Hvordan klassificerer geologer krystalstractere?

1. Enhedscelle:

* form og symmetri: Den grundlæggende byggesten i en krystalstruktur er enhedscellen, som er et gentagende tredimensionelt mønster. Geologer klassificerer enhedsceller baseret på deres form og symmetri ved hjælp af syv krystalsystemer:

* kubisk: Lige længder på alle akser, alle vinkler 90 grader (f.eks. Halit, pyrit)

* tetragonal: Lige længder på to akser, forskellig længde på den tredje, alle vinkler 90 grader (f.eks. Kassiterit, rutil)

* orthorhombic: Alle akser har forskellige længder, alle vinkler 90 grader (f.eks. Svovl, topaz)

* monoklinisk: To akser har forskellige længder, den tredje er forskellig og skrå, en vinkel ikke 90 grader (f.eks. Gips, pyroxen)

* triclinic: Alle akser har forskellige længder, alle vinkler er forskellige (f.eks. Plagioclase feltspat, turkis)

* hexagonal: Tre lige store akser ved 120 grader, den ene akse vinkelret på de andre (f.eks. Kvarts, beryl)

* trigonal (rhombohedral): Tre lige store akser ved 120 grader, en akse vinkelret på de andre, men også med 3 gange rotationssymmetri (f.eks. Calcite, Corundum)

* gitterparametre: Dette inkluderer længderne af enhedscelleakser (A, B, C) og vinklerne mellem dem (α, β, γ). Disse parametre bruges til nøjagtigt at definere enhedscellens geometri.

2. Bravais Gattices:

* atomarrangement: Inden for enhedscellen indtager atomer specifikke positioner. Geologer bruger Bravais -gitter til at beskrive de mulige arrangementer af disse punkter i rummet. Der er 14 mulige Bravais-gitter, der repræsenterer alle de unikke måder at arrangere point i et tredimensionelt rum.

3. Punktgrupper:

* symmetrielementer: Krystaller udviser ofte symmetrielementer som symmetriplaner, rotationsakser og inversionscentre. Disse elementer bruges til at definere Crystal's Point Group, som er en gruppe af symmetrioperationer, der efterlader krystalen uændret. Der er 32 mulige punktgrupper.

4. Rumgrupper:

* kombineret symmetri: Rumgrupper er en mere komplet beskrivelse af krystalsymmetri i betragtning af både punktgruppesymmetri og den translationelle symmetri af gitteret. De kombinerer informationen fra Bravais -gitter- og punktgrupper, hvilket resulterer i 230 mulige rumgrupper.

5. Krystalstruktur:

* Detaljeret arrangement: En komplet krystalstrukturbeskrivelse definerer de nøjagtige positioner for alle atomer i enhedscellen. Dette inkluderer information om typen af ​​atom, dets koordinater og bindingslængder og vinkler.

Eksempel:

Tag halit (NaCl) , almindeligt bordsalt. Det hører til kubisk krystalsystem Med en ansigt-centreret kubisk Bravais-gitter . Dens Point Group er m3m og rumgruppe er fm3m . Dette betyder, at det har:

* kubisk: Lige længder på alle akser, alle vinkler 90 grader.

* ansigt-centreret kubisk: Atomer er placeret i hjørnerne og midten af ​​hver side af terningen.

* m3m: Krystallen har flere symmetriplaner, rotationsakser og et inversionscenter.

* fm3m: Krystallen har en kombination af den ansigtscentrerede kubiske gitter og M3M Point Group-symmetri.

Ved at kende disse detaljer kan geologer forstå de grundlæggende egenskaber ved en krystal, såsom dens fysiske og optiske egenskaber, og forholde disse egenskaber til dets kemiske sammensætning og dannelsesmiljø.