Sistemas Cristalinos

18 agosto 2014
Pércio de Moraes Branco


Todos os minerais têm uma estrutura cristalina, isto é, formam cristais. Há alguns, é verdade, que são amorfos, ou seja, não possuem esse arranjo ordenado de átomos que caracteriza os cristais. Mas são pouquíssimos, apenas 0,3% das espécies conhecidas.

Alguns minerais habitualmente exibem cristais bem formados, com todas as suas faces, chamados de cristais euédricos. Servem como exemplo as granadas, as zeólitas e diversas variedades de quartzo, como o citrino, a ametista, o quartzo enfumaçado e o quartzo incolor. Outros minerais, ao contrário, raramente são vistos em cristais euédricos. É o caso da rodonita, da rodocrosita e do quartzo róseo.

De qualquer modo, raros ou comuns, todos os cristais são classificados, de acordo com suas características geométricas, em um dos sete sistemas cristalinos. Entende-se por sistema cristalino o conjunto de cristais cujos eixos cristalográficos são iguais nas suas dimensões relativas, apresentando relações angulares gerais constantes.

Eixo cristalográfico é qualquer das linhas imaginárias que atravessam um cristal, encontrando-se em seu centro (linhas vermelhas nas figuras a seguir). Há um eixo frontal ao observador, chamado de a; um eixo vertical, chamado de c; e um eixo perpendicular a esses dois, chamado de b. O ângulo entre c e b é chamado de alfa (α); o ângulo entre a e c é chamado de beta (β); e o ângulo entre a e b, de gama (γ).

Os eixos cristalográficos servem como referência na descrição da estrutura e simetria dos cristais. Medindo suas dimensões relativas e os valores dos ângulos pode-se determinar a qual sistema cristalino pertence o cristal.

Por convenção, o eixo a é considerado positivo na porção anterior ao ponto de encontro com os outros eixos e negativo na porção posterior; o eixo b é positivo na porção à direita desse ponto e negativo à esquerda; o eixo c é positivo acima do mesmo ponto e negativo abaixo dele.

Há sete sistemas cristalinos, chamados de: cúbico, tetragonal, ortorrômbico, hexagonal, trigonal, monoclínico e triclínico. Eles se subdividem em um total de 32 classes cristalinas.


Sistema Cúbico

Sistema cristalino em que há três eixos cristalográficos de mesmo tamanho e mutuamente perpendiculares. Como os três eixos têm o mesmo tamanho, os cristais desse sistema são equidimensionais, ou seja, não são nem alongados, nem achatados. O fato de o sistema chamar-se cúbico não significa que os cristais todos têm a forma de um cubo. Eles podem ser, por exemplo, um cubo com todos os vértices cortados por faces inclinadas; octaedros (duas pirâmides de base quadrada unidas por essa base); dodecaedros (cristais com doze faces) etc.

Os cristais do sistema cúbico têm uma característica que nenhum outro têm: isotropia térmica e óptica. Isso significa que a luz e o calor neles se propagam com a mesma velocidade, seja qual for a direção.

Pertencem ao sistema cúbico os cristais de 7,8 % das espécies minerais conhecidas, entre elas diamante, ouro, granadas, prata, espinélio, pirita e sodalita.

O sistema cúbico (e o cristal a ele pertencente) é também conhecido pelos nomes isométrico e monométrico.

Algumas formas cristalinas do sistema cúbico Pirita




Sistema Tetragonal

Neste sistema, os três eixos cristalográficos são mutuamente perpendiculares, como no sistema cúbico. Mas, enquanto os eixos a e b têm mesmo comprimento, o eixo c é diferente, sendo maior ou menor.

Pertencem a este sistema 6,4% dos minerais conhecidos, entre eles zircão, apofilita, rutilo, idocrásio e cassiterita. Ele e seus cristais recebem também o nome de quadrático.

 Algumas formas cristalinas do sistema tetragonal Apofilita




Sistema Ortorrômbico

Sistema cristalino em que os três eixos cristalográficos são mutuamente perpendiculares, como nos sistemas anteriores, mas cada um com um comprimento.

Compreende 28,6% das espécies minerais conhecidas, sendo exemplos topázio, crisoberilo e zoisita.

Algumas formas cristalinas do sistema ortorrômbico Topázio




Sistema Hexagonal

No sistema hexagonal, em vez de dois eixos horizontais existem três, separados entre si por ângulos de 120º e todos com o mesmo comprimento.

Além deles, há o eixo vertical (c), perpendicular aos demais, diferente deles no comprimento e com simetria senária. Simetria senária significa que, num giro completo do cristal, a mesma imagem repete-se seis vezes.

Pertencem a este sistema 7% dos minerais conhecidos, entre eles apatita, berilo e covellita.

Berilo




Sistema Trigonal

Sistema cristalino caracterizado, como o anterior, por três eixos cristalográficos de igual comprimento e horizontais, formando ângulos de 120° entre si, e um eixo vertical perpendicular aos demais, diferente deles no comprimento e com simetria ternária.

Como se vê, a única diferença entre esse sistema e o hexagonal é a simetria do eixo vertical, que aqui é ternária, ou seja, num giro completo do cristal a mesma imagem repete-se três vezes (e não seis como no sistema hexagonal). Devido a essa semelhança entre os dois sistemas, alguns autores consideram o sistema trigonal uma subdivisão (classe) do sistema hexagonal.

Pertencem ao sistema trigonal 10,1% das espécies minerais conhecidas, entre elas o quartzo, o coríndon e as turmalinas,

Esse sistema e o cristal a ele pertencente são também chamados de romboédrico.

 Algumas formas cristalinas do sistema trigonal  Quartzo




Sistema Monoclínico

No sistema monoclínico existem três eixos cristalográficos de comprimentos diferentes. Os ângulos α e γ têm 90º e o ângulo β, um valor diferente deste.

São monoclínicas 30,8% das espécies minerais, sendo este o sistema com maior número de minerais. Ex.: jadeíta, espodumênio, ortoclásio e euclásio.

Algumas formas cristalinas do sistema monoclínico  Espodumênio




Sistema Triclínico

Este último sistema é o que exibe cristais de simetria mais pobre. Ele possui três eixos cristalográficos, todos diferentes entre si, o mesmo acontecendo com os ângulos entre eles.

Compreende 9% das espécies minerais conhecidas, como rodonita, turquesa e microclínio, por exemplo.

 Algumas formas cristalinas do sistema triclínico  Microclínio



Fontes
SCHUMANN, Walter. Gemas do Mundo Trad. Rui Ribeiro Franco & Mário del Rey. Rio de Janeiro, Livro Técnico, 1982. 254p. il. p. 16-17

BRANCO, Pércio de Moraes. Dicionário de Mineralogia e Gemologia. São Paulo: Oficina de Textos, 2008. 608 p. il.

Fotos

Pércio M. Branco. Acervo do Museu de Geologia da CPRM (fotos 6 e 12).

Coleção Pércio M. Branco (fotos 2, 4, 8, 10 e 14).

  • Imprimir