8. 면각 일정의 법칙
이상형과 곡형에 대허서 그 관계를 살펴보면 수정의 이상형에는 <그림1>의 (a)형을 이루고 있으나 곡형에는 (b)와(c)의 형이 있음을 알 수 있다.
이것들과 비슷한 면을 알파벳 r, z로 표기했으며 이 면들을 자세히 살펴보면 그 면적에는 큰 차이가 있으나 각 결정의 r과 z면의 각도는 모두 같은 각도(수정의 경우 60°)라는 것을 알 수 있다.
이 법칙을 면각 일정의 법칙이라 한다. 결정이 성장하는 과정에서 그 결정면의 크기는 여러가지 조건에 의해 이상형과 어긋나 버린다. 이것을 정벽이라 하는데 어떠한 경우에도 면각은 일정하다. 이것은 니콜라스 스테노(Nicolas Steno)에 의해 발견되었다.
9. 결정축
결정체 중앙의 한 점에서 교차되고 있는 상상선을 결정축이라 한다. 결정을 설명하려면 3~4개의 축이 필요한데 이것은 <그림2>를 참조하기 바란다.
10. 결정면 지수
결정은 그 결정축의 방향에 의하여 성질이 틀리는 것이 있으며 이것을 이방성(異方性)이라고 한다. 이와같은 경우 당연히 3개의 결정축의 단위길이도 틀려지게 된다. 이 단위 길이를 축률(軸率)이라고 하며 a, b, c로 표시한다. 3방향의 성질이 틀릴 때에는 a, b, c의 값도 틀리지만 등축정계는 3방향이 모두 같은 성질이기 때문에 a=b=c로 1:1:1이 되며 정방정계에서는 c축 방향만이 타방향과 성질이 다르기 때문에 a:b:c=1:1:c가 되어 c는 광물마다 다르게 된다.
삼사정계, 단사정계는 a, b, c 각각의 값이 다르다.
11. 결정계(結晶系, Crystal Systems)
결정은 축에 대한 길이의 비교와 각도에 의해서 크게 6종류의 결정계로 나뉘어진다.
1) 등축정계(等軸晶系, Cubic, Isometric System)
똑같은 세개의 축이 서로 직각으로 교차할 경우 이 광물은 등축정계이다. 입방체(Cubic)로서 만일 축이 각면의 중심을 통해 각 대칭면의 중심에 이른다고 하면 축의 길이는 같고 직각으로 교차한다.
다이아몬드, 스피넬, 가넷은 등축정계로 결정된다.
2) 육방정계(六方晶系, Hexagonal System)
육면체 결정에는 네개의 축이 있는데, 그 중 세개는 같은 길이로 서로 60°로서 교차한다. 네번째 축은 앞서 말한 세축보다 길든가 짧다. 루비, 사파이어, 에메랄드와 아쿠아마린은 육방정계로 결정된다.
3) 정방정계(正方晶系, Tetragonal System)
정방정계는 세개의 축이 서로 직각으로 교차하지만 그 중 두개만이 같은 길이이고 세번째는 다른 두개보다 길든가 짧다. 이 기본형은 입방형(정육면체 cube)을 어느 방향으로 늘여 놓은 형과 비슷하다. 지르콘은 정방정계로 결정된다.
4) 사방정계(斜方晶系, Orthorhombic System)
사방정계는 길이가 다른 세개의 축이 서로 직각으로 교차하는 것이 특징이다. 기본형은 길이, 폭 및 높이가 각각 다른상자와 닯았다고 할 수 있다. 토파즈는 사방정계로 결정된다.
5) 단사정계(單斜晶系, Monoclinic System)
단사정계는 세개의 축의 길이가 서로 같지 않고 두개가 직각이 아닌 각도로 교차하며 다른 하나는 두개의 직각으로 교차한다. 이 기본형은 머리쪽은 직각형이고 한쪽면이 평행사변형으로 된 상자와 비슷하다. 경옥과 연옥은 단사정계로 결정된다.
6) 삼사정계(三斜晶系, Triclinic System)
삼사정계는 대칭성이 가장 없는 형태의 하나이다. 세개의 축 전부가 길이가 같지 않고, 직각(90°) 이외의 각도로서 경사지게 교차한다. 기본형은 각각의 면이 평행사변형이 되게 변형시킨 상자와 비슷하다. 래브라도라이트나 마이클로라인 장석은 삼사정계로 결정된다.
