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[EN VIDÉO] Formation d'un cristal à l'échelle atomique Un cristal de sel est filmé durant sa formation à une résolution encore jamais atteinte...
L'ensemble des faces d'un cristal répondant aux symétries établies par le réseau cristallinréseau cristallin définit la forme cristalline d’un minéral. Cette dernière est caractérisée par le nombre de faces et la symétrie propre du cristal. Il existe ainsi 47 formes cristallines, chacune possédant un nom officiel. Chacune de ces formes appartient à l'un des sept systèmes cristallinssystèmes cristallins.
Système cristallin versus forme cristalline
Le système cristallin, aussi appelé système réticulaire, permet de caractériser un cristal suivant les opérations de symétrie qui lui sont applicables : axes de rotation, axes de roto-inversion et plans de réflexion (miroirsmiroirs). Il existe ainsi sept polyèdres différents représentant sept systèmes cristallins qui se nomment : triclinique, monoclinique, orthorhombique, tétragonal, rhomboédrique, hexagonal et cubique. Ces systèmes sont définis par la géométrie de la maille élémentaire au sein du réseau cristallin.
Or, s'il est possible de classer l’ensemble des minéraux existants dans l'un de ces sept systèmes cristallins, la forme réelle d'un minéral peut être bien plus diversifiée. Ainsi, les formes cristallines dérivent toutes de modifications du polyèdre de base, notamment par des troncatures de plans, d'arêtes ou d'angles. Un minéral appartenant au système cubiquesystème cubique, par exemple, peut donc prendre de nombreuses formes différentes qui n'auront pas forcément l'apparence d'un cube.
Forme ouverte ou fermée
Parmi les 47 formes cristallines qui existent, on distingue les formes dites ouvertes et les formes dites fermées. Les formes ouvertes correspondent aux formats qui ne définissent pas un volumevolume à proprement parler, certaines faces étant ouvertes. Les formes fermées définissent des volumes bien définis.
Si un cristal peut aisément se présenter sous une forme fermée, il ne pourra pas présenter une seule forme ouverte. Il s'agira alors de combinaisons de formes ouvertes.
Les différentes formes cristallines fermées
Ci-dessous, voici présentées les différentes formes cristallines en fonction des sept systèmes cristallins. Ne sont montrées que les formes fermées.
- disphénoïde rhombique : forme composée de quatre triangles scalènes ;
- bipyramide rhombique : forme bipyramidale composée de huit triangles scalènes ;
- bipyramide trigonale : forme bipyramidale composée de six triangles isocèles ;
- bipyramide tétragonale : forme bipyramidale composée de huit triangles isocèles.
- bipyramide hexagonale : forme bipyramidale composée de douze triangles isocèles ;
- bipyramide ditrigonale : forme bipyramidale composée de douze triangles isocèles ;
- bipyramide ditétragonale : forme bipyramidale composée de seize triangles isocèles ;
- bipyramide dihexagonale : forme bipyramidale composée de vingt-quatre triangles isocèles ;
- disphénoïde tétragonal : forme composée de quatre triangles isocèles ;
- rhomboèdre : forme composée de six losanges ;
- scalénoèdre tétragonal : forme composée de huit triangles scalènes ;
- scalénoèdre ditrigonal : forme composée de douze triangles scalènes ;
- trapézoèdre tétragonal : forme composée de huit trapèzes.
- trapézoèdre trigonal : forme composée de six trapèzes ;
- trapézoèdre hexagonal : forme composée de douze trapèzes ;
- tétartoïde : forme composée de douze pentagones ;
- pentagonododécaèdre : forme composée de douze pentagones.
- diploèdre : forme composée de vingt-quatre trapèzes ;
- gyroïde (pentagonotrioctaèdre) : forme composée de vingt-quatre pentagones ;
- tétraèdre : forme composée de quatre triangles équilatères ;
- tétragonotritétraèdre : forme composée de douze trapèzes ;
- trigonotritétraèdre : forme composée de douze triangles isocèles ;
- hexatétraèdre : forme composée de vingt-quatre triangles scalènes ;
- cube : forme composée de six carrés ;
- octaèdre : forme composée de huit triangles équilatères ;
- rhombododécaèdre : forme composée de douze losanges ;
- trigonotrioctaèdre : forme composée de vingt-quatre triangles isocèles.
- tétragonotrioctaèdre : forme composée de vingt-quatre trapèzes ;
- tétrahéxaèdre : forme composée de vingt-quatre triangles isocèles ;
- hexaoctaèdre : forme composée de quarante-huit triangles scalènes.
Les formes cristallines permettent de décrire « l'habitus » d'un cristal, c'est-à-dire sa morphologiemorphologie caractéristique. Cela permet de différencier plusieurs minérauxminéraux cristallisant dans le même système cristallin mais présentant des formes cristallines différentes.
Quelques exemples
La pyrite, qui appartient au système cubique, cristallise habituellement sous la forme cubique, mais également octaèdre et dodécaèdre.
La calcite, qui appartient au système trigonal, cristallise habituellement sous la forme de rhomboèdres.
Le quartz, lui aussi dans le système trigonal, cristallise souvent sous la forme d'un prisme hexagonal (forme ouverte) terminé par deux rhomboèdres, ou bien sous la forme d'une bipyramide hexagonale.
