1.1.1. Сведения по кристаллографии

Большинство минералов представляют собой кристаллы и их агрегаты, им посвящена наука кристаллография. Кристаллы это анизотропные вещества, имеющие упорядоченное расположение атомов (ионов и молекул). Атомы в кристаллах размещаются в геометрическом порядке параллельными рядами с постоянными расстояниями между ними, свойственными каждому кристаллическому соединению. Это строение выражается в виде пространственной решетки, которую можно представить в виде бесконечно большого количества одинаковых по форме и размеру параллелепипедов. Вершины параллелепипедов, в которых находятся атомы, ионы или молекулы, называются узлами пространственной решетки, а прямые линии, проведенные через них, - рядами решетки. Параметры кристаллической решетки минералов определяются при прохождении по ним рентгеновских лучей. Их дифракция доказывает также периодичность расположения атомов в кристаллах. По параметрам кристаллической решетки диагностируются минералы. Этим занимаются, проводя рентгено-структурный и дифрактометрический анализы. Упорядоченное внутреннее строение кристаллических веществ обусловливает их основные свойства: анизотропность, способность самоограняться, сохраняя постоянные углы между гранями кристалла, и вид симметрии.

Симметрия определяется присутствием центра, осей и плоскостей симметрии. Центр симметрии - это точка внутри кристалла, от которой на одинаковых расстояниях в диаметрально-противоположных направлениях располагаются одинаковые части фигуры. Внешним выражением наличия центра симметрии в кристалле является присутствие параллельных граней и ребер. Плоскость, ось и центр симметрии находятся в кристаллах во взаимной связи и сочетания их ограничены. Возможны только 32 комбинации элементов симметрии. Каждая комбинация соответствует определённым кристаллографическим классам или видам симметрии. Кристаллографические классы (виды симметрии) объединяются в семь групп – сингонии. Различают триклинную, моноклинную, ромбическую, тригональную, гексагональную, тетрагональную (квадратную) и кубическую сингонии

Каждая группа отличается совокупностью простых геометрических форм и их закономерных комбинаций. Триклинная, моноклинная и ромбическая сингонии называются низшими, так как они не имеют осей симметрии выше второго порядка. Тригональная, гексагональная и тетрагональная сингонии называются средними; наряду с осями симметрии второго порядка они имеют одну ось симметрии высшего порядка. Кубическая сингония характеризуется несколькими осями симметрии высшего порядка и является высшей сингонией. Для каждой группы сингоний имеются характерные формы кристаллов (табл. 1.1). Всего возможно 47 вариантов простых форм (рис. 1.1.-1.3).

Таблица 1.1

Группа сингоний	Формы кристаллов
Низшая	Моноэдр, диэдр, ромбическая призма, ромбический тетраэдр, ромбическая пирамида, ромбическая дипирамида
Средняя гексагональная)	Призмы: гексагональные, тетрагональные, тригональные; пирамиды и бипирамиды; гексагональные, тетрагональные, тригональные; ромбоэдр и др .
Высшая	Куб, октаэдр, тетраэдр, ромбододекаэдр, пентагондодекаэдр и др.

Рис. 1.1. Варианты простых кристаллических форм низших сингоний – триклинной, моноклинной и ромбической /Завьялов,2007/.

а

Рис.1.2. а. Варианты простых кристаллических форм средних сингоний – тригональной, тетрагональной и гексагональной /Завьялов,2007/.

б

Рис.1.2. б. Варианты простых кристаллических форм средних сингоний – тригональной, тетрагональной и гексагональной /Завьялов,2007/.

в

Рис.1.2. в. Варианты простых кристаллических форм средних сингоний – тригональной, тетрагональной и гексагональной /Завьялов,2007/.