Màu sắc của đá quý có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau gây ra: do thành phần hóa học; do các đặc điểm cấu trúc hoặc các tạp chất cơ học ngoại lai. Tùy theo tác nhân gây màu mà các nhà chuyên môn (Fresman, 1954) chia đá quý thành 3 nhóm: màu tự sắc, màu ngoại sắc và màu giả sắc.
Các nguyên tố cấu trúc. Màu tự sắc (idiochromatic colours)
Đây là nhóm đá quý tự chúng đã có màu (tự sắc), gây ra bởi các thành phần hóa học chính tham gia vào cấu trúc tinh thể của chúng. Các thành phần gây ra màu được ghi trong công thức hóa học của các loại đá quý này.
Tham khảo : đại thế chí bồ tát, bồ tát đại thế chí , phổ hiền bồ tát
Nhóm đá quý tự sắc không nhiều. Ví dụ điển hình là màu hồng, hồng thịt do Mn gây ra trong rhodonite, rhodochrosite; màu lục và màu lam do Cu gây ra trong đá lông công (malachite) và biruza (turquoise); màu lục, lục phớt vàng và lục phớt nâu gây ra bởi Fe trong peridot.
Điểm đặc trưng của đá quý tự sắc là màu của chúng nói chung luôn ổn định và có ý nghĩa giám định.
Các nguyên tố tạp chất. Màu ngoại sắc (allochromatic colours)
Khác với màu tự sắc, nhóm đá quý ngoại sắc ở trạng thái tinh khiết thường là không màu, chỉ khi lẫn các tạp chất khác chúng mới có các màu khác nhau. Các nguyên tố tạp chất không phải là những nguyên tố cấu trúc chính của khoáng vật đá quý, bản thân chúng không được ghi trong công thức hóa học của khoáng vật, hàm lượng của chúng thường không cao (từ 0,00n-n%). Chúng thường thay thế những vị trí nhất định của các nguyên tố cấu trúc.
Đây là nhóm đá quý chiếm tỷ lệ cao nhất và các nguyên tố tạp chất là nguyên nhân chủ yếu tạo màu cho đá quý. Ví dụ, khi crôm lẫn trong thành phần corindon sẽ tạo ra ruby màu đỏ, trong thành phần beryl sẽ tạo ra emerald màu lục, trong thành phần chrysoberyl tạo ra alexandrite đổi màu,… Hoặc cũng là corindon nhưng lẫn Fe2+ và Ti4+ sẽ có màu lam (sapphire), beryl lẫn Fe2+ và Fe3+ thì có màu xanh lơ.
Các nguyên tố gây màu (cả tự sắc và ngoại sắc) đều thuộc hai nhóm trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học, đó là:
Nhóm tám nguyên tố chuyển tiếp (Cr, Fe, Co, V, Ti, Ni, Mn, Cu). Chúng có đặc điểm chung là nằm ở vị trí chuyển tiếp và có các điện tử không cặp đôi ở vành điện tử ngoài cùng. Đá quý có thể chứa một vài nguyên tố chuyển tiếp. Màu tạo ra không chỉ phụ thuộc vào bản thân các nguyên tố này mà còn phụ thuộc vào cấu trúc tinh thể và thành phần hóa học của đá quý.
Nhóm nguyên tố đất hiếm (thuộc nhóm lantanoid)
Trong khi đó các nguyên tố chính của bảng hệ thống tuần hoàn lại chủ yếu tạo ra các khoáng vật không màu.
Các nguyên tố cấu trúc. Màu tự sắc (idiochromatic colours)
Đây là nhóm đá quý tự chúng đã có màu (tự sắc), gây ra bởi các thành phần hóa học chính tham gia vào cấu trúc tinh thể của chúng. Các thành phần gây ra màu được ghi trong công thức hóa học của các loại đá quý này.
Tham khảo : đại thế chí bồ tát, bồ tát đại thế chí , phổ hiền bồ tát
Nhóm đá quý tự sắc không nhiều. Ví dụ điển hình là màu hồng, hồng thịt do Mn gây ra trong rhodonite, rhodochrosite; màu lục và màu lam do Cu gây ra trong đá lông công (malachite) và biruza (turquoise); màu lục, lục phớt vàng và lục phớt nâu gây ra bởi Fe trong peridot.
Điểm đặc trưng của đá quý tự sắc là màu của chúng nói chung luôn ổn định và có ý nghĩa giám định.
Các nguyên tố tạp chất. Màu ngoại sắc (allochromatic colours)
Khác với màu tự sắc, nhóm đá quý ngoại sắc ở trạng thái tinh khiết thường là không màu, chỉ khi lẫn các tạp chất khác chúng mới có các màu khác nhau. Các nguyên tố tạp chất không phải là những nguyên tố cấu trúc chính của khoáng vật đá quý, bản thân chúng không được ghi trong công thức hóa học của khoáng vật, hàm lượng của chúng thường không cao (từ 0,00n-n%). Chúng thường thay thế những vị trí nhất định của các nguyên tố cấu trúc.
Đây là nhóm đá quý chiếm tỷ lệ cao nhất và các nguyên tố tạp chất là nguyên nhân chủ yếu tạo màu cho đá quý. Ví dụ, khi crôm lẫn trong thành phần corindon sẽ tạo ra ruby màu đỏ, trong thành phần beryl sẽ tạo ra emerald màu lục, trong thành phần chrysoberyl tạo ra alexandrite đổi màu,… Hoặc cũng là corindon nhưng lẫn Fe2+ và Ti4+ sẽ có màu lam (sapphire), beryl lẫn Fe2+ và Fe3+ thì có màu xanh lơ.
Các nguyên tố gây màu (cả tự sắc và ngoại sắc) đều thuộc hai nhóm trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học, đó là:
Nhóm tám nguyên tố chuyển tiếp (Cr, Fe, Co, V, Ti, Ni, Mn, Cu). Chúng có đặc điểm chung là nằm ở vị trí chuyển tiếp và có các điện tử không cặp đôi ở vành điện tử ngoài cùng. Đá quý có thể chứa một vài nguyên tố chuyển tiếp. Màu tạo ra không chỉ phụ thuộc vào bản thân các nguyên tố này mà còn phụ thuộc vào cấu trúc tinh thể và thành phần hóa học của đá quý.
Nhóm nguyên tố đất hiếm (thuộc nhóm lantanoid)
Trong khi đó các nguyên tố chính của bảng hệ thống tuần hoàn lại chủ yếu tạo ra các khoáng vật không màu.
