Как выглядят минералы.
Центр инверсии равнозначен инверсионной оси 1-го порядка; его принято обозначать буквами i, С или z либо цифрой 1 (один с минусом). Другие простые оси симметрии обозначаются соответственно 2, 3, 4, б, или L2, L3, L4,L6; инверсионные оси — теми же цифрами, указывающими на их порядок, но с минусом (или с добавлением к цифровому индексу буквы i: L4i). мостоятельных, независимых элементов симметрии (т.е. таких, которые не могут быть приведены к сочетаниям других элементов): 1, 2, 3, 4, 4,6, т; то же в другой записи: L2, L3, L4, L4i, L6, P, C(z).
Центр инверсии присутствует в кристаллах далеко не всех минералов; если его нет, то кристаллы называются "нецентросимметричными", или (что проще) "ацентричны-ми". Для таких кристаллов (типичные примеры — кристаллы кварца или турмалина) характерно явление гемиморфизма: противоположные концы хорошо образованных кристаллов приобретают разное огранение. В гемиморфных кристаллах оси симметрии соединяют различные элементы огранения: например, исходя из вершины пирамиды, ось упирается в грань (моноэдр), служащую ее основанием. Такие оси называют полярными, в отличие от биполярных (обычных) осей, проходящих через центр симметрии и соединяющих одинаковые элементы огранения. Многие свойства кристаллов на противоположных концах полярных осей меняются на обратные; для гемиморфных кристаллов типично проявление линейного пьезоэлектрического, пироэлектрического, трибо-электрического, иногда и сегнетоэлектрического эффектов, т.е. они электризуются, приобретая на противоположных концах разные по знаку заряды как при механическом, так и при термическом воздействии (в том числе при трении — три-боэффект) или даже, как сегнетоэлектрики, самопроизвольно (в некотором температурном интервале). Полярные оси обозначаются так же, как и обычные (биполярные), но с добавлением к цифровому индексу буквы р: L2p, L3p, L4p, L6p.
Введя понятия об элементах и операциях симметрии в кристаллах, можно дать более строгое определение кристаллографической простой формы: простой формой называется совокупность граней кристалла, связанных между собой каким-либо элементом симметрии и выводящихся одна из другой ("размножающихся") посредством соответствующей операции симметрии.
Кристаллы каждого минерала характеризуются определенным и постоянным набором элементов симметрии. Замечательно при этом, что зачастую кристаллы одного и того же минерала могут быть совсем непохожи друг на друга по внешнему облику, могут даже очень резко различаться относительным развитием простых форм, приобретая то столбчатую, то пластинчатую, то изометричную или какую-либо иную форму, — но комплекс присущих им элементов симметрии не претерпевает никаких изменений (закон постоянства симметрии).
Этот комплекс, характеризующий кристалл и его симметрию, принято записывать в виде так называемой кристаллографической формулы, или формулы симметрии. В ней сначала приводятся обозначения осей (обычно в последовательности, отвечающей убывающему порядку) с указанием их количества, затем записывается число плоскостей и в заключение отмечается наличие центра инверсии. Например, формула симметрии куба 3L44L36L29PC (в подобных формулах используется именно такая система обозначений, но С нередко заменяется на z ); она расшифровывается следующим образом: (кубический) кристалл имеет 3 четверных оси, 4 тройных, 6 двойных, 9 зеркальных плоскостей и центр инверсии — итого, как мы уже знаем, 23 элемента симметрии.
Необходимо подчеркнуть, что одна и та же формула симметрии характеризует не какой-либо единственный кристалл или вид кристаллов, а все виды кристаллов, имеющие одинаковую с ним симметрию, т.е. относящиеся к одному классу симметрии (см. ниже). Фактически, приводя при описании минерала формулу симметрии его кристаллов, мы тем самым сразу же определяем их принадлежность к тому или иному классу симметрии, что весьма существенно для диагностики минерала.
<1> <2> <3> <4> <5> <6> <7> <8> <9> <10> <11> <12> <13> <14> <15> <16> <17> <18> <19> <20> <21> <22> <23> <24> <25> <26> <27> <28> <27> <29> <30> <31> <32> <33> <34> <35>