Кристаллография

Минералы, за небольшим исключением, обладают тем внутренним упорядоченным расположением, которое характерно для кристаллических твердых тел. При благоприятных условиях они могут быть ограничены гладкими плоскими поверхностями и могут принимать правильные геометрические формы, известные как кристаллы. Сегодня большинство ученых-материаловедов используют термин кристалл для описания любого твердого вещества с упорядоченной внутренней структурой, независимо от того, имеет ли оно внешние грани. Такое употребление термина можно считать разумным, поскольку появление ограничивающих граней при росте — дело случая, и их отсутствие никоим образом не изменяет фундаментальных свойств кристалла. Таким образом, мы можем более широко определить кристалл как однородное твердое тело, имеющее трехмерный дальний внутренний порядок. Наука об этих твердых телах и законах, которые управляют их ростом, внешней формой и внутренней структурой, называется кристаллографией. Хотя кристаллография первоначально развивалась как ветвь минералогии, сегодня она стала отдельной наукой, которая занимается не только минералами, но и всеми кристаллическими веществами.

В этой главе излагаются основные принципы и факты кристаллографии, наиболее полезные при введении в минералогию. Обсуждаются некоторые аспекты внутренней структуры кристаллов, а также их внешней геометрии, или морфологии.

В этой книге обычный термин кристаллический используется для обозначения упорядоченного расположения атомов в структуре кристалла. Термин кристалл, без прилагательных, обычно употребляется в традиционном смысле для обозначения геометрически правильного твердого тела, ограниченного гладкими плоскими поверхностями. Слово кристалл употребляется также в более широком смысле с прилагательными, указывающими на степень совершенства. Так, кристаллическое вещество с хорошо сформированными гранями называется эвгедральным, если грани развиты несовершенно — субгедральным, и без граней — ангедральным.

Кристаллические вещества могут встречаться в таких мелкозернистых агрегатах, что их кристаллическая природа (или кристалличность) может быть определена только с помощью микроскопа. Тогда они называются микрокристаллическими. Если агрегаты настолько мелкозернисты, что отдельные кристаллиты нельзя различить с помощью микроскопа, но можно установить рентгеновскими методами, то их относят к криптокристаллическим [скрытокристаллическим]. Хотя большинство веществ, как природных, так и синтетических, — кристаллические, некоторые не имеют упорядоченного внутреннего расположения атомов и называются аморфными. Встречающиеся в природе аморфные вещества называются минералоидами.