CRISTALOGRAFÍA

La cristalografía es una ciencia que estudia las propiedades de los cristales que se refieren a sus estructura interna, como ser las relaciones matemáticas de sus caras, ángulos, ejes, etc. así como las relaciones de cristal a cristal. También la cristalografía mediante estas relaciones divide y clasifica a los cristales en clases y sistemas.

• Cristal.- El término cristal se emplea en el sentido tradicional de una forma geométrica poliédrica limitada por caras lisas, que adquiere un compuesto bajo las influencias Interatómicas, cuando pasa del estado líquido o gaseoso al estado sólido. Los cristales muchas veces se los reconocen por su belleza y simetría.
  

 

• Cristalino.- Cuando en un mineral, los diferentes componentes químicos se encuentran en lugares definidos y se ordenan regularmente, formando un cristal con estructura atómica regular o con arreglo atómico ordenado.
  
  Cuando un mineral no presenta formas externas bien definidas de modo que no se puedan considerarse como cristales, se dice que tiene formas externas macizas.
  
• Amorfo.- Es cuando un mineral no tiene una estructura interna bien definida (sin estructura cristalina) por ejm. Los vidrios volcánicos y los precipitados en forma de gel (ópalo).
  

Los minerales en un 98 % son de constitución cristalina.

Formas exteriores

 

Un cristal está limitado por superficies planas llamadas caras, las mismas que muestran una simetría matemática, que es la base de la división de los cristales. Esta simetría puede definirse en relación a los elementos de simetría que son:

• Planos de simetría.- Si consideramos una mesa cuadrada, y hacemos pasar un plano de tal manera que queda dividido en dos partes iguales, se considera a este como un plano de simetría, es decir que las dos partes son exactamente iguales, siendo la mitad del sólido igual a la otra como la imagen de un espejo. Un cubo puede tener hasta 9 planos de simetría (ver fig).
  

 

• Eje de simetría.- Si hacemos girar un cuerpo alrededor de una línea recta llamada eje y en una rotación de 360º coincide en su posición original por lo menos dos veces, se dice que el cuerpo tiene simetría, y esta puede ser binaria si se repite dos veces, ternaria si se repite 3 veces, cuaternaria 4 veces, etc. (ver fig).
  

 

• Centro de simetría.- Es el punto que se encuentra en el interior del cuerpo, y cualquier característica exterior del cuerpo se repetirá a la misma distancia en dirección opuesta. si cruzamos una línea del centro del prisma a una esquina, y si esa línea extendida en dirección opuesta desde el centro encontramos otra esquina a la misma distancia, este punto central tendrá que ser el centro de simetría de dicho cuerpo (ver fig).
  

 

Clases y Sistemas

 

De acuerdo a los elementos de simetría, ha establecido que existen 32 clases de simetrías posibles para los cristales, estas están agrupadas por sus características en 6 sistemas cristalográficos, los cuales podemos apreciarlos en la tabla.

Conocidos los elementos de simetría podemos hablar de ejes cristalográficos y de la cruz axial. Los ejes cristalográficos son líneas imaginarias que se cruzan en el centro de simetría y sirven para ubicar las distintas caras del cristal en el espacio .Generalmente  coinciden con los ejes de simetría y en su intersección forman la cruz axial. La cruz axial responde a una relación angular y de longitud entre los ejes cristalográficos. En la cruz axial los ejes cristalográficos se denominan, convencionalmente, "a", "b" y "c" y los ángulos que forman entre sí: a , ß y d .

 

• Sistema isométrico.- Cúbico o regular, los tres ejes tienen la misma longitud y son perpendiculares entre sí. Ej. Halita NaCl, Pirita FeS₂, Diamante C.
  
  Su cruz axial responde a la siguiente relación:
  

a = b = c    a = ß = d = 90°

• Sistema tetragonal.- Presenta dos ejes iguales y un tercero desigual. Dos ejes iguales (horizontal) y un tercero (vertical) de longitud diferente, todos perpendiculares entre sí. Ej. Casiterita SnO₂. Su cruz axial responde a la siguiente relación:
  

a = b ¹ c a = ß = d = 90°

• Sistema hexagonal.- En este sistema intervienen cuatro ejes cristalográficos en lugar de tres. Los tres horizontales son iguales entre sí y se cortan a 120°. Ej. Apatito y grafito C. Su cruz axial responde a la siguiente relación:
  
  a = b = d ¹ c a = ß = d = 90°, g= 120°
  
• Sistema rómbico.- Posee tres ejes perpendiculares, todos de distinta longitud. Los elementos de simetría característicos de este sistema son tres ejes diagonales o un eje diagonal y dos planos perpendiculares entre sí, que pasan por él. Ej.: Olivino.
  
  Su cruz axial responde a la siguiente relación:
  
  a ¹ b ¹c    a = ß = d = 90°
  
• Sistema monoclínico.- Los cristales se refieren a tres ejes desiguales, dos de los cuales se cortan según un ángulo oblicuo y el tercero es perpendicular al plano de los otros dos. Los ángulos son iguales mayor de 90°. Sus elementos de simetría característicos son un eje diagonal y un plano.. Ej.: Mica Su cruz axial responde a la siguiente relación:
  

                a ¹ b ¹ c    a = d = b > 90°

• Sistema triclínico.- Tres ejes desiguales y tres ángulos desiguales entre sí y diferente de 90°. Ej.: Albita. Su cruz axial responde a la siguiente relación:
  
  a ¹ b ¹ c    a
  ¹ ß ¹
  d
  ¹ 90°
  

Maclas

 

Cuando dos o más cristales crecen conjuntamente de acuerdo a alguna ley, a este Inter-crecimiento se conoce con el nombre de macla o cristal geminado (ver fig). Las superficies según las cuales están unidos los cristales se conocen como superficies de unión, y puede haber maclas de contacto o maclas de penetración.

También llamada Hemitropia, que es la agrupación de cristales unidos por una superficie plana de tal forma que las caras y aristas correspondientes queden dispuestas en sentido contrario.