Kristalografi

Kristalografi adalah suatu cabang dari mineralogi yang mempelajari sistem-sistem kristal. Kristalografi merupakan ilmu yang mempelajari bentuk luar kristal serta cara penggambarannya. Kristal atau hablur adalah suatu benda padat homogen berbentuk polihedral teratur, dibatasi oleh bidang permukaan licin, rata, yang merupakan ekspresi bangun atau struktur dalamnya. Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang secara esensial mempunyai pola difraksi tertentu. Jadi, kristal merupakan suatu padatan dengan susunan atom yang berulang secara tiga dimensional yang dapat mendifraksi sinar X.

Hingga saat ini, baru diketahui 7 sistem kristal, yaitu Isometrik, Tetragonal, Ortorombik, Heksagonal, Trigonal, Monoklin, dan Triklin. Dari ketujuh sistem kristal tersebut, dapat dikelompokkan menjadi 32 kelas kristal. Pengelompokkan ini berdasarkan pada jumlah unsur simetri yang dimiliki oleh kristal tersebut. Sistem isometri terdiri dari 5 kelas, sistem tetragonal terdiri atas 7 kelas, sistem ortorombik terdiri dari 3 kelas, heksagonal terdiri dari 7 kelas, trigonal terdiri dari 5 kelas, dan sistem monoklin mempunyai 3 kelas. Tiap kelas kristal mempunyai singkatan yang disebut dengan simbol. Ada 2 macam cara simbolisasi yang sering digunakan, yaitu simbolisasi Schonflies dan Herman Maugin (simbolisasi internasional).

7 sistem kristal antara lain adalah sebagai berikut:

1. Sistem Isometrik
Sistem ini dikenal sebagai sistem kubus/kubik. Jumlah sumbu kristalnya 3 dan saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Masing-masing sumbu sama panjangnya. sumbu-sumbu tersebut biasanya disebut a,b,c.

2. Sistem Tetragonal
Sistem ini sama dengan sistem isometrik, sistem ini memiliki 3 sumbu kristal yang masing-masing saling tegak lurus. Sumbu a sama panjang dengan sumbu b, sedangkan sumbu c bisa lebih panjang ataupun lebih pendek dari sumbu a atau b.

3. Sistem Ortorombik
Sistem ini memiliki 3 sumbu kristal yang saling tegak lurus satu dengan lainnya. Ketiga sumbu kristal tersebut mempunyai panjang yang berbeda. Sumbu a adalah sumbu terpendek, sumbu b adalah sumbu menengah, dan sumbu c adalah sumbu terpanjang.

4. Sistem Heksagonal
Sistem ini mempunyai 4 sumbu kristal, dimana sumbu c tegak lurus terhadap ketiga sumbu yang lainnya. Sumbu a, b, da d masing-masing saling membentuk sudut 120 derajat satu terhadap yang lain dan mempunyai panjang yang sama, sedangkan panjang c berbeda (dapat lebih panjang atau lebih pendek).

5. Sistem Trigonal
Beberapa ahli memasukkan sistem ini kedalam sistem heksagonal, sebab cara penggambarannya sama dengan sistem heksagonal, hanya saja pada sistem trigonal, setelah terbentuk bidang dasar, yang berbentuk segienam kemudian dibuat segitiga dengan menghubungkan dua titik sudut yang melewati satu titik sudutnya.

6. Sistem Monoklin
Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu b, sumbu b tegak lurus terhadap sumbu c, tapi sumbu c tidak tegak lurus terhadap sumbu a. Ketiga sumbu tersebut mempunyai panjang yang tidak sama, umumnya sumbu c yang paling panjang dan sumbu b yang paling pendek. Sumbu a disebut sumbu klino, dan sumbu b disebut sumbu orto.

7. Sistem Triklin
Sistem ini mempunyai 3 sumbu, yang satu dengan yang lainnya tidak saling tegak lurus. emikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama. Salah satu dari sumbu-sumbu tersebut sebagai sumbu c, yaitu sumbu vertikal, dan dua sumbu lainnya adalah sumbu b, yaitu lebih panjang dari sumbu c yang disebut sumbu makro, dan sumbu a, yaitu sumbu terpendek yang disebut sumbu brakia.


Unsur-unsur simetri kristalografi, terdiri dari:
1. Zona dan Sumbu Zona
Zona adalah satu set bidang-bidang hablur yang terletak sedemikian sehingga garis-garis potongnya saling sejajar satu sama lain. Sedangkan sumbu zona adalah suatu garis yang letaknya sejajar dengan garis potong dari bidang-bidang yang terletak dalam satu zona.

2. Pusat atau Inti simetri titik inversi (i)
Suatu kristal dikatakan mempunyai pusat simetri (i) jika setiap garis yang ditarik dari setiap titik pada permukaan kristal selalu melewati pusat kristal, sehingga menghasilkan titik-titik yang berlawanan arah dengan jarak yang sama. Keadaan ini berarti bidang-bidang yang berlawanan tersebut akan berjarak sama terhadap pusat simetri (i) tersebut dan saling sejajar.

3. Bidang Simetri atau Bidang Cermin (m)
merupakan bidang imajiner atau bidang khayal yang memisahkan dua bidang yang mempunyai bentuk muka yang sama dalam ukuran dan bentuk pada arah yang berlawanan. Bidang imajiner haruslah merupakan bidang pencerminan (m) antara satu bidang hablur terhadap bidang yang lainnya.

4. Sumbu Simetri atau Sumbu Lipat (n)
merupakan garis imajiner, dimana hablur dapat berotasi atau disebut pula sebagai sumbu putar/ sumbu ganda. Hasil rotasi bidang harus benar-benar berimpit dengan bentuk semula dari bidang kristal yang dipakai sebagai standar pengamatan awal pada perputaran sebesar 360 derajat.

Untuk mengamati objek 3 dimensi, suatu kristal menjadi bentuk 2 dimensi dilakukan dengan cara proyeksi kristalografi. prinsip proyeksi kristal adalah penyederhanaan penggambaran kembali setiap bidang kristal menjadi suatu titik, dengan cara menentukan posisi tersebut. Caranya adalah dengan menarik garis tegak lurus atau garis normal dari suatu pusat kristal terhadap muka/bidang kristalnya sehingga memotong bidang proyeksi. Berikut ini adalah macam-macam proyeksi kristalografi, antara lain adalah:

1. Proyeksi Bola
dimana bidang proyeksinya adalah bidang bolanya. Hasil proyeksi bola ini masih kurang sederhana, karena proyeksi kristal yang asalnya berbentuk 3 dimensi akan berupa titik-titik yang tersebar pada bidang bola yang masih berbentuk 3 dimensi.

2. Proyeksi Stereografi
adalah gambaran dua dimensi atau proyeksi dari permukaan sebuah bola sebagai tempat orientasi geometri bidang dan garis. Proyeksi ini hanya menggambarkan geometri kedudukan atau orientasi bidang dan garis, sehingga hanya memiliki kemampuan untuk memecahkan masalah yang berkaitan dengan geometri saja. Analisis geometri struktur geologi atau bidang-bidang diskontinu menerapkan prinsip-prinsip proyeksi stereografi menggunakan bantuan stereonet.

3. Proyeksi Gnomonik
proyeksi ini sama dengan proyeksi stereografi, tetapi bidang proyeksi gnomoniknya merupakan bidang singgung bola yang menyinggung bola pada titik kutub utara bola berupa bidang.

4. Proyeksi Ortografi
Pada proyeksi ortografi, bidang proyeksi dapat diletakkan dimana saja pada arah tertentu dari bola, tetapi pada umumnya bidang proyeksi ortografi terletak diutara bola yang tegak lurus terhadap sumbu U dan S diatas bidang proyeksi gnomonik.