Geología

LA MATERIA CRISTALINA

En la materia cristalina las estructuras se repiten ordenadamente guardando una relación de simetría en el espacio. Cada punto que se repite recibe el nombre de nudo. En un cristal real cada nudo está presentado por un átomo que se une con los vecinos mediante enlaces, ya sean iónicos, covalentes o metálicos.
Son cuatro las propiedades fundamentales de la materia cristalina:
1. Periodicidad. Los nudos se repiten de forma periódica. La distancia entre ellos se denomina traslación.
2. Homología. Dos nudos son homólogos cuando la distancia que les separa de un mismo punto de origen es idéntica.
3. Anisotropía. Muchas características de los cristales, como la dilatación térmica, la conductividad calorífica y eléctrica o la velocidad de programación de la luz son muy diferentes según la dirección en que se le consiste.
El estado cristalino está caracterizado por la anisotropía discontinua, pues un cristal posee siempre direcciones de planos y rectas en las que se manifiestan ciertas propiedades que, en direcciones muy próximas, no aparecen. La materia amorfa, en cambio, es isótropa, es decir, posee idénticas propiedades en cualquier dirección. La anisotropía de la materia cristalina es especialmente importante en la transmisión de la luz, que se va a producir con distintas velocidades según la dirección atravesada, lo cual es una suma utilidad en la identificación de los cristales.
4. Simetría. Existen relaciones de simetría entre los nudos debida a la repetición de ciertos elementos en el espacio que se comentaran más adelante.
Los nudos se disponen ordenados en el espacio en una, dos o tres direcciones formando redes, de tal forma que la disposición de todos los nudos alrededor de cada uno de ellos es idéntica. Según el número de direcciones en el espacio que tiene una red, está puede ser monodimensional, bidimensional o tridimensional; también se denominan respectivamente fila reticular, plano reticular y red espacial.
Cómo ya hemos mencionado anteriormente, una de las propiedades fundamentales de la materia cristalina es la existencia de elementos de simetría. Los tres principales son el centro, los ejes y los planos de simetría.
El centro de simetría (I) es un punto ideal situado en el interior del cristal que divide a toda recta que pasa por él en todas partes iguales limitadas por dos caras paralelas.
Los ejes de simetría (E) son rectas imaginarias que pasan por el centro de simetría y tienen la propiedad de que, al girar el cristal sobre si mismo, podemos verlo con idéntico aspecto dos, tres, cuatro o seis veces.
En el caso de los ejes de orden 1, el giro es de 360°, todos los puntos lo tienen; en los binarios es de 180° y se representa como E2; en los ternarios, de 120° y se representa con E3; en los cuaternarios, de 90° (E4) y en los senarios, de 60° (E6). Los ejes helicoidales son un quinto tipo en los que además del giro propio de eje existe una traslación paralela al nudo, por lo que realizan un movimiento helicoidal. Los ejes de inversión, por su parte, son aquellos en los que además del giro propio de su orden, existe una inversión a través de un plano de simetría. Se presentan con el número de orden u una rayita encima.
Los planos de simetría (m) son planos ideales que dividen la red en dos partes iguales y simétricas.
Los planos de deslizamiento (g) convierten, en una distancia de media traslación, a un punto en su simétrico.
La asociación de los elementos de simetría entre si da origen a diez clases cristalinas en el plano y treinta y dos en el espacio que, agrupadas según el orden del eje de simetría que poseen, forman siete sistemas. Estos sistemas son: triclínico (sin ningún eje de simetría), monoclínico (con un eje binario), rómbico (con tres ejes binarios), trigonal obromboédrico (con un eje de tipo ternario), tretagonal (con un eje cuaternario), hexagonal (con un eje senario) y cúbico (con más de un eje de simetría superior).
Los cristales no se forman aisladamente como individuos independientes unos de otros, sino que se presentan más o menos unidos y agrupados, constituyendo las asociaciones o agrupaciones cristalinas, que pueden ser regulares o irregulares. En el caso de las asociaciones regulares nos encontramos, por ejemplo, con el caso de las geodas (cristales agrupados en una misma dirección sobre concavidades), las drusas (agrupados sobre superficies convexas), las dentristas (cristales con formas ramificada) y las maclas (agrupaciones de dos o más cristales, como sucede en el yeso, el cuarzo y las piritas).
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