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• Nestor Zelada Arevalo

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CAPITULO III

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CRISTALOGRAFIA Es la ciencia que se dedica al estudio y resolución de estructuras cristalinas. La mayoría de los minerales adoptan formas cristalinas cuando se forman en condiciones favorables. La cristalografía es el estudio del crecimiento, la forma y la geometría de estos cristales. 2

DISPOSICION EN LOS SISTEMAS CRISTALINOS La disposición de los átomos en un cristal puede conocerse por difracción de los rayos X. La química cristalográfica estudia la relación entre la composición química, la disposición de los átomos y las fuerzas de enlace entre éstos. Esta relación determina las propiedades físicas y químicas de los minerales. 3

ESTRUCTURA DE LOS SISTEMAS CRISTALINOS Para determinar completamente la estructura cristalina elemental de un sólido, además de definir la forma geométrica de la red, es necesario establecer las posiciones en la celda de los átomos o moléculas que forman el sólido cristalino; lo que se denominan puntos reticulares.

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ELEMENTOS DE SIMETRIA EN LOS SISTEMAS CRISTALOGRAFICOS Las celdas fundamentales de un cristal presentan elementos de simetría, que son:  Eje de simetría: es una línea imaginaria que pasa a través del cristal, alrededor de la cual, al realizar éste un giro completo, repite dos o más veces el mismo aspecto. Los ejes pueden ser: monarios, si giran el motivo una vez (360º); binarios, si lo giran dos veces (180º); ternarios, si lo giran tres veces (120º); cuaternarios, si lo giran cuatro veces (90º); o senarios, si giran el motivo seis veces (60º). 5

 Plano de simetría: es un plano imaginario que divide el cristal en dos mitades simétricas especulares, como el reflejo en un espejo, dentro de la celda. Puede haber múltiples planos de simetría. Se representa con la letra m.  Centro de simetría: es un punto dentro de la celda que, al unirlo con cualquiera de la superficie, repite al otro lado del centro y a la misma distancia un punto similar.

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 Sistemas cristalinos: todas la redes cristalinas, al igual que los cristales, que son una consecuencia de las redes, presentan elementos de simetría. Si se clasifican los 230 grupos espaciales según los elementos de simetría que poseen, se obtienen 32 clases de simetría (cada una de las cuales reúne todas las formas cristalinas que poseen los mismos elementos de simetría) es decir, regular o cubico, tetragonal, hexagonal, romboédrico, rómbico, monoclínico y triclínico. 7

 Hábito cristalino: es el aspecto que presenta un cristal como consecuencia del diferente desarrollo de sus caras.  Hábito acicular: cristales con gran desarrollo de caras verticales. Tienen aspecto de agujas.  Hábito honojoso: cristales con aspecto de hojas por el gran desarrollo de las caras horizontales.

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SISTEMAS CRISTALINOS EN LOS MINERALES Los minerales se describen por los sistemas cristalinos y se puede observar el análisis del mineral considerando un cubo. Existen 7 sistemas cristalinos y cada uno de ellos tiene sus propios elementos de simetría, y se describen por: Sus ejes cristalográficos. Los ángulos que respectivamente dos de los ejes cristalográficos rodean. Las longitudes de los ejes cristalográficos. 9

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METODOLOGIA  Se fijarán el aspecto obvio de que todas las caras están perpendiculares entre sí.  Existen tres planos de simetría, que están perpendiculares entre sí y los cuales se llaman planos axiales de simetría y cada cara a un lado de este plano de simetría se refleja a su otro lado.  El aspecto esencial de la simetría es que se puede realizar una operación geométrica en tal manera que una cara se repite en una otra posición. Es decir que al realizar una operación geométrica como una rotación p. ej. una cara nueva ocupará la misma posición que fue ocupado por una otra cara antes de la rotación y con la consecuencia que no pueden distinguirse entre la apariencia después la rotación y la apariencia original. 17

SISTEMA CUBICO Existen tres ejes cristalográficos a 90° entre sí: alfa = beta = gama = 90° Las longitudes de los ejes son iguales: a = b = c. Entre los minerales que pertenecen a este sistema se encuentran: Halita, Pirita, Diamante, Magnetita, Granate, Esfalerita, Galena, Rubí.

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Cristalografía

Pirita

Halita

SISTEMA TETRAGONAL Existen 3 ejes cristalograficos a 90° entre sí: alfa = beta = gama = 90° Los parámetros de los ejes horizontales son iguales, pero no son iguales al parámetro del eje vertical: a = b ≠ [es desigual de] c. Entre los minerales que pertenecen a este sistema se encuentran: Circón (ZrSiO2) pertenece al sistema tetragonal y forma p. ej. prismas limitados por pirámides al extremo superior e inferior. Tambien se encuentra la Casiterita SnO2. 21

Cristalografía Cristalografía 22

Casiterita

Circón

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SISTEMA HEXAGONAL Existen 4 ejes cristalográficos, tres a 120° en el plano horizontal y uno vertical y perpendicular a ellos: Y1 = Y2 = Y3 = 90° - ángulos entre los ejes horizontales y el eje vertical. X1 = X2 = X3 = 120° - ángulos entre los ejes horizontales. a1 = a2 = a3 ≠ c con a1, a2, a3 = ejes horizontales y c = eje vertical. Entre los minerales que pertenecen a este sistema se encuentran: Apatito Ca5[(F, OH, Cl)/(PO4)3] y grafito C pertenecen al sistema hexagonal. 24

Cristalografía25

Apatito

Grafito

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SISTEMA TRIGONAL Existen tres ejes cristalográficos con parámetros iguales, los ángulos X1, X2 y X3 entre ellos difieren a 90°: X1 = X2 = X3 = 90° a1 = a2 = a3.

Entre los minerales que pertenecen a este sistema se encuentran: Calcita CaCO3 y Dolomita CaMg(CO3)2 pertenecen al sistema trigonal y forman a menudo romboedros. 27

Cristalografía 28

Calcita

Dolomita

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SISTEMA ORTOROMBICO Existen tres ejes cristalográficos a 90° entre sí: alfa = beta = gama = 90° Los parámetros son desiguales: a ≠ b ≠ c [a es desigual de b es desigual c] .

Entre los minerales que pertenecen a este sistema se encuentran: Olivino (Mg,Fe)2(SiO4).

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Cristalografía 31

Olivino

Topacio

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SISTEMA MONOCLINICO Hay tres ejes cristalográficos, de los cuales dos ( uno de los dos siempre es el eje vertical = eje c) están a 90° entre sí: alfa = gama = 90° y beta es mayor de 90° Los parámetros son desiguales. a ≠ b ≠ c [a es desigual de b es desigual de c] .

Entre los minerales que pertenecen a este sistema se encuentran: Mica. 33

Cristalografía 34

Mica

Actinolita

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SISTEMA TRICLINICO Hay tres ejes cristalográficos, ninguno de ellos a 90° entre sí: alfa es desigual de beta es desigual de gama es desigual de 90°. Los parámetros son desiguales. a ≠ b ≠ c [a es desigual de b es desigual de c] .

Entre los minerales que pertenecen a este sistema se encuentran: Albita: NaAlSi308 y Distena: Al2SiO5 . 36

Cristalografía 37

Albita

Distena / Cianita

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GRACIAS 39