KRISTALLOGRAFIE
De 7 kristalsystemen
De 7 kristalsystemen — kubisch, hexagonaal, trigonaal, tetragonaal, orthorhombisch, monoklien, triklien — uitgelegd, waarbij symmetrie uw eerste aanwijzing is voor het identificeren van mineralen.
Waarom symmetrie van belang is
De buitenvlakken, groeihaken en splijtrichtingen van een kristal vloeien allemaal voort uit de manier waarop de atomen zich in de ruimte herhalen. Twee mineralen met een totaal verschillende chemische samenstelling kunnen kristallen vormen die er vrijwel identiek uitzien, omdat zij hetzelfde kristalsysteem hebben. Zodra u het systeem in één oogopslag kunt benoemen, wordt de identificatie teruggebracht van meer dan 5.000 mineralen tot slechts een handvol.
De zeven systemen
Kubisch (hoogste symmetrie — Fluoriet, Pyriet, Galeniet, Granaat). Hexagonaal (zesvoudige as — beryl, apatiet). Trigonaal (drievoudige as — kwarts, Calciet, Toermalijn). Tetragonaal (viervoudige as — Cassiteriet, Rutiel, Scheeliet). Orthorhombisch (drie loodrechte assen van ongelijke lengte — Bariet, Topaas, Zwavel). Monoklien (één schuine hoek — gips, Azuriet, orthoklaas). Triklien (laagste symmetrie, drie ongelijke schuine assen — plagioklaas, kyaniet, rhodoniet).
Hoe u het in de praktijk kunt gebruiken
Kijk eerst naar de kristalvorm — is het een kubus? Een zeshoekig prisma? Een ruit? Tel het aantal vlakken dat bij een hoek samenkomt. Controleer of tegenoverliggende vlakken evenwijdig zijn. Binnen dertig seconden zou u 4–5 kristalsystemen moeten kunnen uitsluiten en uw lijst met kandidaten moeten hebben teruggebracht tot één of twee. Combineer dit met de hardheid en de streep, en u hebt de meeste identificaties opgelost.
De pijlers waarop elk systeem berust
Elk kristalsysteem wordt bepaald door een reeks denkbeeldige referentielijnen — kristallografische assen — en de hoeken daartussen. Het kubisch systeem heeft drie gelijke assen die elkaar onder rechte hoeken snijden; daarom zien de kristallen er vanuit vele richtingen hetzelfde uit. Naarmate u verder naar beneden gaat in de lijst, worden de assen steeds minder gelijk en de hoeken steeds minder haaks: het orthorhombische systeem behoudt de rechte hoeken maar heeft ongelijke lengtes, het monokliene systeem kantelt één as, en het trikliene systeem laat rechte hoeken volledig achterwege.
U hoeft niets te meten om hiervan gebruik te maken. De conclusie is intuïtief: mineralen met een hoge symmetrie (kubisch, hexagonaal) neigen naar blokvormige, gelijkzijdige of gelijkmatig prismatische vormen, terwijl mineralen met een lage symmetrie (monoklien, triklien) neigen naar wigvormige, scheve of bladachtige kristallen. Wanneer een kristal er ‘scheef’ in plaats van ‘regelmatig’ uitziet, bevindt u zich doorgaans onderaan de symmetrieladder.
Trigonaal versus hexagonaal: de veelvoorkomende verwarring
Beginnende verzamelaars verwarren regelmatig het trigonale en het hexagonale systeem, omdat beide zeshoekige prisma’s kunnen vertonen. Het verschil zit hem in de hoofdsymmetrieas: het hexagonale systeem heeft een zesvoudige symmetrieas, het trigonale slechts een drievoudige. Kwarts is een klassieke valkuil: het vormt prachtige zeshoekige prisma’s, maar is trigonaal en niet hexagonaal, een feit dat u soms kunt vaststellen aan de afwisselende grote en kleine rhomboëdrische vlakken aan de top.
Een praktische manier om dit te herkennen is door te kijken naar de afsluitingen en de vlakontwikkeling, in plaats van alleen het aantal prisma-vlakken te tellen. Apatiet (echt zeshoekig) neigt naar zuivere, symmetrische zesvoudige afsluitingen; kwarts vertoont vaak die ongelijkmatige afsluiting met twee rhomboëders. Als u alleen het prisma telt, zult u ongeveer de helft van de tijd een verkeerde inschatting maken — controleer altijd de symmetrie van de punt.
Leessystemen op Chinese exemplaren
Chinese vindplaatsen vormen een buitengewoon goede leeromgeving voor het bestuderen van kristalsystemen, omdat er op zoveel plaatsen kristallen worden gevonden die zo zuiver zijn dat ze rechtstreeks uit een leerboek lijken te komen. Kubisch fluoriet uit Yaogangxian in Hunan groeit in scherpe kubussen en octaëders die het kubische systeem in één oogopslag duidelijk maken, terwijl de scheeliet uit Xuebaoding in Sichuan de voor het tetragonale systeem typische bipyramidale vorm vertoont.
Antimoniet uit het district Lengshuijiang–Xikuangshan in Hunan is een uitstekend voorbeeld voor het bestuderen van het orthorhombische systeem: de staalachtige, diep gegroefde plaatjes en naalden weerspiegelen de ongelijke assen van dat systeem. Door uitsluitend uit deze paar bronnen te verzamelen — kubisch Fluoriet, tetragonaal Scheeliet, orthorhombisch Antimoniet, plus trigonaal Kwarts dat bijna overal voorkomt — kunt u een praktische referentieset samenstellen die de meeste van de zeven kristalsystemen bestrijkt, zonder ooit buiten het Chinese materiaal te hoeven treden.
Veelgestelde vragen
Hoeveel kristalsystemen zijn er — zes of zeven?
In de moderne mineralogie worden doorgaans zeven kristalsystemen behandeld, waarbij het trigonale systeem wordt onderscheiden van het hexagonale. In sommige oudere teksten en volgens bepaalde kristallografische conventies wordt het trigonale systeem onder het hexagonale systeem geschaard, waardoor er zes systemen overblijven. Beide indelingen hebben betrekking op dezelfde mineralen; de versie met zeven systemen is de meest gangbare referentie voor verzamelaars.
Kan ik het kristalsysteem van een mineraal bepalen door er alleen maar naar te kijken?
Bij goed gevormde kristallen is dat vaak het geval, maar niet altijd. Een zuivere kubus, een zeshoekig prisma of een ruit wijst sterk op een bepaald kristalsysteem, maar bij slecht gevormde, massieve of verdubbelde exemplaren kan dit systeem verborgen blijven. Beschouw het kristalsysteem als uw eerste aanwijzing en bevestig dit aan de hand van hardheid, splijting en streep.
Waarom heeft kwarts een trigonale structuur, terwijl het er zeshoekig uitziet?
Kwarts vormt zes prismavlakken, maar vertoont slechts drievoudige symmetrie rond zijn hoofdas, waardoor het tot het trigonale systeem behoort. De bepalende factor is de afsluiting: de afsluitende romboëdrische vlakken zijn doorgaans ongelijkmatig in plaats van een symmetrisch zesvoudig punt.
Heeft het kristalsysteem invloed op de manier waarop een exemplaar breekt?
Ja. De splijtrichtingen en -hoeken worden bepaald door het atoomrooster en volgen dus de symmetrie van het systeem. Kubisch Galeniet splijt in kubussen met rechte hoeken, terwijl trigonaal Calciet in ruiten splijt — de breuk weerspiegelt de structuur.