Niektóre z odmian minerałów — przeważnie będące cenionymi kamieniami ozdobnymi lub szlachetnymi — wykazują ciekawe efekty optyczne. Zazwyczaj są one proste do rozpoznania nawet przez początkującego kolekcjonera. Dzięki tym efektom poprawne oznaczenie wykazujących je minerały zazwyczaj nie wymaga badania jakichkolwiek innych cech.
Najbardziej znane zjawiska optyczne to:
Dwójłomność
Niektóre minerały przezroczyste rozdwajają promień światła. Po położeniu kryształu na zadrukowanej kartce druk będzie widoczny podwójnie. Najbardziej znanym minerałem wykazującym dwójłomność jest kalcyt. Jego romboidalne, przezroczyste kryształy to tak zwany spat (szpat) islandzki. Inne minerały wykazujące dwójłomność to między innymi cyrkon, turmalin oraz tytanit.
Zjawisko dwójłomności, choć dające ciekawy efekt optyczny, może stanowić problem w przypadku kamieni szlachetnych. Po ich oszlifowaniu w postaci tak zwanej fasetki może pojawić się wrażenie podwojenia dolnych krawędzi. Jest to efekt niepożądany i w przypadku dobrze oszlifowanych okazów nie powinien być zauważalny.
Dwójłomność opisuje się liczbowo, podając różnicę pomiędzy współczynnikami załamania światła (dodatkowe informacje są na stronie Barwa minerałów) dla obu rozszczepionych promieni. Im ta wartość wyższa, tym dłójłomność jest wyraźniejsza.
Dwójłomność kryształu kalcytu (odmiany nazywanej spatem islandzkim).
Iryzacja
Gra barw spowodowana rozszczepieniem światła na pęknięciach wewnątrz kryształów, na ich granicach i powierzchniach łupliwości. Wraz z obracaniem okazu na powierzchni pojawiają się błyski w barwach tęczy. Niekiedy zjawisko to wykorzystywane jest w sztuczny sposób, na przykład poprzez wywoływanie pęknięć w okazach kryształu górskiego, by zwiększyć jego efektowność.
Labradoryzacja
Zjawisko iryzacji widoczne na kryształach labradoru – jednej z odmian minerału skalenia, a także na spektrolicie (labrador o szczególnie silnych efektach optycznych). Wraz z obracaniem okazu pojawiają się barwy niebieskie, niebieskozielone, ale też purpurowe i żółte. To efekt nakładania się fal świetlnych odbitych na granicach kryształów. Zjawisko widoczne jest na powierzchniach łupliwości i na wypolerowanych okazach.
Labradoryt (na zdjęciu) to skała zbudowana z labradoru – minerału należącego do grupy skaleni, podgrupy plagioklazów. Labrador wykazuje silną iryzację (tzw. labradoryzację), czyli efekt optyczny polegający na wielokrotnym załamaniu światła na strukturach wewnętrznych kryształu.
Efekt kociego oka (migotliwość)
Zjawisko polegające na pojawianiu się migotliwego pasa na powierzchni okazu, przesuwającego się wraz z jego obracaniem, przypominającego nieco zwężoną źrenicę oka kota. Efekt ten wykazują odmiany kwarcu zawierające podłużne kanaliki lub igiełkowe, równolegle ułożone wrostki innych minerałów. Rodzaj wrostków decyduje o barwie tego zjawiska optycznego, a zarazem o nazwie kamienia wykazującego efekt kociego oka. Aby uwypuklić efekt okazy szlifowane są do postaci kaboszonu: jego płaska podstawa przebiega równolegle do kanalików lub włókienek.
Najbardziej znana odmiana kwarcu z wrostkami to tygrysie oko – wrostki w jego wnętrzu tworzy przede wszystkim zwietrzały krokidolit (jeden z amfiboli), często zastąpiony przez kwarc przy zachowaniu pokroju pręcikowego. Swoje brązowe zabarwienie kamień ten zawdzięcza obecności żelaza. Ten sam krokidolit tworzy również wrostki w sokolim oku – w nim jednak nie jest zwietrzały, nadając niebieskawą barwę. Z kolei w kwarcowym kocim oku za efekt optyczny odpowiadają mikroskopijne włókienka azbestu (w tym przypadku pod nazwą azbestu geolodzy rozumieją włókienka jednej z odmian amfiboli, określanej mianem amiantu).
Cenionym minerałem wykazującym ten efekt jest chryzoberyl. Jego odmiana nazywana po prostu kocim okiem zawiera równoległe kanaliki wypełnione powietrzem, które powodują pojawienie się srebrzystobiałej, przesuwającej się smugi. Uwaga: jeżeli nazywamy kamień “kocim okiem”, to musi być on chryzoberylem. Jeśli efekt pojawia się w innym minerale, to trzeba dodać do określenia jego nazwę, na przykład “kwarcowe kocie oko”.
Efekt kociego oka widoczny na wypolerowanej powierzchni kamienia nazywanego tygrysim okiem.
Opalizacja
Barwne błyski i kolorowe plamy pojawiające się na powierzchni niektórych opali (odmian nazywanych opalem szlachetnym) i zmieniające się wraz ze zmianą położenia okazu to efekt ugięcia się fal świetlnych na globulkach dwutlenku krzemu (między innymi na krystobalicie). Globulki zatopione są w bezpostaciowym żelu krzemionkowym budującym ten mineraloid i mają średnicę około 1/10.000 milimetra.
Opalizacja widoczna na wypolerowanym opalu. Opal pochodzi z Coober Pedy (Australia). Źródło: Wikimedia Commons.
Opalescencja
Mlecznoniebieskawy lub lekko perłowy poblask na powierzchni opalu (także na opalu zwyczajnym). To skutek odbicia części widma światła widzialnego o długości fali około 450 nm, odpowiadającego barwie niebieskiej.
Asteryzm
Zjawisko polegające na pojawieniu się na powierzchni okazu smug światła przecinających się w jednym punkcie i tworzących gwiazdę. Stąd inna nazwa asteryzmu: efekt gwiazdy. Kąt pomiędzy smugami światła zależy od budowy kryształu. Zjawisko jest efektem odbicia światła od igiełkowych wrostków lub kanalików ułożonych wiązkami wewnątrz okazu.
Asteryzm jest szczególnie znany w przypadku rubinu (szlachetna odmiana korundu). Na jego powierzchni, oszlifowanej w kopułowaty sposób, czyli do postaci kaboszonu, może pojawiać się sześcioramienna gwiazda. W innych minerałach spotykane są gwiazdy cztero- oraz dwunastoramienne. Deformacje wrostków powodują zmianę kształtu pasów świetlnych na mniej regularne, zaokrąglone lub mające postać gruzłów.
Zjawisko asteryzmu (efekt gwiazdy) na wypolerowanej powierzchni kwarcu różowego. Fot. Wikimedia Commons.
Adularescencja
Efekt pojawiający się na wypolerowanej do postaci kaboszonu powierzchni kamienia księżycowego, czyli adularu (minerał należący do skaleni). Ma on postać niebieskobiałego połysku, przesuwającego się wraz ze zmianą położenia okazu i przypominającego nieco światło Księżyca. Jego to efekt interferencji światła na spękaniach, powierzchniach łupliwości i granicach kryształów we wnętrzu okazu.
Awenturescencja
Zjawisko polegające na pojawianiu się barwnych refleksów świetlnych, zazwyczaj w minerałach nieprzezroczystych. Powstają one w wyniku odbicia światła na wrostkach. W przypadku awenturynu (od którego pochodzi nazwa zjawiska; jest to odmiana kwarcu, tak zwany kwarc awenturynowy) wrostki należą głównie do dwóch minerałow: hematytu oraz fuchsytu.
Awenturescencja znana jest także w przypadku jednej z odmian skalenia, nazywanej kamieniem słonecznym. Jego nazwa pochodzi od lśniącej, metalicznej migotliwości o barwach zbliżonych do czerwonej. Jest ona skutkiem interferencji światła na wrostkach hematytu oraz goethytu. Obecnie produkuje się sztuczne szkło przypominające kamień słoneczny, nazywane “piaskiem pustyni” i pod tą nazwą sprzedawane na giełdach oraz w postaci biżuterii.
Surowy kamień słoneczny z Indii (fot. Dave Dyet).
