Простые формы низшей категории сингоний

В низшей категории насчитывается 7 простых форм – из них 5 открытых и 2 замкнутые – тетраэдр и дипирамида ромбическая (рис. 7).

Рис. 7. Простые формы кристаллов низшей категории:

1 – моноэдр; 2 – пинакоид; 3 – диэдр; 4 – ромбическая призма;

5 – ромбический тетраэдр; 6 – ромбическая пирамида;

7 – ромбическая дипирамида

Наименее симметричны кристал­лы триклинной сингонии. У них из всех возможных элементов симмет­рии обычно наблюдается только центр симметрии, но иногда и он от­сутствует. Элементарная ячейка кристаллов строится на трёх базовых векторах (трансляциях) разной длины, все углы между которыми не являются прямыми (рис. 8).

Этот вид сингонии свойственен альбиту (а), микроклину (б) (рис. 9) и др.

К моноклинной сингонии относятся кристаллы, которые имеют либо одну плоскость симметрии, либо одну ось второго порядка, либо и ту и другую вместе в сочетании с центром симметрии. Элементарная ячейка кристаллов моноклинной сингонии строится на трёх векторах a, b и c, имеющих разную длину, с двумя прямыми и одним непрямым углами между ними (рис. 10).

Рис.8. Элементарная ячейка кристаллов триклинной сингонии

а б

Рис. 9. Альбит (а), микроклин (б)

Рис. 10. Элементарная ячейка кристаллов моноклинной сингонии

Этот вид сингонии свойственен ортоклазу (а), гипсу (б), мусковиту (в) (рис. 11), некоторым амфиболам.

а б в

Рис. 11. Ортоклаз (а), гипс (б), мусковит (в)

Ромбической сингонией обладают кристаллы с одной или тремя осями второго порядка и двумя или тремя плоскостями симметрии (L₂2P или 3L₂3PC), а также кристаллы с тремя осями второго порядка без плоскости симметрии (3L₂). В поперечном сечении они имеют форму ромба. Элементарная ячейка определяется тремя базовыми векторами (трансляциями), которые перпендикулярны друг к другу, но не равны между собой. Часто используется другое название – орторомбическая сингония.

Этот вид сингонии присущ оливину (а), сере (б), александриту (в) (рис. 12) и др.

а б

в

Рис. 12. Оливин (а), сера (б), александрит (в)

Простые формы средней категории

К средней категории относятся тригональная, тетрагональная и гексагональная сингонии. Эта группа объединяет кристаллы, обладающие только одной осью симметрии порядка выше второго.

В сингониях средней категории вероятны моноэдры, пинакоиды, призмы разного рода, различные пирамиды и дипирамиды, трапецоэдры, ромбоэдры, скаленоэдры, тетрагональные тетраэдры (рис. 13).

Рис.13. Простые формы средней категории сингоний:

1–6 пирамиды: 1 – тригональная, 2 – дитригональная, 3 – тетрагональная, 4 – дитетрагональная, 5 – гексагональная, 6 – дигексагональная;

7–12 дипирамиды: 7 – тригональная, 8 – дитригональная, 9 – тетрагональная, 10 – дитетрагональная, 11 – гексагональная, 12 – дигексагональная;

13–25 призмы: 13 – тригональная, 14 – дитригональная, 15 – тетрагональная, 16 – дитетрагональная, 17 – гексагональная, 18 – дигексагональная, 19 – тригональный трапецоэдр, 20 – тетраэдр, 21 – тетрагональный трапецоэдр, 22 – ромбоэдр, 23 – гексагональный трапецоэдр, 24 – тетрагональный скаленоэдр, 25 – тригональный скаленоэдр

Тригональная сингония определяется тремя базовыми векторами одинаковой длины, с равными, но не прямыми, углами между векторами (рис.14).

Рис. 14. Элементарная ячейка кристаллов тригональной сингонии

В тригональной сингонии высшее сочетание элементов симметрии – L₃3L₂3PC. Типичная форма кристаллов – ромбоэдры (каль­цит (а), доломит (б), магнезит (в), гематит (г) и др.). К этой же сингонии принадлежат также корунд (д) и кварц (е) (рис. 15). Вершины кристаллов кварца представляют собой комбинацию двух ромбоэдров.

В элементарной ячейке кристаллов тетрагональной сингонии два из трех базовых векторов имеют одинаковую длину, а третий отличается от них.

Параметры элементарной ячейки:

Все три вектора перпендикулярны друг к другу. Тетрагональная или квадратная сингония отличается присут­ствием в кристаллах одной оси четвертого порядка. В сечении, перпендикулярном к этой оси, обычно наблюдается форма квадрата или восьмиугольника (рис. 16). Высшим сочетанием элементов симметрии в этой сингонии может быть L₄4L₂5PC.

а б

в г

д е

Рис. 15. Кальцит (а), доломит (б), магнезит (в), гематит (г),

корунд (д), кварц (е)

Рис.16. Кристаллы тетрагональной сингонии

Эта сингония присуща халькопириту (а) и рутилу (б) (рис. 17).

а б

Рис. 17. Халькопирит (а), рутил (б)

Гексагональная сингония – кристаллографическая сингония, для которой характерно следующее соотношение между углами (α, β, γ) и рёбрами (а, b, с) элементарной ячейки кристалла: а = b ≠ с, α = β = 90º, γ = 120º. Её элементарная ячейка строится на трёх базовых векторах (трансляциях), два из которых равны и образуют угол 120°, а третий им перпендикулярен. В гексагональной сингонии три элементарных ячейки образуют правильную призму на шестигранном основании (рис. 18).

Рис. 18. Гексагональная сингония

Гексагональная сингония характеризуется наличием одной оси симметрии шестого порядка L₆. Для кристаллов гексагональной сингонии характерна форма шестигранных призм, грани которых параллельны оси шестого поряд­ка L₆ (β–кварц (а), апатит (б), нефелин (в), рис. 19). Кристаллы гексагональной сингонии образуют призмы, пирамиды, дипирамиды и др. Высшее сочетание элементов симметрии в ней L₆6L₂7PC.

а б в

Рис. 19. β–кварц (а), апатит (б), нефелин (в)