Les formes, la croissance des cristaux de quartz Quartz page cristal.

Les formes, la croissance des cristaux de quartz Quartz page cristal.

cristal Forms

Dernière modification: lundi 16-Jul-2012 00:30:24 CEST

Statut du document: presque complet

Un cristal peut être considéré comme étant composé de différents corps géométriques régulières. Ces organes de base sont les formes du cristal (voir la section de base Conditions pour une explication).

Parmi les nombreuses formes cristallographiques possibles de quartz, 40 peuvent être trouvés dans la nature. Chacune des formes est donné un nom descriptif, un symbole numérique scientifique spécifique qui reflète sa relation avec le réseau cristallin, et les faces correspondantes sur le cristal sont donnés une lettre grecque ou latine spécifique. La plupart des formes (environ 30) peuvent rarement être observés, alors je vais mettre l’accent principalement sur celles qui sont communes et importantes. Mais même ces quelques formes un nombre étonnamment élevé de formes différentes peuvent être dérivées.

Formes de base en cristal de quartz

Le tableau suivant répertorie les formes cristallographiques les plus importantes dans le quartz. Une description plus détaillée pour chacun d’eux est donné ci-dessous. Une liste exhaustive des formes cristallographiques de quartz peut être trouvée dans Rykart, 1995. ainsi qu’une estimation de leur abondance.

Miller-Bravais Indices hkil
(gauche droite)

La première image montre un rendu idéalisée d’un cristal de quartz. Il y a un lien vers un H264-film ci-dessous présente et toutes les autres images, montrant le cristal tournant autour de son axe c.

Les différentes faces correspondent à des plans différents du réseau cristallin. Elles peuvent être associées à des formes différentes, et par conséquent l’ensemble du cristal peut être considéré comme l’intersection de ces formes. Le cristal de quartz rendue, par exemple, est l’intersection des 5 formes: R, Z, m, s et x.

Rhomboèdre – r et z

Il existe deux formes rhomboédriques communes dans les cristaux de quartz, la rhomboèdre positif r et le rhomboèdre négative z. Ces formes, en particulier le rhomboèdre r. se produire dans la plupart des cristaux de quartz. Les faces cristallines correspondantes sont appelées r-face et le z-face.

La géométrie de ces formes est identique, à la fois regarder presque comme des cubes, mais l’angle dans les coins des parallélépipèdes sont 85,2° et 94,8°Et non 90°.

A droite, vous pouvez voir le r -rhomboèdre ou r-forme. l’image suivante montre une z -rhomboèdre ou z-forme.

Ce qui diffère entre le r et z formes est leur position par rapport au réseau cristallin: le z-forme est mise en rotation autour de l’axe c par 60° par rapport à la r-forme.

Une combinaison d’additifs simple des deux formes est représentée sur la troisième image. La forme peut rappeler certains d’entre vous de cristaux jumelés en pyrite ou galène, mais ce n’est pas un jumeau, et vous ne verrez jamais un cristal maclé en forme que dans le quartz.

La forme d’un cristal peut être considéré comme un intersection des formes. Une intersection de corps correspond au volume que tous les organismes partagent. Dans la figure de droite vous le feriez "couper" tout ce qui appartient à un seul rhomboèdre et vous obtiendrez l’intersection, dans ce cas une bipyramide hexagonale.

Dans le tableau suivant, le bipyramide hexagonale est représenté avec un rhomboèdre translucide singe à démontrer que des faces cristallines elle contribue à la forme globale.

Les cristaux de quartz ont tendance à croître un peu plus rapidement sur les faces z que les faces r. La première hypothèse serait qu’en raison de ce que les faces z sont plus grandes, mais l’inverse est vrai. La croissance se produit perpendiculaire à une face, donc si une face croît plus vite que l’autre, alors sa surface se rétrécit en fait. Ainsi, les r-faces sur des cristaux de quartz sont généralement plus grandes, et parfois z visages sont complètement absents. Par conséquent, l’intersection de la r et z formes de cristaux de quartz est généralement pas une parfaite bipyramide hexagonale, mais montre une symétrie trigonale. Dans les cristaux qui sont jumelés après le Dauphiné loi r- et z visages ne peuvent pas être distingués et les faces de la pyramide ont tendance à être de taille plus égale.

Hexagonal Prism – m

Ce formulaire est également présent sur la plupart des cristaux de quartz qui poussaient librement dans une poche: à cause de leurs cristaux spécifiques de modèle de croissance de quartz cultivées en druses volcaniques (par exemple améthyste de géodes) manquent souvent de m-faces. Cristaux avec un soi-disant habitude Cumberland sont caractérisés par de très petites ou manquantes m-faces.

Le prisme hexagonal est en fait un forme ouverte qui ne se compose que du prisme "des murs", appelé m-faces. Ses faces sont parallèles aux parois de la cellule unitaire de quartz, comme indiqué dans le schéma ci-dessous le rendu avec la cellule unitaire teinté bleu. Dans la figure et dans l’ordinateur le rendant se termine à son sommet et en bas par le soi-disant c-face. correspondant à la plan de base ou pinacoïde basale (Voir ci-dessous pour une introduction).

Le m-face montre très souvent une caractéristique horizontale striation (Perpendiculaire à l’axe-c), une caractéristique très distinctive de cristaux de quartz qui aide à les identifier, même lorsque des conseils de cristal sont absents. Souvent, vous avez bien lu ces petits pas dans les faces de prisme sont causées par la croissance rythmique entraînée par des facteurs externes. Ce n’est pas vrai, cependant.

Tout d’abord, il faut garder à l’esprit que les stries sont également observées dans d’autres minéraux, minéraux du groupe de la tourmaline et pyrite étant de bons exemples, mais personne ne suggère que ceux-ci sont causées par les fluctuations des conditions environnementales. L’idée selon laquelle elle est liée à l’évolution de la vitesse de croissance du quartz est basée sur le fait que les marches sont perpendiculaires à la direction de la croissance la plus rapide, et que de nombreux cristaux de quartz ont tendance à se rétrécir en direction de la pointe, mais en fait des changements rythmiques dans la pratique habitude ne doit pas conduire à des stries ou rétrécissement. Si strie dans le quartz a été causé par des facteurs externes, il serait difficile d’expliquer qu’il est habituellement manquant complètement sur d’autres faces cristallines.

Deuxièmement, on pourrait s’attendre à voir des tendances étape similaires sur des cristaux de la même poche de quartz, mais ce n’est pas le cas, les stries ne correspondent même pas sur les différents m-faces du même cristal.

L’argument le plus fort contre une cause extérieure de striures provient des expériences avec des quartz cultivés industriellement. Ce quartz est cultivé dans des conditions stables dans des solutions de NaOH et, normalement, ne montre pas strie. Au lieu de cela, les m-faces montrent hillocs de croissance asymétrique sur la surface (solution de NaOH est choisie car elle donne les taux de croissance élevés nécessaires à une production commerciale), qui sonne comme si les partisans d’une cause extérieure avaient raison. Mais quartz cultivé industriellement fait développer striures quand il est cultivé dans une solution de NaCl à vitesse relativement faible (Hosaka et Taki, 1978, Miyata et al., 1989). "Relativement faible vitesse" signifie par rapport aux taux de croissance souhaités pour la production industrielle – il est toujours très rapide par rapport à la croissance dans la plupart des conditions naturelles. A partir d’études d’inclusions fluides dans les cristaux de quartz, il est connu qu’une solution de NaCl est beaucoup plus proche de saumures naturelles qu’une solution de NaOH. Donc, il est une propriété inhérente du prisme fait face à développer strie dans la plupart des conditions naturelles.

Les cristaux de quartz avec certaines formes de croissance manquent parfois strie. Il est souvent absent squelette quartz et le sceptre des cristaux de quartz. La strie est généralement moins prononcé sur les petits cristaux.

Basal pinacoïde – c

Le pinacoïde basale, également appelé plan de base est une forme courante dans la plupart des minéraux, mais la face correspondante, la c-face. est extrêmement rare dans le quartz. Sa présence est peut-être seulement causé par des processus corrosifs. Le site de micro-Taunus présente des cristaux améthyste avec un petit c-face trouvée à la mine Four Peaks, Arizona. Il a été démontré que les faces de cet endroit ont mis au point par dissolution sur des surfaces qui ont été rompues mécaniquement première et envahies (Kawasaki et al., 2006). visages similaires sont observées sur les cristaux Ametrine de la Bolivie, et ceux-ci semblent également avoir mis au point par un processus de dissolution.

L’appel de cette forme "basal" est quelque peu redondant, cette notion est déjà contenue dans le pinacoïde terme.

Trigonal bipyramide – s

Le bipyramide trigonale est remarquable parce que la forme est faite de triangles, mais sur un cristal, il est généralement présent en tant losanges parfaits, appelé s-face. Cette forme est de loin pas aussi commun que les r, z, ou m faces, et complètement absent dans de nombreux environnements. Il est peu probable d’être trouvé sur l’améthyste, ferrugineuse, rose, ou de quartz laiteux.

Le spécimen sur la seconde image de Amputofiamendia, Madagascar, montre un exceptionnellement grand, presque en forme de losange s-face.

Sur les cristaux avec un Dauphiné habitude le s-face est typiquement un parallélogramme allongé. Ces cristaux de roche sont clairs depuis le mont Ida, Arkansas.

Le s-face est parfois seulement visible comme une ligne mince, comme dans ce diamant Herkimer. diamants Herkimer montrent très souvent le s-face, en fait chacun des ca. 30 cristaux que j’ai recueillies a un ou plusieurs d’entre eux.

Trapezohedron – x

Un trapezohedron est une forme très irritant, vous avez besoin de voir le film pour avoir une idée de sa forme. Il est composé de six quadrilatères égaux mais déformés (une forme cristallographique est censé être fermé par des avions de forme égale).

le trapezohedron positif est la forme caractéristique du quartz, il reflète les propriétés de symétrie des cristaux de quartz: 3 fois la symétrie de rotation autour de l’axe c, 2 fois une symétrie de rotation autour des axes a, et le manque de symétrie miroir. La présence de cette forme est ce qui rend le quartz membre du trigonal-trapezohedral Classe de cristal, avec le symbole suivant Hermann-Mangin 3 2. Les spectacles de trapezohedron enantiomorphy. qui est, il peut être à gauche ou à droite, tout comme des cristaux de quartz. Le x-face est également le meilleur visage de cristal pour déterminer si un cristal est droitier, gaucher ou jumelée.

Les caractéristiques de la forme peuvent beaucoup mieux être saisis lorsqu’une trapezohedron est plus large que le x-forme très mince, donc il y a deux autres images et des films pour la démonstration.

La forme ressemble un peu à un rhomboèdre mal tordu, on pourrait dire soit gauche tordue ou la droite. Dans les deux films les formes tournent dans le sens horaire, et ils sont éclairés de la gauche. Néanmoins, les formes apparaissent comme des images miroir l’une de l’autre. Encore une fois, à la fois "large" trapézoèdres dans l’image gauche et à droite sont différentes de la x-forme mince, et ne sont montré comme un exemple de ce trapézoèdres ressembler.

La face cristalline correspondante du trapezohedron x est appelé x-face et, fait intéressant, manifeste très souvent comme un simple triangle dans le coin supérieur gauche ou à droite d’un m-face. Bien que ce soit difficile à estimer, je dirais qu’il est encore plus rare que le s visage. À certains endroits, comme les Alpes centrales en Suisse, il est assez fréquent, cependant.

Il y a aussi trapezohedron négative. et un correspondant -x visage. ( lt; 1 6 5 1 gt; pour le droit et lt; 1 5 6 1 gt; pour les cristaux gauchers), qui se trouve à la même position que le trapezohedron positif, mais sous le z visage. Il est beaucoup plus rare que la trapezohedron positive.

Le x-face semble être le signe de la croissance cristalline très lente. Comme le s-face, il est peu probable d’être trouvé sur l’améthyste, ferrugineuse, rose, quartz laiteux, ou généralement tout quartz à haute teneur en impuretés.

Un petit cristal de quartz fumé clair du Val Giuv, Graubünden, Suisse, avec un grand, mais rugueuse x-face. Le x-face est sur le côté droit, donc le cristal pourrait être un "quartz droit" (Il faudrait d’abord pour vérifier la position des autres visages et d’autres signes de jumelage, mais il est en fait maclé). La surface mate du x-face est pas rare, dans ce cas, le cristal a été partiellement couverte par chlorite mica, donc l’effet est amplifié. Les visages lumineux sur le côté droit sont un autre visage trapezohedral (peut-être l’u-face) et une petite s-face.

Un petit cristal de quartz, parfaitement clair fumé du même endroit que les anciens spécimen qui montre une très grande x-face, avec une s-face (le petit bar lumineux vers la droite), rhomboèdres raide, et, un trapezohedral terne supplémentaire visage, peut-être le u-face, entre x et s.

Le cristal présente un certain nombre de lignes irrégulières ou "fissures" qui courent verticalement à travers le m- frontal et x-face, alors appelé sutures. Souvent, vous avez bien lu ceux-ci indiquent les limites jumeaux dans un cristal, mais comme vous pouvez le voir, ce qui est manifestement pas (plus sur ce qui peut être trouvé dans le chapitre de jumelage).

Si x-visages deviennent très grandes, leurs changements de forme comme ils remplacent une grande partie des faces du prisme. Les x-faces sur les trois grands cristaux de roche sont les visages grands, ternes, relativement lumineux, et à peu près trapezohedral sur le prisme frontal. Les x-faces sont sur le côté gauche de la face rhomboédrique centrale, de sorte que les trois grands cristaux sont gauchers. Le petit cristal à l’extrémité gauche montre un x-face terne dans sa forme typique triangulaire, mais sur son côté droit.

Ces cristaux portent également s-faces, visible faces triangulaires étroites relativement sombres laissées aux grandes faces rhomboédriques. Leur forme diffère de la forme de diamant typique parce que le prisme hexagonal se rétrécit à la pointe. L’échantillon est de la vallée de Kullu, Himachal Pradesh, en Inde.

Comme on le voit également sur les anciens échantillons, les faces cristallines appartenant aux différentes formes diffèrent non seulement dans leur position, mais aussi dans leurs propriétés de surface. Donc, certains visages peuvent être plus attrayants pour d’autres minéraux à régler sur que d’autres. Ce spécimen de quartz fumé a été sélectivement couverte par chlorite vert sur le r-, z- et x-faces, tandis que les faces du prisme sont restés la plupart du temps libre et brillant. De Val Giuv, Tavetsch, Graubünden, Suisse.

Accessorial fait face comme x ou s-face ne supposez pas nécessairement leur "idéal" position à la face rhomboédrique à la pointe, mais peuvent également être trouvés sur le prisme visages: il y a 2 chlorite recouverts x-faces sur le côté gauche et 1 sur le côté droit du prisme du grand cristal qui ressemblent à des indentations triangulaires.

Steep rhomboèdres

forme rhomboédrique abrupts sont similaires à la rhomboèdres r et z, mais ils sont plus allongée le long de l’axe c. rhomboèdres positifs et négatifs sont distingués: ceux qui sont orientés comme le rhomboèdre r sont appelés positifs, et ceux qui sont orientés comme le rhomboèdre z sont appelés négatif. Leurs faces cristallines sont situées sous le r rhomboèdre et rhomboèdre z, respectivement. Il y a un certain nombre de différentes formes rhomboédriques raides et les faces respectives sont très difficiles à distinguer sans mesures précises, de sorte que la plupart du temps, ces visages sont simplement appelés "visage rhomboédrique raide" et aucune lettre spécifique est attribuée. Le rendu montre le rhomboèdre raide positif M. une autre rhomboédrique raide commune de est &# 936; (La lettre grecque "Psi").

quartz fumé sur microcline de Mount Malosa, district de Zomba, au Malawi, en montrant les deux grandes x-faces rugueuses et faces rhomboédriques raides positifs, peut-être M-faces.

La photo montre un morion de Drammen, en Norvège, avec une belle "Tessin" habitude. Les visages brillants sont des faces rhomboédriques raides alternant avec m-faces.

Sur ces cristaux de Joaquim Fel de quartz&# 237; cio, Minas Gerais, Brésil, faces rhomboédriques très raides ont presque complètement remplacé les m-faces sous les z-faces et occupent trois des six côtés du prisme. Le visage plus mince prisme plus sombre dans le centre du grand cristal est l’un des trois m-faces, et les deux faces voisines sont rhomboèdres négative abrupte appelée &# 936; (La lettre grecque "Psi") Avec leur structure de surface typique.

Un autre regard sur le même échantillon de Joaquim Fel&# 237; fice, ce qui montre la structure de la surface du &# 936; -faces. le &# 936; -faces sont généralement couverts avec de nombreuses indentations en forme de pointe de flèche qui – en fonction de la latéralité du cristal – point soit dans la gauche de la bonne direction. Ce sont des modèles de croissance, pas la gravure des motifs – comme vous pouvez le voir, les autres faces sont parfaitement planes et ne montrent pas de signes de dissolution.

Un autre cristal avec rhomboèdres raide &# 936; de Minas Gerais, au Brésil. La partie inférieure claire est le m-face habituelle, tandis que le &# 936; -face montre sa structure de surface rugueuse typique causée par des bosses triangulaires. Si vous regardez sur l’image plus grande, vous remarquerez qu’ils pointent tous dans la même direction. Le visage est interrompu par étapes qui correspondent à la z-face et à d’autres formes rhomboédriques raides. Le visage brillant à gauche est une s-face qui est pas un losange parfait comme d’habitude parce que sa partie inférieure droite borde la &# 936; -face. Notez que ceci est un quartz à droite, parce que le s-face est à droite de la r-face.

Autres formes

Un cristal de roche avec ce qui semble être le rarement observé a-faces. Ils peuvent être trouvés entre les m-faces et mensonge perpendiculaire aux a-axes (ou mathématiquement plus précis, ils se trouvent Ordinaire aux axes), comme si les m-faces ont été mis en rotation par 30°. Un une-face peut être vu à la gauche de la m-face centrale et une autre en dessous de la forme de losange s face brillante. Ici, ils sont très rugueux et couvert par des motifs de dissolution qui peuvent fréquemment observés dans des échantillons corrodés, de sorte que les faces pourraient en fait se sont formées par dissolution sélective. D’autre part, il n’y avait pas d’autres motifs de dissolution prononcée sur ce cristal ou d’autres de la même poche, mais deux autres cristaux montrant des visages similaires, il pourrait aussi bien être un modèle de croissance. De une fissure de type alpin à la montagne Storenuten, au nord du lac Ringedalsvatnet à Odda, Hordaland, Norvège.

D’autres informations, Littérature, Liens

Pour obtenir un bon aperçu des nombreuses formes cristallines et les habitudes de quartz, Rudolf Rykart&# 39; Quartz Monographie de est la meilleure source que je sais, mais il est écrit en allemand.
Le livre standard dans la langue anglaise est l’introduction de C. Frondel de silice Minerals.
Dans l’Internet, le site de www.faden.it Marino Bignami est une très bonne source, mais en italien.

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