Cristalografía – 1º Parte

Nuestro planeta está formado por diferentes tipos de materiales y de sustancias.

Estas últimas pueden presentarse en estado cristalino o amorfo.

Una sustancia está en estado cristalino cuando sus átomos se encuentran dispuestos en forma ordenada y las distancias interatómicas son constantes.

En cambio es amorfa cuando no tiene estructura atómica y sus distancias son variables.

En geología decimos que un cristal es una sustancia mineral en estado cristalino cuya forma exterior responde al orden geométrico interno de sus átomos.

Dicho de otro modo un cristal tiene una estructura interna de átomos geométricamente ordenados según redes espaciales cuya distribución responde a la repetición, en las tres dimensiones, de un diseño unitario.

El diamante, por ejemplo, es una variedad cristalina del carbono que en su estructura atómica tiene, alrededor de cada átomo, otros cuatro ordenados como los vértices de un tetraedro.

FIGURA I

Este tetraedro es la unidad de la red atómica. Su repetición en las tres dimensiones se produce por unión de sus vértices y en conjunto configura la red espacial de los cristales de diamante.

Otro ejemplo es el grafito, otra variedad cristalina del carbono, en donde los átomos se disponen como vértices de hexágonos y se unen formando capas paralelas.

FIGURA II

Aquí ya entramos de lleno en la cristalografía que, como su nombre lo indica, es la rama de la ciencia que se ocupa del estudio de los cristales.

Es importante conocerla, antes de entrar en mineralogía, ya que salvo pocas excepciones un mineral es un sólido en estado cristalino.

También es necesario un buen ejercicio de imaginación ya que sus elementos de estudio no son tangibles.

Los cristales poseen elementos de simetría. Los elementos de simetría de un cristal son direcciones particulares que cumplen condiciones de simetría determinadas por la posición de los átomos dentro de la estructura cristalina.

En este artículo vamos a definir los elementos de simetría simples a saber:

Eje de simetría: dirección alrededor de la cual un cristal puede girar 360º pasando "n" veces por posiciones análogas.

Dicho de otra manera es una línea recta que se ubica de tal manera que, al girar el cristal, toma dos o más veces la misma posición en una vuelta entera.

El número "n" de posiciones se llama período del eje y puede ser de 2, 3, 4 o 6 con ángulos de rotación de 180º, 120º, 90º y 60º. Para el caso los ejes se llamarán binarios, ternarios, cuaternarios y senarios.

Un ejemplo sencillo se muestra en la figura 3, donde se ve un cristal cúbico que al girar alrededor del eje dibujado, repite cuatro veces la misma posición en una vuelta.

FIUGURA III

Planos de simetría: son planos que se ubican en el interior del cristal dividiéndolo en dos partes de tal manera que una de ellas se comporta con respecto a la otra como un cuerpo y su imagen en el espejo.

La gráfica Nº 4 nos muestra un plano de simetría.

Finalmente el centro de simetría es un punto situado en forma tal que cualquier recta que lo atraviese encuentra en ambos sentidos, a igual distancia, la superficie externa del cristal.

FIGURA IV

Geólogo Ricardo Timón