矿石中含有各种过渡金属和化合物晶体，内部有电子损失、电荷转移和光学反应，所以会产生各种矿石。
如果你去爬山或去丘陵地区旅行，你可能会看到各种各样的矿物质，它们五颜六色，惹人喜爱。植物因为自身色素的合成，会开出各种颜色的花，那么石头的颜色为什么会不一样呢？今天，我们来揭开矿石的颜色秘密。
第一，矿物中所含的过渡金属会形成各种颜色。在元素周期表中，第3至12列的元素被称为过渡金属元素，因为电子在原子核外的填充方式与其他列不同。这些原子中有一部分排列在D轨道上(所谓D轨道是用来描述原子轨道的一个名称)，这些电子都有一个较低能量的基态和一个较高能量的激发态，因为基态和激发态的能量差很小。普通可见光的能量足以使电子从基态跃迁到激发态。当电子从激发态回到基态时，多余的能量会以电磁波的形式释放出来。如果这些电磁波的波长合适，矿物会呈现出不同的颜色。比如二价钴会让矿物质呈现粉红色。
第二，心的颜色造就了颜色。矿物是一些化合物的晶体，这些晶体有时是不完美的。偶尔这里缺一个阳离子，那里缺一个电子。这些都是点缺陷，点缺陷对或组会俘获电子或空空穴形成一种结构，使可见光谱内的光被吸收，这种结构称为色心。当一个电子恰好在这个色心时，如果有可见光照射在上面，它就会从基态跃迁到激发态，同时选择性地吸收可见光，从而使矿物整体呈现颜色。比如萤石之所以是紫色，只是因为它吸收了大部分的红、黄、绿、蓝光。另一种可能性是，这种缺乏是由于失去了一个阳离子。当一个阳离子在某处缺失时，其周围的原子会通过释放电子来提高自己的电价，以保持整体电价不变，以保证电价平衡。这种废弃的电子会吸收可见光而显示颜色，比如水晶家族中的烟晶。
第三，电荷转移着色。当原子形成分子时，电子可以从一个轨道跳到另一个轨道。这个过程叫做电荷转移。电荷转移需要外部能量作为支持，从可见光中吸收。比如这就是海蓝宝石和蓝晶石的颜色形成机理。
第四，乐队能引起颜色。
有一个叫& ldquo能带理论& rdquo根据我们的观点，固体中的电子不仅仅属于一个原子，而是在整个晶体中运动。这些电子具有不同的能量。被电子填充的原子轨道形成的低能能带称为价带，未被电子填充的轨道形成的能带称为导带。当电子从价带跃迁到导带时，也需要一定的能量。这些能量还是取自可见光，所以矿石有颜色。
最后是物理光学着色。这个着色原理并不是因为电子跃迁需要能量，而是矿物晶体本身的结构导致了光在晶体中的干涉、衍射、散射、色散等物理现象。此外，有些矿石纯度不够，包裹体较多，也会对矿物的颜色产生一定的影响，如长石中的赤铁矿，石英岩中的铬铁矿云母和锰铝榴石。
