La géométrie cachée des minéraux : symétries, axes et formes cristallines.
La cristallographie est la science qui étudie la structure interne des cristaux. Tous les minéraux cristallisés appartiennent à l'un des 7 systèmes cristallins, définis par les relations de symétrie entre leurs axes cristallographiques (longueur et angles). Ces 7 systèmes se subdivisent en 32 classes de symétrie et 230 groupes d'espace — mais pour le collectionneur, les 7 systèmes principaux suffisent à comprendre les formes rencontrées.
| Système | Axes | Exemples |
|---|---|---|
| Cubique (isométrique) | 3 axes égaux à 90° | Diamant, pyrite, fluorite, grenat, halite |
| Tétragonal | 2 axes égaux + 1 différent, tous à 90° | Zircon, rutile, cassétérite |
| Hexagonal | 3 axes égaux à 120° + 1 axe vertical | Béryl, apatite, graphite |
| Trigonal (rhomboédrique) | Similaire à l'hexagonal, symétrie ternaire | Quartz, calcite, tourmaline, corindon |
| Orthorhombique | 3 axes inégaux à 90° | Olivine, topaze, barytine, staurotide |
| Monoclinique | 3 axes inégaux, 1 angle ≠ 90° | Orthoclase, gypse, épidote, augite |
| Triclinique | 3 axes inégaux, aucun angle à 90° | Plagioclases, cyanite, microcline |
L'habitus désigne la forme extérieure typique d'un cristal : prismatique (quartz), cubique (pyrite), tabulaire (barytine), aciculaire (rutile), botryoïdal (malachite), dendritique (manganèse natif). L'habitus dépend non seulement du système cristallin mais aussi des conditions de croissance : température, pression, composition du fluide, espace disponible. Un même minéral peut donc présenter des habitus très différents selon son gisement d'origine.
Le clivage est la tendance d'un minéral à se briser selon des plans cristallographiques préférentiels, liés aux zones de liaison chimique les plus faibles. Les micas présentent un clivage parfait en feuillets (une seule direction), la calcite un clivage rhomboédrique (trois directions à 75°), la fluorite un clivage octaèdrique. Le clivage est un critère d'identification précieux, à ne pas confondre avec la cassure (fracture irrégulière dans un minéral sans clivage, comme le quartz).