Cristalografia

ANTECEDENTES.

RESEÑA HISTORICA.

Frankenheim, en 1835, fue el primer investigador que enumeró y describió las redes espaciales, proponiendo que había un total de 15. Lamentablemente para él, ocho años más tarde, Bravais puso de manifiesto que dos de sus redes eran idénticas. Lo que ocurrió, tomando una analogía bidimensional, es que Frankenheim había errado al no observar que la red rómbica plana y la rectangular centrada eran idénticas. Desde entonces las 14 redes espaciales son, generalmente, y quizás injustamente, llamadas redes de Bravais.

Los cristalógrafos han demostrado que son necesarias solo siete tipos diferentes de celda unidad para crear todas las redes puntuales. La mayor parte de estos siete sistemas cristalinos presentan variaciones de la celda unida básica. A. J. Bravais mostró que catorce celdas unidad estándar podían describir todas las estructuras reticulares posibles.

En función de las posibles localizaciones de los átomos en la celda unitaria se establecen 14 estructuras cristalinas básicas, las denominadas redes de Bravais.

Las diferentes especies minerales se presentan corrientemente bajo la forma de poliedros mas o menos regulares limitadas por caras planas. Estos poliedros han recibido el nombre de cristales y los cuerpos que los constituyen se hayan en estado cristalino. Por oposición al estado cristalino se define un estado amorfo, que es aquel bajo por el cual se presentan los cuerpos de forma exterior indefinida, por ejemplo un vidrio.

El aspecto exterior particular de un cuerpo cristalino o amorfo revela un ordenamiento interno, igualmente particular, de las moléculas que lo constituyen. Antes de describir los principales minerales naturales, examinaremos las leyes que rigen la formación de los cristales, es decir, haremos un breve estudio de la rama de la mineralogía llamada Cristalografia.

INTRODUCCIÓN

En este trabajo hablaremos sobre el campo de la mineralogía, ya que se habla de los sistemas cristalográficos, reconocimiento y tipos de rocas en las que se encuentran los diversos tipos de minerales existentes, en la corteza terrestre, y también de todas las características que presentan cada una de ellas, dependiendo de que tipo sea. También se habla de que está constituido en su totalidad la corteza terrestre, y también donde se formaron los minerales y rocas, dependiendo también en que habita se forma y da como resultado hermosos cristales, consideradas rocas ornamentales, y que cuando más variedad de cristales contiene es más valiosos para los coleccionistas. Un cristal de forma complicada depende a que tipo de sustancia y medios de formación lo afectaron, también depende a los tipos de yacimientos donde se hallan estos cristales la cual le dará una especificada forma.

CRISTALOGRAFIA.

Las multiples formas cristalinas, que un observador inexperto puede clasificar como elementales, pueden reducirse a siete fundamentales, de las cuales se derivan todas las demás por simples operaciones geométricas.

Estos siete solidos caracteristicos permiten dividir el conjunto de cristales en otras tantas categorías de sistemas cristalinos. Los solidos caracteristicos no presentan todos el mismo grado de sencillez geométrica. En estos términos, son mas o menos ricos en elementos de simetría.

ELEMENTOS DE SIMETRIA DE LOS CRISTALES.

Existen tres elementos de simetría posibles: centro de simetría, eje de simetría y plano de simetría.

El centro de simetría de un poliedro es un punto donde todos los vértices de este solido corresponde de en dos en dos sobre una línea que pasa por dicho centro, del cual se hallan, de un lado y de otro, a la misma distancia.

Ejes de simetría son líneas rectas imaginarias que atraviesan el cristal, unen elementos equivalentes opuestos del mismo, y se cortan en el centro. Haciendo girar el cristal alrededor de esas líneas cierto numero de grados, sus elementos se repiten dos o mas veces en igual posición. Si las posiciones idénticas se repiten dos, tres, cuatro o seis veces en una rotación completa (360°), los ejes serán binarios, ternarios, cuartenarios y senarios. La simetría cinco es desconocida en los cristales.

Plano de simetría es todo aquel según el cual el poliedro puede dividirse en dos partes exactamente iguales y que ambas estén respecto a el como el objeto respecto a la imagen en la superficie de un espejo.

LA CRISTALIZACION Y LOS CRISTALES

Un de las cosas que más saltan a la vista en los minerales, diferenciándoles netamente de los seres orgánicos, es la propiedad que tienen de cristalizar, es decir, de adoptar formas poliédricas de una perfección geométrica admirable, en cuyo estado se designan con el nombre de cristales. Como en el caso de las rocas, el término "cristal" tiene en mineralogía un sentido bastante distinto de su significado corriente; cuando se menciona el cristal en la conversación usual, lo primero que viene a la imaginación es su transparencia, mientras que desde el punto de vista mineralógico no tiene importancia este atributo. Muchos minerales cristalizados apenas pueden calificarse de traslúcidos, y hay también muchos que son perfectamente opacos. Lo esencial en ellos es su figura poliédrica. La delicada comparación empleada por Campoamor en una de sus poesías más populares sería una atrocidad si el poeta hubiera escrito teniendo presente la acepción científica del vocablo en cuestión.

Las formas poliédricas propias de los cristales son, según parece, una consecuencia de la disposición simétrica de los átomos de las substancias que componen el mineral, disposición que se ha comparado con la de los nudos de una red; pero para que los átomos adopten esta disposición es indispensable que el mineral se solidifique en determinadas condiciones. Así, hay ciertos minerales, entre ellos el alumbre y la sal común, que si están disueltos en agua cristalizan al solidificarse por evaporación de ésta, y hay otros, como el azufre o el bismuto, que forman cristales cuando, estando fundidos, pasan al estado sólido por enfriamiento. También se forman cristales por sublimación, esto es, por el paso del estado gaseoso al sólido sin mediar el estado líquido, como se observa en ciertos minerales de origen volcánico.

Naturalmente, puede ocurrir qu7e en el cambio de estado físico no se realice exactamente en las condiciones indispensables para que haya cristalización, y entonces, o bien ésta es incompleta, o bien resulta un mineral amorfo, es decir, sin forma poliédrica. De lo primero tenemos un ejemplo en los casos en que, por ser la solidificación efecto de un enfriamiento excesivamente rápido o de una evaporación demasiada intensa, se forman los llamados cristales esqueléticos, que son unos como cristales huecos, cual si estuvieran profundamente excavados. La sal presenta a veces cristales incompletos de esta clase. En cuanto a los minerales amorfos, con frecuencia parece como si los átomos no tuvieran tiempo de adoptar la disposición recticular durante los cambios de estado, y como resultado se forma una masa irregular, rígida y frágil, que recibe el nombre de substancia vítrea. Hay minerales, en fin, que se presentan como coloidales, es decir, como la mezcla de dos substancias, una de ellas dividida en pequeñísimas partículas dispersas en la otra, que es unida y homogénea, y que se denomina medio de dispersión. La arcilla y el mineral de hierro llamado limonita son ejemplos de coloides.

Volviendo a los minerales cristalizados, lo mismo pueden presentarse como cristales aislados que formando curiosas agrupaciones, ya en forma desordenada, o ya yuxtapuestos, en asociación paralela. A veces un conjunto de cristales descansa sobre una base amorfa del mismo mineral, denominándose este tipo de agrupación una drusa; y también son frecuentes los casos en que una masa amorfa profundamente cóncava, a modo de tosca olla o de gruta en miniatura, está interiormente tapizada de numerosos cristales, dando un poco la ilusión de una diminuta caverna de elfos o de hadas. En mineralogía se da a esto el nombre de geoda.

En ciertos minerales se encuentran con frecuencia dos cristales, o un corto número de ellos, íntimamente asociados entre sí, como si se hallasen entrelazados o adheridos, constituyendo lo que se denomina una macla. Hay maclas de los más variados aspectos: unas veces los dos cristales forman una cruz, ya latina o ya de San Andrés; otras, parece como si uno de ellos se hubiera metido dentro del otro, aunque en distinta posición, diciéndose entonces que es una macla de penetración; otras, se adosan dos cristales en posición simétricamente inversa, formando una punta de flecha, etc. También se puede dar el caso de que se asocien cristales de dos minerales diferentes, encontrándose los de uno de ellos dentro de un cristal del otro, que es lo que se conoce como inclusiones, y a veces un cristal de un mineral encierra fragmentos amorfos, fibras o delgadas láminas de un mineral distinto. Un aspecto muy curioso de esta asociación es el fenómeno del encapuchamiento, que se da algunas veces en el cuarzo, y que consiste en la existencia de grandes láminas de mica dentro de un cristal de dicho mineral, paralelamente a sus caras, lo que permite separar del poliedro varias pirámides embutidas unas dentro de otras, como esas cajas chinescas que se van sacando desde la más grande a la más chica.

El tamaño de los cristales varía enormemente; un mismo mineral puede formar cristales microscópicos, o poco

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