II. Основы кристаллографии

Кристаллография изучает формы кристаллов. Она базируется на трех основных законах.

1. Закон постоянства симметрии: все кристаллы одного минерального вида имеют одну и туже симметрию.

2. Закон постоянства углов между гранями: угол между двумя соответствующими гранями данной формы постоянен для всех кристаллов данного минерала.

3. Закон рациональных отношений (закон целых чисел): все грани кристалла отсекают на кристаллографических осях отрезки, которые или бесконечны, или относятся к отрезкам, отсекаемым единичной гранью, как небольшие целые числа.

Решетки описываются с помощью трех кристаллографических осей а, b, с. В отличие от обычных координат они имеют конечный размер и располагаются под углами, которые отличаются от 90 º. Эти оси задают длину ребер и их взаимную ориентацию в элементарной ячейке кристаллической решетки.

Элементарная ячейка – это часть кристаллической решетки, включающей все элементы симметрии, которыми обладает данный кристалл.

Кристаллическая решетка – это абстрактный математический образ, позволяющий фиксировать расположение элементов в пространстве.

Все кристаллы систематизированы на основе их симметрии. В настоящее время разработаны методы количественной оценки кристаллических решеток по их основным характеристикам.

Элементы симметрии:

1. Центр симметрии (I) – это точка, делящая пополам всякую проходящую через нее прямую, проведенную до пересечения с гранями фигуры.

2. Ось симметрии (С) – это линия, при повороте вокруг которой на 360 º фигура совпадает сама с собой n раз (n – порядок оси). Бывают оси 1, 2, 3, 4, 5 и 6 порядков. Оси пятого порядка – очень рéдки и такие кристаллы открыты недавно.

3. Плоскость симметрии (σ) – это плоскость, которая делит фигуру на две части, каждая из которых является зеркальным отражением.