Κρύσταλλοι: Γεωμετρία που αναπτύχθηκε στη φύση

Διαχωρίστε το κρυσταλλικό σύστημα από την κρυσταλλική μορφολογία

Το κρυσταλλικό σύστημα περιγράφει τη συμμετρία και τις γεωμετρικές σχέσεις των κρυσταλλογραφικών αξόνων. Η ορυκτολογία αναγνωρίζει επτά συστήματα: τρικλινές, μονοκλινές, ορθορομβικό, τετραγωνικό, τριγωνικό, εξαγωνικό και κυβικό. Δεν πρόκειται για επτά σχήματα δειγμάτων. Ένας κρύσταλλος μπορεί να ανήκει σε ένα σύστημα και ταυτόχρονα να εμφανίζει διάφορες εξωτερικές μορφές, ανάλογα με το ποιες έδρες αναπτύσσονται πιο έντονα.

Το habit (εξωτερική μορφή) περιγράφει τη συνολική εμφάνιση, για παράδειγμα πρισματική, πλακώδη, βελονοειδή ή ινώδη. Ο χαλαζίας ανήκει στο τριγωνικό σύστημα, ενώ ένα οικείο χαλαζιακό πρίσμα συνήθως παρουσιάζει εξάπλευρο περίγραμμα. Ο σιδηροπυρίτης ανήκει στο κυβικό σύστημα αλλά μπορεί να σχηματίσει κύβους, οκτάεδρα ή πυριτοέδρα. Τα παραδείγματα αυτά δείχνουν ότι η καταμέτρηση των ακμών είναι μια αρχική παρατήρηση και όχι πλήρης μέθοδος αναγνώρισης.

Αναζητήστε χώρο ανάπτυξης και διακοπές

Οι μεγάλες, καλά διαμορφωμένες έδρες συνήθως χρειάζονται χώρο για να αναπτυχθούν. Σε ένα πυκνό πέτρωμα, οι γειτονικοί κόκκοι εμποδίζουν ο ένας τον άλλον και αφήνουν ακανόνιστα όρια, ακόμη και όταν κάθε κόκκος έχει οργανωμένη εσωτερική δομή. Μια κοιλότητα μπορεί να παρέχει ανοιχτό χώρο, αλλά ένας εκτεθειμένος κρύσταλλος μπορεί να αναπτυχθεί άνισα, αν τα θρεπτικά συστατικά φτάνουν πιο εύκολα στη μία πλευρά απ' ό,τι στην άλλη.

Αλλαγές θερμοκρασίας, διαλυμένων συστατικών ή παροχής ρευστού μπορούν να αφήσουν ζώνες, επιφανειακά σκαλοπάτια και διακοπές ανάπτυξης. Ένα έγκλεισμα είναι υλικό που περικλείεται κατά ή μετά την ανάπτυξη ενός ορυκτού· η ερμηνεία του εξαρτάται από τη σχέση του με τον ξενιστή. Μια ορατή γραμμή μέσα στον χαλαζία δεν είναι αυτόματα ξεχωριστό ορυκτό, και ένα φαινομενικό περίγραμμα «φαντάσματος» απαιτεί προσεκτικό φωτισμό προτού περιγραφεί με βεβαιότητα.

Διακρίνετε έδρες, σχισμάτωση και θραύση

Οι κρυσταλλικές έδρες σχηματίζονται κατά την ανάπτυξη. Η σχισμάτωση (cleavage) περιγράφει την τάση ενός ορυκτού να σπάει κατά συγκεκριμένα δομικά επίπεδα. Η θραύση (fracture) περιγράφει θραύση που δεν ακολουθεί τη σχισμάτωση. Και οι τρεις μπορούν να επηρεάσουν τη σιλουέτα ενός δείγματος. Ο ασβεστίτης συνήθως δίνει ρομβοεδρικά θραύσματα σχισμάτωσης· τα θραύσματα αυτά δεν πρέπει να περιγράφονται αυτόματα ως πλήρεις, φυσικά αναπτυγμένοι ρομβοεδρικοί κρύσταλλοι.

Ο χαλαζίας δεν έχει σχισμάτωση και συνήθως εμφανίζει κογχοειδή θραύση, που δίνει καμπύλα, κοχυλοειδή σπασίματα. Ο αστρίος εμφανίζει συχνά δύο εμφανείς διευθύνσεις σχισμάτωσης που συναντιούνται σε ή κοντά σε ορθή γωνία. Οι υπάρχουσες θραύσεις μπορεί να είναι χρήσιμα τεκμήρια, αλλά η σκόπιμη θραύση ενός δείγματος σπάνια αποτελεί λογικό πρώτο τεστ. Χρήσιμες πληροφορίες για την ανάπτυξη και τους συσχετισμούς των ορυκτών μπορεί να χαθούν στη διαδικασία.

Διαβάστε τα σμήνη χωρίς υπερερμηνείες

Η διδυμία αφορά δύο ή περισσότερα κρυσταλλικά άτομα ενωμένα σε συγκεκριμένη κρυσταλλογραφική σχέση. Μια τυχαία διασταύρωση κρυστάλλων δεν αποτελεί επαρκή τεκμήριο. Ο γύψος μπορεί να εμφανίζει δίδυμους κρυστάλλους «χελιδονοουράς» (swallowtail), ενώ ορισμένοι αστρίοι δείχνουν επαναλαμβανόμενη διδυμία, η οποία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη υπό κατάλληλη οπτική εξέταση. Ένα δείγμα που κρατιέται στο χέρι μπορεί να υποδηλώνει σχέση διδυμίας χωρίς να αποκαλύπτει αρκετή γεωμετρία για να την επιβεβαιώσει.

Τα συσσωματώματα χρειάζονται ξεχωριστό λεξιλόγιο. Οι ακτινωτές ομάδες απλώνονται προς τα έξω από ένα κέντρο· οι δρουζικές επικαλύψεις (drusy) αποτελούνται από πολλούς μικρούς κρυστάλλους που καλύπτουν μια επιφάνεια. Το βοτρυοειδές υλικό έχει στρογγυλεμένες, σταφυλοειδείς μάζες, συχνά δομημένες από πολύ μικρότερες εσωτερικές μονάδες. Οι περιγραφές αυτές μεταδίδουν όσα είναι ορατά χωρίς να δηλώνουν σύνθεση. Ο μαλαχίτης, ο αιματίτης και άλλα ορυκτά μπορούν όλα να σχηματίσουν στρογγυλεμένα συσσωματώματα.

Οι γιγαντιαίοι κρύσταλλοι γύψου της Νάικα στο Μεξικό αναδεικνύουν τη σημασία των διαρκών γεωλογικών συνθηκών και όχι κάποια μυστηριώδη εξαίρεση της κρυσταλλογραφίας. Οι επιστημονικές εξηγήσεις συνδέουν την ανάπτυξή τους με τη χημεία του νερού και ένα κατάλληλο θερμικό περιβάλλον. Τα σπήλαια είναι επικίνδυνα περιβάλλοντα, όχι τόποι για άσκοπη συλλογή. Η αξία τους εδώ είναι ως παράδειγμα του πώς μια εντυπωσιακή μορφή προκαλεί ερωτήματα που μπορούν να ελεγχθούν.