Krystalová soustava je klasifikace krystalů na základě jejich symetrie charakteristik , s vědomím, že upřednostnit některá kritéria nad ostatními výsledky v různých systémech.
Symetrie konvenční sítě umožňuje klasifikovat krystaly do různých krystalických rodin : čtyři v dvourozměrném prostoru, šest v trojrozměrném prostoru.
Podrobnější klasifikace seskupuje krystaly do dvou typů systémů podle toho, zda je kritériem klasifikace síťová symetrie nebo morfologická symetrie . Historicky byly tyto dva systémy označovány nejasně jako krystalový systém , který způsobil zmatek v převážně mineralogické literatuře .
Když klasifikujeme krystaly na základě symetrie jejich sítě, získáme soustavu čtyř (dvourozměrný prostor) nebo sedmi (trojrozměrný prostor) systémů, které ve staré frankofonní mineralogické literatuře (viz zejména díla Georgese Friedela ), byly nazývány „krystalové systémy“. Oficiálním termínem, který si vybrala Mezinárodní unie krystalografie, jsou retikulární systémy ( mřížkové systémy v angličtině).
A retikulární systém sdružuje všechna krystalů, které mají společné to, bodové skupině sítě. Následující tabulky shrnují retikulární systémy, odpovídající skupiny bodů jsou uvedeny v notaci Hermann-Mauguin .
symetrie sítě | retikulární systém |
---|---|
2 | monoklinický |
2 mm | ortorombický |
4 mm | čtyřúhelníkový (kvadratický) |
6 mm | šestihranný |
symetrie sítě | retikulární systém |
---|---|
1 | triclinic |
2 / m | monoklinický |
mmm | ortorombický |
4 / mmm | čtyřúhelníkový (kvadratický) |
3 m | kosodélník |
6 / mmm | šestihranný |
m 3 m | krychlový |
Klasifikaci krystalů na základě jejich morfologické symetrie i symetrie jejich fyzikálních vlastností zavedli němečtí krystalografové pod názvem krystalový systém , který si jako oficiální název zachovala Mezinárodní unie krystalografie .
A systém krystalů skupiny dohromady Krystal, vyznačující se přítomností minimální elementy symetrie, na které ostatní mohou být případně přidávány, dokud se nedosáhne symetrie mřížky. O krystalu, který má úplnou symetrii své mřížky, se říká, že je holohedron ; o krystalu, jehož symetrie je menší než symetrie jeho mřížky, se říká meridron . Následující tabulky shrnují krystalové systémy, kde „A n “ označuje bod (ve dvou rozměrech) nebo osu (ve třech rozměrech) rotace 2π / n a „ m “ označuje přímku (ve dvou rozměrech) nebo rovinu (tři -dimenzionální) odraz (zrcadlo).
Minimální prvky symetrie definující krystalový systém | krystalový systém |
---|---|
1xY 2 | monoklinický |
1xA 2 a 2x m | ortorombický |
1xA 4 | čtyřúhelníkový (kvadratický) |
1xY 6 | šestihranný |
Minimální prvky symetrie definující krystalový systém | krystalový systém |
---|---|
1xY 1 | triclinic (anortic) |
1xA 2 nebo 1x m | monoklinický |
3xA 2 nebo 2x m + 1xA 2 na jejich křižovatce | ortorombický |
1xA 4 | čtyřúhelníkový (kvadratický) |
1xY 3 | trigonální |
1xY 6 | šestihranný |
4xA 3 + 3xA 2 | krychlový |
Ve frankofonním mineralogickém prostředí jsou dvě adjektiva, trigonální a rhombohedrální , často považována za rovnocenná. Nicméně, trigonální termín splňuje všechna krystalů, které mají jako rotační symetrie maximální účelem rotace ± 120 ° kolem jedné osy, bez ohledu na typ mřížky (hexagonální nebo romboedrického): proto charakterizuje systém krystalů a ne mřížky. Na druhou stranu termín rhombohedral kvalifikuje jakýkoli krystal mající síť symetrie 3 m : charakterizuje tentokrát retikulární systém a ne krystalický systém. Příčinou tohoto zmatku v mineralogické literatuře je, že původně byly oba typy systémů označovány jako „krystalické“.
Ve světě frankofonní mineralogie existuje historická chyba korespondence mezi retikulárním systémem a krystalickým systémem. Francouzští mineralogové soustředili své úsilí na retikulární aspekty a dospěli ke klasifikaci do retikulárních systémů, které se v té době nazývaly „krystalové systémy“. Naproti tomu němečtí mineralogové se více zaměřili na morfologické aspekty a dospěli ke klasifikaci do krystalických systémů, jak je dnes známa. Skutečnost, že bylo použito stejné jméno pro dva různé pojmy, znamená, že ještě dnes přetrvává zmatek, zejména v případě skupin s ternární osou: krystal, který má svou bodovou skupinu mezi 3, 32, 3 m, 3 a 3 m do systému trigonálních krystalů. Ale jeho síť může být buď šestihranná nebo kosočtverečná, a proto její možnost patří do dvou různých retikulárních systémů. Na druhou stranu, krystal, který patří do rhomboedrického retikulárního systému, je nutně trigonální. Frankofonní mineralogové však často považují termín „trigonální“ za anglicky mluvící synonymum rhombohedral, zatímco obě adjektiva vyjadřují velmi odlišné pojmy.
Takový problém konkrétněji ovlivňuje klasifikaci křemene a kalcitu . Křemen α tedy krystalizuje v trigonálním krystalovém systému s hexagonální mřížkou, a nikoli v trigonálním systému s romboedrickou mřížkou. Na druhou stranu je kalcit ve skutečnosti trigonální s kosočtverečnou sítí.
14 sítí Bravais je definováno z konvenční sítě sítě. V trojrozměrném prostoru existuje 7 primitivních pevných látek, které nesou stejná označení jako 7 retikulárních systémů: triclinické, monoklinické, ortorombické, kvadratické, kosodélníkové, šestihranné, kubické.
V případě krystalických systémů je však korespondence pouze částečná. Krystaly trigonálního systému mohou mít šestihrannou nebo kosodélníkovou mříž. Z 25 vesmírných skupin v 5 trigonálních třídách má pouze 7 z nich romboedrickou základní buňku (jedná se o skupiny označené písmenem R ); dalších 18 vesmírných skupin má hexagonální elementární buňku ( P ). Protože konvenční síť kosočtverečné sítě je šestihranná, je k popisu atomových poloh krystalu patřících do kosodélníkového retikulárního systému často používán hexagonální referenční rámec. U ostatních pěti případů je korespondence mezi krystalovými systémy a retikulárními systémy úplná.
Následující tabulka ukazuje korespondenci mezi krystalovými rodinami, Bravaisovými mřížkami, retikulárními systémy a krystalovými systémy v trojrozměrném prostoru.
Krystalická rodina | Sítě Bravais | Retikulární systém | Krystalový systém | Klasifikace skupin bodů |
Krychlový | cP , cF , cI | Krychlový | Krychlový | 23, m3, 432, 4 3 m, m 3 m |
Šestihranný | hP | Šestihranný | Šestihranný | 6, 622, 6 mm , 6 / m , 6 / mmm , 6 , 6 2 m |
Šestihranný | hP | Šestihranný | Trigonální | 3, 32, 3 m , 3 , 3 m |
Šestihranný | hR | Kosodélník | Trigonální | 3, 32, 3 m , 3 , 3 m |
Čtyřúhelníkový (kvadratický) | tP , tI | Čtyřúhelníkový (kvadratický) | Čtyřúhelníkový (kvadratický) | 4, 4 , 422, 4 mm , 4 2 m , 4 / m , 4 / mmm |
Ortorombický | oP , oS , oF , oI | Ortorombický | Ortorombický | 222, mm 2, mmm |
Monoklinický | mP , mS | Monoklinický | Monoklinický | 2, m , 2 / m |
Triclinic | aP | Triclinic | Triclinic | 1, 1 |
Systém vesmírných skupin |
Třída symetrie | Krystalické formy | Symetrie | Symboly Hermanna- Mauguina |
|||||
osy 2π / | plány | centrum | |||||||
2 | 3 | 4 | 6 | ||||||
triclinic 1-2 |
hemihedria | jednostranné tvary | - | - | - | - | - | - | 1 |
holoedry | pinacoid | - | - | - | - | - | Ano | 1 | |
monoklinický 3-15 |
axiální hemihedria | kopule nebo vzepětí | 1 | - | - | - | - | - | 2 |
antihemiedria | kupole | - | - | - | - | 1 | - | m | |
holoedry | hranol | 1 | - | - | - | 1 | Ano | 2 / m | |
orto- kosočtverečný 16-74 |
holoaxis | ortorombický čtyřstěn | 3 | - | - | - | - | - | 222 |
antihemiedria | ortorombická pyramida | 1 | - | - | - | 2 | - | mm 2 | |
holoedry | ortorombický osmistěn | 3 | - | - | - | 3 | Ano | 2 / m 2 / m 2 / m | |
kvadratické nebo čtyřúhelníkové 75-142 |
enantiomorfní tetartohedria | tetragonální pyramida | - | - | 1 | - | - | - | 4 |
sphenohedral tetartohedral | čtyřboký disphenohedron | 1 | - | - | - | - | - | 4 | |
parahemihedria | tetragonální dipyramid | - | - | 1 | - | 1 | Ano | 4 / m | |
holoaxis | tetragonální lichoběžník | 4 | - | 1 | - | - | - | 422 | |
antihemiedria | ditetragonální pyramida | - | - | 1 | - | 4 | - | 4 mm | |
sphenohedral hemihedria | tetragonální scalenohedron | 3 | - | - | - | 2 | - | 4 2 m | |
holoedry | ditetragonal dipyramid | 4 | - | 1 | - | 5 | Ano | 4 / m 2 / m 2 / m | |
trigonální 143-167 |
šestihranný ogdoedry | trigonální pyramida | - | 1 | - | - | - | - | 3 |
rombohedrální tetartohedria | |||||||||
paratetartoedria (šestihranný) | kosočtverec | - | 1 | - | - | - | Ano | 3 | |
parahemihedral (rhombohedral) | |||||||||
tetartohedria (šestihranný) | trigonální lichoběžník | 3 | 1 | - | - | - | - | 32 | |
holoaxiální hemihedron (rhombohedral) | |||||||||
antitetardoedria (šestihranný) | ditrigonale pyramida | - | 1 | - | - | 3 | - | 3 m | |
antihemihedrální (rhombohedrální) | |||||||||
trigonal parahemihedria (šestihranná mříž) |
scalenohedron - rhombohedron | 3 | 1 | - | - | 3 | Ano | 3 2 / m | |
holoedry (romboedrická síť) | |||||||||
šestihranný 168-194 |
enantiomorfní tetartohedria | šestihranná pyramida | - | - | - | 1 | - | - | 6 |
trojúhelníková tetartohedria | trojúhelníkový dipyramid | - | 1 | - | - | 1 | - | 6 | |
parahemihedria | šestihranný dipyramid | - | - | - | 1 | 1 | Ano | 6 / m | |
holoaxis | šestihranný lichoběžník | 6 | - | - | 1 | - | - | 622 | |
antihemiedria |
dihexagonale pyramid hexagonální pyramida |
- | - | - | 1 | 6 | - | 6 mm | |
trojúhelníková hemihedria | dipyramid / ditrigonal hranol | 3 | 1 | - | - | 4 | - | 6 m 2 | |
holoedry | dihexagonal dipyramid | 6 | - | - | 1 | 7 | Ano | 6 / m 2 / m 2 / m | |
kubický nebo izometrický 195-230 |
tetartohedria | pentagonotritetrahedron | 3 | 4 | - | - | - | - | 23 |
parahemihedria | diplohedron - dodecahedron | 3 | 4 | - | - | 3 | Ano | 2 / m 3 | |
holoaxis | pentagonotrioctahedron | 6 | 4 | 3 | - | - | - | 432 | |
antihemiedria | od hexatetrahedronu po čtyřstěn | 3 | 4 | - | - | 6 | - | 4 3 m | |
holoedry | od hexooctahedronu po krychli | 6 | 4 | 3 | - | 9 | Ano | 4 / m 3 2 / m |