种类的关系是我一直想总结出来的,但是牵涉的面太多太多,包括矿物学,结晶学,结构化学,晶体化学等内容,其中还有很多是现代科学未搞明白的内容,所以只好以最简单的方式表达一下岩石的自色、他色、假色和造色,作为抛砖引玉。http://www.geoparkhome.com/detail.aspx?node=dxtm&id=2567