1. Cella unitaria:
* Forma e simmetria: Il blocco di base di una struttura cristallina è la cella unitaria, che è un modello tridimensionale ripetuto. I geologi classificano le celle unitarie in base alla loro forma e simmetria, utilizzando sette sistemi di cristallo:
* Cubic: Lunghezze uguali su tutti gli assi, tutti gli angoli di 90 gradi (ad es. Halite, pirite)
* tetragonale: Lunghezze uguali su due assi, lunghezza diversa sul terzo, tutti gli angoli di 90 gradi (ad es. Cassiterite, rutile)
* Orthorhombic: Tutti gli assi hanno lunghezze diverse, tutti gli angoli di 90 gradi (ad esempio zolfo, topazio)
* Monoclinic: Due assi hanno lunghezze diverse, il terzo è diverso e obliquo, un angolo non 90 gradi (ad es. Gypsum, pirossene)
* Triclinic: Tutti gli assi hanno lunghezze diverse, tutti gli angoli sono diversi (ad es. Feldspato di plagioclasio, turchese)
* esagonale: Tre assi uguali a 120 gradi, un asse perpendicolare agli altri (ad esempio, quarzo, beryl)
* trigonale (rhombohedral): Tre assi uguali a 120 gradi, un asse perpendicolare agli altri, ma anche con simmetria rotazionale a 3 volte (ad esempio, calcite, corindum)
* Parametri reticolari: Ciò include le lunghezze degli assi delle cellule unitarie (A, B, C) e gli angoli tra loro (α, β, γ). Questi parametri vengono utilizzati per definire con precisione la geometria della cella unitaria.
2. Bravais Lattices:
* Disposizione atomo: All'interno della cellula unitaria, gli atomi occupano posizioni specifiche. I geologi usano reticoli bravais per descrivere le possibili disposizioni di questi punti nello spazio. Ci sono 14 possibili reticoli bravais, che rappresentano tutti i modi unici per organizzare punti in uno spazio tridimensionale.
3. Gruppi di punti:
* Elementi di simmetria: I cristalli mostrano spesso elementi di simmetria come piani di simmetria, assi di rotazione e centri di inversione. Questi elementi vengono utilizzati per definire il gruppo di punti di Crystal, che è un gruppo di operazioni di simmetria che lasciano invariato il cristallo. Esistono 32 possibili gruppi di punti.
4. Gruppi spaziali:
* Simmetria combinata: I gruppi spaziali sono una descrizione più completa della simmetria cristallina, considerando sia la simmetria dei gruppi di punti che la simmetria traslazionale del reticolo. Combinano le informazioni dai reticoli e dai gruppi di punti Bravais, causando 230 possibili gruppi spaziali.
5. Struttura cristallina:
* Disposizione dettagliata: Una descrizione completa della struttura cristallina definisce le posizioni esatte di tutti gli atomi all'interno della cella unitaria. Ciò include informazioni sul tipo di atomo, le sue coordinate e le lunghezze e gli angoli del legame.
Esempio:
Prendi Halite (NaCl) , sale da tavola comune. Appartiene al sistema di cristallo cubico con un reticolo bravais cubico incentrato sul viso . Il suo gruppo di punti è m3m e gruppo spaziale è fm3m . Questo significa che ha:
* Cubic: Lunghezze uguali su tutti gli assi, tutti gli angoli di 90 gradi.
* Cubic centrato sul viso: Gli atomi si trovano agli angoli e al centro di ogni faccia del cubo.
* m3m: Il cristallo ha più piani di simmetria, assi di rotazione e un centro di inversione.
* fm3m: Il cristallo ha una combinazione del reticolo cubico incentrato sul viso e della simmetria del gruppo di punti M3M.
Conoscendo questi dettagli, i geologi possono comprendere le proprietà fondamentali di un cristallo, come le sue proprietà fisiche e ottiche, e mettere in relazione queste proprietà con la sua composizione chimica e l'ambiente di formazione.
