Die Farbe von Mineralien

Bei idiochromatischen Mineralien erzeugen die enthaltenen Ionen im Kristallgitter des reinen Minerals alleine die Farbe. Derartige Mineralien treten oft nur in einer einzigen Farbe auf, sie sind sehr farbkonstant. Sie eignen sich in besonders zur Herstellung von Pigmenten. Idiochromatische Mineralien und Gesteine lassen sich leicht anhand ihrer Strichfarbe erkennen. Zur Ermittlung der Strichfarbe wird das Stück mit einer Ecke auf einer rauen Prozellantafel gerieben. Zurück bleibt ein farbiger, pulvriger Strich:

Liegt die Mohshärte des Minerals oberhalb 6, muss das Mineral zuerst pulverisiert und danach auf der Strichplatte zerrieben werden. Ist dann immer noch kein Strich erkennbar, beispielsweise beim farblosen Strich des Fluorits, handelt es sich in der Regel um allochromatische Mineralien. Diese sind fremdgefärbt, bei ihnen bauen sich oft Fremd-Ionen in das Kristallgitter des Minerals ein. In der Regel machen diese nur nur ein bis fünf Prozent der Gesamtmasse aus. Doch gerade sie bestimmen den Wert der farbigen Edelsteine. Doch es gibt auch Ausnahmen: Die violette Farbe des Amethysts und die braune Farbe des Rauchquarzes entsteht nicht durch Fremd-Ionen. Die beiden Quarz-Varietäten entstehen durch radioaktive Strahlung aus dem umgebenden Stein.

Ein reiner, farbloser Diamant absorbiert kein sichtbares Licht, daher erscheint dieser Diamant nicht farbig. Stickstoff absorbiert im Diamant violettes oder blaues Licht, daraus resultiert für unsere Augen dann die Farbe Gelb. Bor erzeugt die Farbe der sehr begehrten blauen Diamanten. Unregelmäßigkeiten im Wachstum des Diamantkristalls werden als "grainings" bezeichnet, sie erzeugen braune oder rötliche Farben. Man hat auch nachgewiesen, dass in blassblauen Diamanten Stickstoff als Verursacher in Frage kommen. Die Farbe Grün ist die seltenste bei den Diamanten, hier ist die Ursache noch nicht vollständig aufgeklärt. Vermutlich absorbieren Gitterfehler im sogenannten "GR-Center" des Kohlenstoff-Grundgerüsts rotes und oranges Licht, wodurch die grüne Farbe resultiert [Lit Bender].

Fremd-Ionen können verschiedene Farben hervorrufen: So sind Cr³⁺-Ionen für den roten Rubin und den roten Spinell verantwortlich, während sie beim Smaragd das Grün verursachen. Fe²⁺-Ionen erzeugen bei vielen Mineralien ein Blau, während Fe³⁺-Ionen ein Gelb oder ein Braun erscheinen lassen. Auch die vielen farbigen Varietäten des Turmalins beruhen auf dem Effekt.

Manche Mineralien zeigen ein vielfach wechselndes Farbenspiel. Der Farbeffekt des Labradorits beruht auf Interferenzerscheinungen. Das metallische Glänzen bei den Glimmer-Mineralien wie Muskovit beruht ebenfalls auf dem Phänomen. Der Opal ist aus kleinen Cristobalit-Kügelchen, die nur wenige Tausendstel Millimeter Durchmesser haben, aufgebaut. Die Wellenanteile des einfallenden Lichts werden dort unterschiedlich stark reflektiert und es entsteht eine mehrfache Überlagerung von interferierenden Lichtwellen, was wir als farbiges Schillern wahrnehmen.