对可见光选择性吸收是物体呈现颜色的主要原因。不同颜色的光波,一般用不同波长来表示,以纳米(nm)为单位,1m =109nm。可见光波波长约在390一760nm之间,其间波长由长至短依次显示红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色。它们的混合色就是白色。
当岩石受白光照射时,便对光产生吸收、透射和反射等各种光学现象。如果岩石对光全部吸收时,矿物呈黑色;如果对白光中所有波长的色光均匀吸收,则矿物呈灰色;基本上都不吸收则为无色或白色。如果岩石只选择吸收某些波长的色光,而透过或反射出另一些色光,则矿物就呈现颜色。此外,由于光波多次反射、散射、干涉等物理光学作用,亦能影响岩石的呈色。
石头具有颜色分为几种情况:
自色:
岩石的颜色取决与组成岩石的矿物本身固有的颜色,称为自色,它与矿物本身的化学成分和内部结构有关,构成矿物的色素离子、晶体构造以及电子跃迁、色心等因素,致使岩石选择性地吸收一定波长的光波,余下的互补色光构成矿物的本色。而岩石最终反应的的颜色是对白光中不同波长的光波吸收的结果。如果是对各种波长的光波普遍而均匀地吸收,则随吸收程度不同而呈现黑、灰、白等色。如对各种波长的光波有选择性的 吸收,则呈现各种较鲜艳的颜色。
为方便理解,我们暂时就拿岩浆岩来说话。就岩浆岩来说,岩石的颜色深浅主要取决于岩石中含SiO2的饱和程度和造岩元素铁镁的含量!比如:
侵入(深成)岩,橄榄岩-辉石岩-辉长岩-闪长岩-花岗岩;
喷出岩,金伯利岩-玄武岩-安山岩-流纹岩,
他们的SiO2的饱和程度分别为SiO2<45% ,SiO245-52%,SiO252-65%,SiO2>65%不等,而颜色的变化
深(绿黑)→ 暗(绿灰)→ 中色(灰色→ 浅色(肉红、灰白)过渡。
鹅卵石
主要化学成分是二氧化硅,其次是少量的氧化铁和微量的锰、铜、铝、镁等元素及化合物。它们本身具有不同的色素,如赤红者为铁,蓝者为铜,紫者为锰,黄色半透明为二氧化硅胶体石髓,翡翠色含绿色矿物等等;由于这些色素离子溶入二氧化硅热液中的种类和含量不同,因而呈现出浓淡、深浅变化万千的色彩,使鹅卵石呈现出黑、白、黄、红、墨绿、青灰等色系。
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