Classificazione dei cristalli

La classificazione dei cristalli si basa sugli elementi di simmetria e sul valore dei parametri della faccia fondamentale.
In base ai valori dei parametri della faccia fondamentale possiamo riunire i cristalli in 3 gruppi. I gruppi si dividono in 7 sistemi che comprendono i cristalli con la stessa inclinazione degli assi cristallografici. I sistemi comprendono 32 classi con i cristalli che hanno lo stesso grado di simmetria.


sistemiGruppo monometrico

La faccia fondamentale ha i parametri uguali su tutti e tre gli assi.
Ha un solo sistema: cubico.

 

Gruppo dimetrico

La faccia fondamentale ha due parametri uguali e uno diverso, quello verticale.
Ha tre sistemi: esagonale, trigonale, tetragonale.

 

Gruppo trimetrico

La faccia fondamentale ha i tre parametri diversi.
Ha tre sistemi: rombico, monoclino, triclino.


Sistema cubico

Il sistema cubico ha i tre assi cristallografici x, y e z perpendicolari e i parametri delle facce uguali.

Costanti cristallografiche:    α = β = γ = 90°         a = b = c

In questo sistema si ha il massimo grado di simmetria: 6A2 – 3A4 – 4A3 – 9P – C

Comprende 5 classi con 4A3 come elemento caratteristico:

Esacisottaedrica
Pentagonoicositetraedrica
Esacistetraedrica
Diacisdodecaedrica
Pentagonododecaedrica-tetraedrica

Vi appartengono il salgemma (NaCl), fluorite (CaF2), blenda (ZnS), pirite (FeS2), galena (PbS), magnetite (FeFe2O4).


Sistema esagonale

Il sistema esagonale possiede 4 assi cristallografici, di cui x, y e z si trovano su un piano orizzontale con angoli di 120°, mentre w è perpendicolare al piano.

Costanti cristallografiche:    α = β = δ = 120°       γ = 90°     a = b = cd

Il massimo grado di simmetria è: A6 – 6A3 – 7P – C

L'asse w coincide con A6,che è l'elemento caratteristico delle 5 classi:

Bipiramidale diesagonale
Bipiramidale esagonale
Piramidale diesagonale
Piramidale esagonale
Trapezoedrica esagonale

La principale forma è il prisma esagonale, con 6 facce parallele all'asse senario e due facce perpendicolari chiamate pinacoidi. Il prisma è di I ordine se gli assi x, y e z escono dagli spigoli, mentre è di II ordine quando gli assi escono dal centro delle facce.
In questo sistema cristallizzano il quarzo-β (SiO2), apatite [Ca3(PO4)2], il cinabro (HgS), la grafite (C).


Sistema trigonale

Il sistema trigonale possiede 4 assi cristallografici, w verticale, e x, y e z inclinati rispetto a w di angoli uguali ma non sullo stesso piano.

Costanti cristallografiche:    α = β = δ = 120°       γ = 90°     a = b = cd

Il massimo grado di simmetria è: A3 – 3°2 – 3P – C

L'asse w coincide con A3, che è l'elemento caratteristico delle 7 classi:

Scalenoedrica ditrigonale
Bipiramidale ditrigonale
Bipiramidale trigonale
Piramidale trigonale
Piramidale ditrigonale
Trapezoedrica trigonale
Romboedrica trigonale

Le forme principali sono: scalenoedro, con 12 facce di triangoli isosceli; romboedro, con 6 facce rombiche.
I più importanti minerali che cristallizzano in questo sistema sono: calcite (CaCO3), dolomite [CaMg(CO3)2], quarzo (SiO2), ematite (Fe2O3), corindone (Al2O3).


Sistema tetragonale

Il sistema tetragonale possiede 3 assi cristallografici perpendicolari tra loro, ma i parametri sono uguali sugli assi x, y, mentre su z il parametro è maggiore.

Costanti cristallografiche:    α = β = γ = 90°         a = b  ≠ c

Il massimo grado di simmetria è: A4 – 4°2 – 5P – C

L'asse z  coincide con A4, che è l'elemento caratteristico delle 7 classi:

Bipiramidale ditetragonale
Bipiramidale tetragonale
Piramidale tetragonale
Piramidale ditetragonale
Trapezoedrica tetragonale
Scalenoedrica tetragonale
Bisfenoidale tetragonale

In questo sistema cristallizzano la cassiterite (SnO2), la calcopirite (FeCuS2).


Sistema rombico

Nel sistema esagonale i 3 assi cristallografici x, y e z sono tra loro perpendicolari, ma i parametri delle facce sono diversi.

Costanti cristallografiche:    α = β = γ = 90°         abc

Il massimo grado di simmetria è: 2A2 – 3P – C

Il sistema possiede 3 classi:

Bipiramidale rombica
Piramidale rombica
Bisfenoidale rombica

Nel sistema rombico cristallizzano l'olivina [(Mg,Fe)2SiO4], il topazio (Al2F2SiO4), pirosseni e anfiboli rombici.


Sistema monoclino

Il sistema monoclino l'asse x è inclinato verso l'osservatore rispetto a z, e perpendicolare a y. I parametri delle facce sono tutti diversi.

Costanti cristallografiche:    α = γ = 90°       β ≠ 90°             a ≠ b ≠ c

Le 3 classi di questo sistema sono:

Prismatica
Domatica
Sfenoidale

Non esistono forme semplici chiuse e quindi si hanno solo combinazioni.
I principali minerali sono l'ortoclasio (KalSi3O8) e il gesso (CaSO4·2H2O).


Sistema triclino

Nel sistema triclino l'asse z è verticale, mentre x e y sono diversamente inclinati rispetto a z.

Costanti cristallografiche:    α ≠ β ≠  γ ≠ 90°        abc

Le due classi sono:

Pinacoidale
Pediale

La classe pediale è priva di simmetria e le forme presenti sono pedion costituite da un'unica faccia.
Il principale minerale è l'albite (NaAlSi3O8).