CRISTALOGRAFÍA
Los siete sistemas cristalinos
Los siete sistemas cristalinos —cúbico, hexagonal, trigonal, tetragonal, ortorrómbico, monoclínico y triclínico— explicados, con la simetría como su primera pista para la identificación de minerales.
Por qué es importante la simetría
Las caras externas de un cristal, sus ángulos de crecimiento y sus direcciones de clivaje son consecuencia de la forma en que se repiten sus átomos en el espacio. Dos minerales con composiciones químicas completamente diferentes pueden dar lugar a cristales de aspecto casi idéntico, ya que comparten un mismo sistema cristalino. Una vez que se es capaz de identificar el sistema de un solo vistazo, la identificación se reduce de más de 5.000 minerales a tan solo unos pocos.
Los siete sistemas
Cúbico (máxima simetría: Fluorita, Pirita, Galena, Granate). Hexagonal (eje de simetría de seis: berilo, apatita). Trigonal (eje triple: Cuarzo, Calcita, Turmalina). Tetragonal (eje cuádruple: Casiterita, Rutilo, Scheelita). Ortorómbico (tres ejes perpendiculares de longitud desigual: Barita, Topacio, Azufre). Monoclínico (un ángulo oblicuo — yeso, azurita, ortoclasa). Triclínico (simetría mínima, tres ejes oblicuos desiguales — plagioclasa, cianita, rodonita).
Cómo utilizarlo sobre el terreno
Fíjese primero en la forma del cristal: ¿es un cubo? ¿Un prisma hexagonal? ¿Un rombo? Cuente las caras que se unen en una esquina. Compruebe si las caras opuestas son paralelas. En treinta segundos debería poder descartar entre cuatro y cinco sistemas y reducir su lista de candidatos a uno o dos. Si a esto le suma la dureza y la raya, habrá resuelto la mayoría de las identificaciones.
Los ejes fundamentales de cada sistema
Cada sistema cristalino se define mediante un conjunto de líneas de referencia imaginarias —los ejes cristalográficos— y los ángulos que forman entre sí. El sistema cúbico tiene tres ejes iguales que se cruzan en ángulo recto, razón por la cual sus cristales tienen el mismo aspecto desde muchas direcciones. A medida que se avanza en la lista, los ejes se van haciendo cada vez menos iguales y los ángulos menos rectos: el sistema ortorrómbico mantiene los ángulos rectos pero con longitudes desiguales; el monoclínico inclina uno de los ejes; y el triclínico abandona por completo los ángulos rectos.
No es necesario medir nada para aplicar este principio. La conclusión es intuitiva: los minerales de alta simetría (cúbicos, hexagonales) tienden a adoptar formas macizas, equánticas o prismáticas uniformes, mientras que los minerales de baja simetría (monoclínicos, triclínicos) se inclinan hacia cristales en forma de cuña, asimétricos o laminares. Cuando un cristal parece «torcido» en lugar de «regular», normalmente se está observando el nivel más bajo de la escala de simetría.
Trigonal frente a hexagonal: la confusión habitual
Los coleccionistas noveles suelen confundir los sistemas trigonal y hexagonal, ya que ambos pueden presentar prismas de seis caras. La diferencia radica en el eje principal de simetría: el sistema hexagonal tiene un eje de simetría de orden seis, mientras que el trigonal solo tiene uno de orden tres. El cuarzo es el clásico ejemplo engañoso: forma hermosos prismas de seis caras, pero es trigonal, no hexagonal, un hecho que a veces puede confirmarse observando la alternancia de caras romboédricas grandes y pequeñas que rematan la punta.
Una forma práctica de distinguirlos es fijarse en las terminaciones y en el desarrollo de las caras, en lugar de limitarse a contar las caras del prisma. La apatita (verdaderamente hexagonal) tiende a presentar terminaciones limpias y simétricas de seis caras; el Cuarzo suele mostrar esa terminación irregular con dos romboedros. Si solo cuenta el prisma, se equivocará aproximadamente la mitad de las veces; compruebe siempre la simetría de la punta.
Sistemas de lectura en especímenes chinos
Las localidades chinas constituyen un aula excepcional para el estudio de los sistemas cristalinos, ya que en muchas de ellas se encuentran cristales de una pureza digna de los libros de texto. La fluorita cúbica de Yaogangxian, en Hunan, crece en forma de cubos y octaedros bien definidos que hacen que el sistema cúbico resulte evidente a simple vista, mientras que la scheelita de Xuebaoding, en Sichuan, presenta el hábito bipiramidal típico del sistema tetragonal.
La estibina del distrito de Lengshuijiang-Xikuangshan, en Hunan, constituye un excelente ejemplo para el estudio del sistema ortorrómbico: sus láminas y agujas de color acero, profundamente estriadas, reflejan los ejes desiguales de dicho sistema. Recoger ejemplares de estas pocas fuentes —Fluorita cúbica, Scheelita tetragonal, Estibina ortorrómbica, además del Cuarzo trigonal que se encuentra prácticamente en todas partes— le permite crear un conjunto de referencia práctico que abarca la mayor parte de los siete sistemas sin salir nunca del ámbito de los minerales chinos.
Preguntas frecuentes
¿Cuántos sistemas cristalinos hay: seis o siete?
La mineralogía moderna suele enseñar siete sistemas cristalinos, diferenciando el trigonal del hexagonal. Algunos textos más antiguos y ciertas convenciones cristalográficas agrupan el sistema trigonal dentro del hexagonal, con lo que el número se reduce a seis. Ambos esquemas describen los mismos minerales; la versión de los siete sistemas es la referencia más habitual entre los coleccionistas.
¿Puedo determinar el sistema cristalino de un mineral con solo observarlo?
A menudo sí, en el caso de cristales bien formados, pero no siempre. Un cubo, un prisma hexagonal o un rombo bien definidos indican claramente un sistema, aunque los ejemplares mal formados, masivos o maclados pueden ocultarlo. Considere el sistema como su primera pista y confírmelo mediante la dureza, la exfoliación y la raya.
¿Por qué el cuarzo es trigonal si parece tener seis lados?
El cuarzo presenta seis caras prismáticas, pero solo tiene una simetría de tres veces alrededor de su eje principal, lo que lo sitúa en el sistema trigonal. El indicio revelador es la terminación: las caras romboédricas que lo rematan suelen ser irregulares, en lugar de presentar una punta simétrica de seis veces.
¿Influye el sistema cristalino en la forma en que se rompe una muestra?
Sí. Las direcciones y los ángulos de exfoliación vienen determinados por la red atómica, por lo que reflejan la simetría del sistema. La galena cúbica se exfolia en cubos de ángulos rectos, mientras que la calcita trigonal se exfolia en rombos: la forma de la fractura refleja la estructura.