1. Cellule unitaire:
* forme et symétrie: Le bloc de construction de base d'une structure cristalline est la cellule unitaire, qui est un modèle tridimensionnel répétitif. Les géologues classent les cellules unitaires en fonction de leur forme et de leur symétrie, en utilisant sept systèmes cristallins:
* cube: Longues égales sur tous les axes, tous les angles de 90 degrés (par exemple, halite, pyrite)
* tétragonal: Longues égales sur deux axes, longueur différente sur le troisième, tous les angles de 90 degrés (par exemple, Cassiterite, Rutile)
* Orthorhombic: Tous les axes ont des longueurs différentes, tous les angles de 90 degrés (par exemple, soufre, topaze)
* monoclinique: Deux axes ont des longueurs différentes, la troisième est différente et oblique, un angle pas à 90 degrés (par exemple, gypse, pyroxène)
* triclinic: Tous les axes ont des longueurs différentes, tous les angles sont différents (par exemple, feldspath de plagioclase, turquoise)
* hexagonal: Trois axes égaux à 120 degrés, un axe perpendiculaire aux autres (par exemple, quartz, beryl)
* trigonal (rhombohédrique): Trois axes égaux à 120 degrés, un axe perpendiculaire aux autres, mais aussi avec une symétrie rotationnelle 3 fois (par exemple, calcite, corundum)
* Paramètres du réseau: Cela comprend les longueurs des axes cellulaires unitaires (A, B, C) et les angles entre eux (α, β, γ). Ces paramètres sont utilisés pour définir avec précision la géométrie de la cellule unitaire.
2. Bravais Lattices:
* Arrangement des atomes: Dans la cellule unitaire, les atomes occupent des positions spécifiques. Les géologues utilisent des réseaux Bravais pour décrire les arrangements possibles de ces points dans l'espace. Il existe 14 réseaux Bravais possibles, représentant toutes les façons uniques d'organiser des points dans un espace tridimensionnel.
3. Groupes de points:
* Éléments de symétrie: Les cristaux présentent souvent des éléments de symétrie comme des plans de symétrie, des axes de rotation et des centres d'inversion. Ces éléments sont utilisés pour définir le groupe de points du cristal, qui est un groupe d'opérations de symétrie qui laissent le cristal inchangé. Il y a 32 groupes de points possibles.
4. Groupes spatiaux:
* Symétrie combinée: Les groupes spatiaux sont une description plus complète de la symétrie cristalline, compte tenu de la symétrie du groupe ponctuel et de la symétrie translationnelle du réseau. Ils combinent les informations des réseaux Bravais et des groupes de points, ce qui a entraîné 230 groupes spatiaux possibles.
5. Structure cristalline:
* Arrangement détaillé: Une description complète de la structure cristalline définit les positions exactes de tous les atomes dans la cellule unitaire. Cela comprend des informations sur le type d'atome, ses coordonnées et les longueurs et angles de liaison.
Exemple:
Prendre halite (naCl) , sel de table commune. Il appartient au système cristallin cubique avec un réseau bravais cubique centré sur le visage . Son groupe point est m3m et groupe spatial est fm3m . Cela signifie qu'il a:
* cube: Longues égales sur tous les axes, tous les angles de 90 degrés.
* cubique centrée sur le visage: Les atomes sont situés aux coins et au centre de chaque face du cube.
* m3m: Le cristal a plusieurs plans de symétrie, des axes de rotation et un centre d'inversion.
* fm3m: Le cristal a une combinaison du réseau cubique centré sur le visage et de la symétrie du groupe ponctuel M3M.
En connaissant ces détails, les géologues peuvent comprendre les propriétés fondamentales d'un cristal, telles que ses propriétés physiques et optiques, et relier ces propriétés à son environnement de composition chimique et de formation.
