Простые формы кристаллов и их комбинации.

Простой формой кристалла называют семейство граней, взаимосвязанных симметрическими операциями данного класса симметрии. Все грани, образующие одну простую форму кристалла, должны быть равны по размеру и форме. В кристалле могут присутствовать одна или несколько простых форм. Сочетание нескольких простых форм называется комбинацией.

Закрытыми называют такие формы, грани которых полностью замыкают заключенное между ними пространство, как, например, куб; Открытые простые формы не замыкают пространство и не могут существовать самостоятельно, а только в комбинациях. Например, призма + пинакоид.

Простые формы низших синогоний (моноэдр, пинакоид, диэдр).

Моноэдр - простая форма, представленная одной единственной гранью. Моноэдром является, например, основание пирамиды. Пинакоид - простая форма, состоящая из двух равных параллельных граней, часто обратно ориентированных. Диэдр - простая форма, образованная двумя равными пересекающимися (иногда на своем продолжении) гранями, образующими "прямую крышу". Ромбическая призма - простая форма, которая состоит из четырех равных, попарно параллельных граней, которые в сечении образуют ромб. Ромбическая пирамида - простая форма состоит из четырех равных пересекающихся граней; в сечении также - ромб. Из закрытых простых форм низших сингоний отметим следующие: Ромбическая дипирамида две ромбические пирамиды, сложенные основаниями. Форма имеет восемь равных граней, дающих в поперечном сечении ромб. Ромбический тетраэдр - простая форма, четыре грани которой имеют форму косоугольных треугольников и замыкают пространство. В сингониях низшей категории кристаллы могут иметь только 7 простых форм, перечисленных выше.

В сингониях средней категории из перечисленных выше простых форм могут присутствовать только моноэдр и пинакоид.

Тригональная призма - три равных грани, пересекающихся по параллельным ребрам и образующих в сечении равносторонний треугольник; Тетрагональная призма - четыре равных попарно параллельных грани, образующих в сечении квадрат; Гексагональная призма - шесть равных граней, пересекающихся по параллельным ребрам и образующих в сечении правильный шестиугольник. Названия дитригональных, дитетрагональных и дигексагональных получили призмы с удвоенным числом граней, когда все грани равны, а одинаковые углы между гранями чередуются через один.

Пирамиды - простые формы кристаллов средней категории могут быть, также как и призмы, тригональными (и дитригональными), тетрагональными (и дитетрагональными), гексагональными (и дигексагональными). Они образуют в сечении правильные многоугольники. Грани пирамид располагаются под косым углом к оси симметрии высшего порядка.

В кристаллах средней категории встречаются так же закрытые простые формы. Таких форм несколько: Дипирамиды - простые формы, образованные двумя равными пирамидами, сложенными основаниями. В таких формах происходит удвоение пирамиды горизонтальной плоскостью симметрии, перпендикулярной главной оси симметрии высшего порядка. Дипирамиды, как и простые пирамиды, в зависимости от порядка оси могут иметь различные формы сечения. Они могут быть тригональными, дитригональными, тетрагональными, дитетрагональными, гексагональными и дигексагональными. Ромбоэдр - простая форма, которая состоит из шести граней в виде ромбов и напоминает вытянутый или сплющенный по диагонали куб. Он возможен только в тригональной сингонии. Верхняя и нижняя группа граней повернуты относительно друг друга на угол 60° таким образом, что нижние грани располагаются симметрично между верхними.

Кристаллы кубической сингонии имеют свои особенные простые формы. В кристаллах кубической сингонии описанные выше простые формы не могут присутствовать. Здесь мы всегда имеем 4 взаимно перпендикулярных оси третьего порядка, поэтому все простые формы кубической сингонии - закрытые. Всего имеется 15 простых форм, которые принадлежат только кристаллам кубической сингонии. Мы рассмотрим пять главных, а остальные являются производными от них. Кубический тетраэдр - простая форма, образованная четырьмя равными равносторонними треугольными гранями, перпендикулярными осям 3-го порядка.

Куб - простая форма, образованная шестью равными попарно параллельными квадратными гранями, образующими друг с другом углы 90о. Грани куба перпендикулярны осям четвертого порядка (L4). Октаэдр - простая форма, образованная восемью равными равносторонними треугольными попарно параллельными гранями, перпендикулярными осям третьего порядка (L3). Ромбододекаэдр - простая форма, образованная 12 равными гранями, имеющими форму ромба. Пентагондодекаэдр - закрытая простая форма, которая состоит из 12 равных граней, имеющих форму неправильных пятиугольников. Заканчивая обзор простых форм кристаллов, следует отметить, что в природных образцах мы будем иметь, как правило, комбинации нескольких простых форм. Сочетание нескольких простых форм в одном кристалле часто совершенно искажает форму граней, характерную при ее полном развитии, поэтому при определении простых форм в комбинациях нельзя основываться только на форме граней. Главными критериями следует считать число равных граней и их расположение относительно элементов симметрии.