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Systèmes cristallins

Fluorite cubiqueLa plupart des minéraux, y compris les pierres gemmes, se trouvent dans la nature sous forme de cristaux. La connaissance des lois qui régissent leurs formes est d'une importance capitale pour leur façonnage.
Les cristaux des différents minéraux présentent des aspects caractéristiques, leurs faces, arêtes et sommets reflétant l'arrangement interne des atomes, ions et molécules dans le réseau cristallin.
Ainsi, les faces d'un minéral déterminé se recoupent toujours selon le même angle, quelles que soient leurs dimensions. C'est la loi de la constance des angles. La symétrie est une autre caractéristique tout aussi importante.
Les différents éléments de symétrie d'un cristal sont les axes, les plans et les centres de symétrie :
a) Le plan de symétrie est un plan imaginaire situé de telle manière qu'il partage le cristal en deux parties égales qui sont l'image l'une de l'autre. Selon leur système de symétrie, les cristaux peuvent présenter un nombre de plans de symétrie allant de 1 à 7, ou même 9.
b) L'axe de symétrie est un axe permettant de mettre le cristal dans une position identique à celle du départ après une rotation d'un certain angle. Par exemple, si par une rotation d'un tiers de tour (120°) on retrouve la même disposition, on dira que l'axe est d'ordre 3. On distingue des axes de symétrie d'ordre 2, 3, 4 et 6.
c) Le centre de symétrie est un point imaginaire situé au centre du cristal, à mi-distance des sommets, arêtes ou faces correspondants.
La combinaison des différents éléments de symétrie permet de distinguer trente-deux classes de symétrie qui permettent de décrire les formes de l'ensemble des minéraux. Sur la base d'éléments de symétrie communs ou analogues, ces classes sont groupées en sept systèmes cristallins, que l'on nomme respectivement, en partant du système présentant le plus petit nombre d'éléments de symétrie jusqu'à celui qui en présente le maximum, systèmes triclinique, monoclinique, orthorhombique, rhomboédrique, quadratique, hexagonal et cubique.
Leur caractéristique commune est un système de coordonnées dans l'espace qui permet la détermination précise de chaque face cristalline. Afin de pouvoir décrire de façon simple les faces des cristaux, on a introduit des symboles, les indices. Les indices les plus couramment utilisés - la notation de Miller - expriment, sous la forme d'un rapport, la distance entre une face et l'axe des coordonnées.
À l'aide de ces indices, chaque face sera définie par une série de chiffres correspondant successivement à l'axe "aU, dirigé vers soi, le deuxième, "bU, vers la droite, et le troisième, "cU, vers le haut.
Dans le système hexagonal, avec trois axes horizontaux, l'axe vertical est désigné par un quatrième chiffre.

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