'._('einklappen').'
 

Zwillinge

BILD:1110894201

Die Wissenschaft der Zwillingsbildung (Symmetrieanalyse, Charakterisierung, Beschreibung), ein Spezialgebiet der Kristallographie, wird Geminographie genannt

Inhaltsverzeichnis

Das Studium von Zwillingskristallen geht auf die allerersten Anfänge der Kristallographie als Wissenschaft zurück; nicht unerheblich aus diesem Grunde wird die Idee, bzw. das Konzept eines Zwillingskristalls oft mit einem makroskopischen Gebäude assoziiert. Moderne Studien im Nano-Bereich haben gezeigt, daß die Bildung von Zwillingen schon zu einem sehr frühen Stadium der Kristallbildung auftreten kann. Aufgrund dieser Erkenntnisse drängt sich die Forderung auf, die Bildungsmechanismen und die Angrenzung zu unterschiedlichen Kategorien neu zu überdenken. Insbesondere sollten Vergleiche zwischen Zwillingen und bestimmten Unterkategorien modularer Strukturen stattfinden; d.h., solche modularen Strukturen, welche durch die Wiederholung desselben Moduls resp. Modulpaare, welche zu einer Symmetrieoperation im Verhältnis stehen, gebildet werden.

In der mineralogisch-kristallographischen Literatur gibt es mehrere unterschiedliche Definitionen für Zwillinge und Zwillingsbildung. Besonders bemerkenswert ist der Unterschied zwischen der kristallographisch-mineralogischen Definition, welche die Gitter-Terminologie benutzt und der physikalischen Definition, welche oft auf phänomenologischen Konzepten beruht (am typischsten bei Transformationszwillingen).

Aufgrund dieser unterschiedlichen Anschauungen gibt es verschiedene Klassifikationen, welche sich nur teilweise überlappen. Ein Konsens oder eine Vereinbarung, welche alle Definitionen zu Zwillingen und zur Zwillingsbildung umfasst, scheint immer noch in weiter Ferne zu liegen. Ein weiterer Unterschied in der kristallographisch-mineralogischen Tradition ist die Uneinigkeit, welche von der sogenannten "Deutschen Schule" und der sogenannten "Französischen Schule" herrührt (die Deutsche Schule privilegiert die morphologischen Zwillingselemente, gemessen wurde mit Kontakt- oder optischen Goniometern; die französische Schule gibt den reticularen Zwillingselementen, basierend auf dem reziproken Gitter, Vorrang).


Definition

Geminographische Definition

nach (Takeuchi,1997; Ferraris et.al., 2004)

Zwillinge sind heterogene Gebäude, welche durch zwei oder mehr homogen-strukturell dreiperiodische Individuen (Module) im Verhältnis zu einer Punktgruppen-Operation gebildet werden. Daraus resultiert, daß der Zwilling selbst keine homogene Kristallstruktur besitzt. Homogene Gebäude, welche durch strukturell weniger als dreiperiodische Module gebildet werden, werden als Zellen-Zwillinge bezeichnet. Die Zellen-Zwillings-Operation kann eine translationale Komponente haben.

Aktuelle kristallographische Definition

Die nachstehend aktuellste Definition wurde von der IUCCMTC (International Union of Crystallography, Commission on Mathematical and Theoretical Crystallography) im Jahr 2005 erstellt.

Verzwilligung ist die orientierte Vergesellschaftung (association) von zwei oder mehr Individuen der gleichen kristallinen Phase, bzw. von individuellen Kristallen der gleichen chemischen und kristallographischen Spezies, in welcher Paare von Individuen mit einer geometrischen Operation mit dem Begriff Zwillings-Operation in Verbindung gebracht werden. Die Zwillings-Operation ist eine Symmetrie-Operation für das Zwillingsgebäude, aber nicht für die Individuen. Die Zwillings-Operation gehört nicht zur Symmetrie des Kristalls, da diese ein Parallelwachstum anstelle eines Zwillings erzeugen würde. Zwillingsgesetze sind das Charakteristikum aller Zwillings-Operationen, welche zwei verzwillingte Individuen ineinander transformieren. Das Zwillingselement ist das geometrische Element, nach welchem die Zwillings-Operation verläuft. (Friedel, 1904; Nespolo, 2005)

  • Der Begriff Individuum (Individuen) wird gebraucht, um einen Kristall eines Zwillings zu bezeichnen. Bei manchen Autoren auch als "Komponente" bezeichnet
  • Der Begriff Einzelkristall wird für einen nicht-verzwillingten Kristall verwendet

Allgemeine Definition - Kristalle als Produkt von Verwachsungen

  • Ein Zwilling ist eine gesetzmäßige Verwachsung von individuellen Kristallen der gleichen chemischen und kristallographischen Spezies. Die Kristallbereiche liegen parallel zueinander und sind geometrisch durch ein Symmetrieelement ineinander überführbar.
  • Zwillinge sind zwei individuelle Kristalle, welche regulär um eine Spiegelebene verwachsen sind.
  • Zwillinge sind zweidimensionale Kristallbaufehler, welche man als Sonderfall der Stapelfehler betrachten kann. (zwischen geometrischem und chemischem Stapelfehler). Hat ein Kistall nicht nur einen Stapelfehler, sondern wächst so, daß sich die Packungsfolge (sequence) einer dichtesten Kugelpackung umkehr, so entsteht ein Zwillingskristall.
  • Zwillinge gibt es in allen Kristallsystemen

Kristallverwachsungen

Bei der Bildung von Mineralien entstehen unterschiedliche Arten der Verwachsung von mehreren Kristallen.

  • Parallelverwachsungen derselben Kristallart nach Zusammensetzung (Stoff), Symmetrie und Struktur. Die indizierten Flächen und Kanten der miteinander verwachsenen Individuen liegen parallel zueinander; durch die Verwachsung entstehen keine zusätzlichen Symmetrieelemente. Kristalle, welche aneinander wachsen, können Zwillingen ähneln. Dieses Parallelwachstum reduziert ganz einfach die Systemenergie und ist keine Zwillingsbildung (Verzwilligung).
  • Zwillinge sind Verwachsungen zweier Einzelkristalle der gleichen Kristallart oder zweier Modifikationen, bei welcher ein zusätzliches, am Einzelkristall nicht vorhandenes Symmetrieelement auftritt.
  • Parallelverwachsungen und Zwillinge sind chemisch-homogene Verwachsungen.
  • Epitaxie bedeutet zweidimensional gesetzmäßige orientierte Verwachsungen von verschiedenen Kristallarten, bzw. das Aufwachsen einer Substanz auf einer anderen. Die Verwachsung muß nicht kristallographisch orientiert sein. Wenn beide Kristallarten sich in einer Ebene berühren, spricht man von Epitaxie oder orientiertem Aufwachsen. Umwächst ein Kristall den anderen orientiert dreidimensional, spricht man von orientiertem Einwachsen oder von Endotaxie. Distaxie ist das Überwaqhsen eines Kristalls, welches nicht in kristallographischer Kontinuität mit dessen Kern (Ausgangskristall, Nucleus) steht. Als Topotaxie bezeichnet man Reaktionen von Kristallen, welche zu einer neuen Kristallphase mit einer strukturellen Orientierungsrelation zum Ausgangskristall führen. Epitaktisch und endotaktische verwachsene Kristalle sind chemisch-inhomogen.

(Quelle: Weiner, K.L., 1980)


Zwillingsgesetze

Definition der Zwillingsgesetze

Durch Inversion (Spiegelung) an einer Zwillingsebene und durch Drehung um eine Zwillingsachse um 180o lassen sich die Einzelkristalle zur Deckung bringen. Diese Zwillingselemente werden im Zwillingsgesetz durch die Millerschen Indizes ausgedrückt.

Durch die Verzwilligung wird eine Erhöhung der Symmetrie gegenüber dem Einzelkristall erreicht. Charakteristisches Merkmal für Zwillinge sind einspringende Winkel, die bei Einzelkristallen nicht auftreten können, bei Zwillingen aber nicht auftreten müssen

Die bekanntesten Zwillingsgesetze

  • Perier
  • Periklin
  • Spinell
  • Staurolith
  • Stempel
  • Tartan

Symmetrieanalyse von Zwillingskristallen

Die komplette geminographische Analyse eines Zwillingskristalls berücksichtigt drei wesentliche Aspekte:

  • Die Symmetrie-Verhältnisse im direkten Raum, bezogen auf die Individuen, das Kristallgitter und das Zwillingsgitter
  • Die Symmetrieverhältnisse im reziproken Raum und der Effekt der Verzwilligung auf die Diffraktionsmuster
  • Die Morphologie der Zwillinge, so wie sie in ihren Formen auftreten

TLS und TLQS

Donnay & Donnay (1974) klassifizierten die Zwillingsbildung in zwei Kategorien

  • TLS (twin lattice symmetry)

    • TLS-Zwillinge zeigen ein einfaches Diffraktions-Muster (meroedral und pseudomeroedral)
  • TLQS (twin lattice quasisymmetry)

    • TLQS-Zwillinge haben mehrfache Diffraktions-Muster

auf der Grundlage des Neigungsverhältnisses ?, welches der Winkel ist, der die metrische Symmetrie-Abweichung des Kristallgitters gegenüber dem Zwillingsgiiter mißt.

Meroedrie und Meroedrale Verzwilligung

Ein oder mehr Symmetrieelemente für das Gitter gehören nicht zur Punktgruppe des Kristalls. (Motiv, Struktur). Dieses Element kann insofern als Zwillingselement agieren, indem es ein oder mehrere Individuen mit unterschiedlicher Richtung produziert (abhängig von der Anordnung der Elemente), deren Gitter jedoch insgesamt und exakt mit dem Original-Individuum übereinstimmt. Dies ist der einfachste Fall einer Verzwilligung, welcher als Meroedrie oder Meroedrische Verzwilligung bezeichnet wird. In diesem Falle stimmen das Zwillingsgitter und das Gitter des Individuums überein.

Es wurden vier Typen der Verzwilligung von Kristallen erkannt, welche auf den Tensor-Unterschieden ihrer Eigenschaften und einer neuen und rigorosen Definition der Prototyp-Symmetrie beruhen. Diese vier Typen werden wie folgt kategorisiert:

Diese Klassifizierung wurde revidiert durch die Bezeichnung " komplette (translationale und Punkt-) Gittersymmetrie " des Zwillings und des Kristalls. Die neue Kategorie Reticulare Polyholoedrie würde für solche Zwillinge eingeführt, wo das Zwillingsgitter die gleiche Punktsymmetrie, jedoch eine unterschiedliche Orientierung des individuellen Gitters hat. (D.h., bei Degeneration zum Zwillingsindex 1 (in einem parallelen Weg) entspricht die reticulare Meroedrie der metrischen Meroedrie und die reticulare Polyholoedrie der syngonischen Meroedrie. (Wadhawan, V.K.; 1997; Nespolo, M., Ferraris, G.; 2004)


Begriffe der Zwillingsbildung und der Zwillingsgesetze

Zwillingsoperation

  • Bezeichnung für eine Symmetrieoperation des Zwillingsgebäudes, jedoch nicht für die Individuen

Zwillingsgesetz

  • ist die Festlegung aller äquivalenten Zwillingsoperationen, welche zwei Zwillingsindividuen ineinander überführen (transform)

Zwillingselemente (Symmetrieelemente)

  • Zusätzliche geometrische Elemente wie Zwillingsebene, Zwillingsachse und Inversion, die sich am Einzelkristall nicht finden. Das Zwillingselement ist niemals Symmetrieelement in der dem verzwillingten Kristall zugehörigen Kristallklasse.

Zwillingsebene (twin plane, composition surface)

  • Spiegelung an einer Ebene; Trennfläche, an der sich Packungssequenzen umkehren. Die Ebene, an der zwei Individuen vereinigt sind.

Inversion

  • Punktspiegelung, bzw. Spiegelung an einem Symmetriezentrum

Zwillingsarten (geometrisch)

  • Ebenenzwilling (Zwilling nach (hkl); (hkl) ist die Zwillingsebene. Zwillingsdomänen können durch Spiegelung an einer Ebenen ineinander überführt werden.Bsp.: Quarz nach dem Brasilianer Gesetz
  • Achsenzwillinge (Zwilling nach uvw); (uvw) ist die Zwillingsachse. Geimeinsame Achse, welche nicht immer mit einer drei drei Achsen der Elementarzelle zusammentrifft Bsp.: Quarz nach dem Dauphinéer Gesetz
  • Inversionszwillinge: Zwillinge, bei welchen Bild und Spiegelbild einer nicht-zentrosymmetrishen Struktur mioteinander verwachsen sind.

Zwillingsachse

  • Drehung um 180o um eine Achse

Zwillingsnaht

  • Charakteristikum mancher Zwillinge, bei welchen man die Verwachsung der beiden Individuen äußerlich an Zwillingsnähten erkennen kann.

Zwillingsstreifung

  • Charakteristikum für Zwillinge, bei welchen Streifensysteme unter definierten Winkeln über die Kristallflächen verlaufen.

Millersche Indizes Zwillingsgitter

  • Das Gitter, welches zum gesamten verzwillingten Gebäude gehört. Der Begriff wurde 1940 von Donnay definiert als Gitter, welches für seine einfachen Translationen die Kanten einer einfachen oder multiplen Zelle hat, welche entweder rigoros oder ungefähr mit mehr Symmetrie als der Kristall ausgestattet ist. Für Zwillinge mit geneigten Achsen ist diese definition nicht sehr befriedigend; Tatsache ist, daß die Symmetrie des Zwillingsgitters mit der Durchschnitts-Symmetrie der Individuen in ihrer jeweiligen Richtung verglichen werden muß, welche allgemein eine Untergruppe der Gruppe des Individuums ist.

Zentrosymmetrische Kristalle

  • Zwillinge, deren Einzelkristalle ein Symmetriezentrum aufweisen

Einspringende Winkel

  • Charakteristikum für Zwillinge (jedoch nicht alle, da sie auch bei Parallelverwachsungen auftreten können).

Symmetrieelemente

  • Als Symmetrieelemente kommen in der Regel "m" und "2" in Frage

Verwachsungsarten der Zwillinge (morphologisch)

Kontaktzwillinge (Berührungszwillinge)

Ein Zwilling mit einer definierten Zwillingsebene, welche die beiden Individuen trennt. Die Zwillingsebene ist gleichzeitig Verwachsungsebene. (Bsp.: Feldspat (Bavenoer und Manebacher Gesetz). Trennung (mit Ausnahmen) ist mit einem scharfen Messer möglich.

Penetrationszwillinge (Durchdringungszwillinge)

Durchdringunsgzwillinge mit einer irregulären Zwillingsebene. Beide Individuen durchdringen sich gegenseitig, die Verwachsungsgrenzen sind unregelmäßig, seltener kristallographische orientierte Grenzen. (Bsp.: Feldspat (Karlsbader Gesetz), Fluorit, Pyrit, Diamant, Titanit, Quarz nach dem Dauphinéer Gesetz (unregelmäßige Verwachsungsgrenzen), Quarz nach dem Brasilianer Gesetz (regelmäßige Verwachsungsgrenzen). Die Trennung ist schwierig bis unmöglich.

Komplementärzwillinge (Ergänzungszwillinge)

Zwei Kristalle mit niedriger Symmetrie ergänzen sich zu einer Form scheinbar höherer Symmetrie (Bsp.: Pyrit nach dem Eisernen Kreuz)


Zwillinge und Kristallstruktur

(nach Weiner, K.L., 1980; zitiert unter Vorbehalt, ohne Berücksichtigung neuester Symmetrieanalysen)

Durch kristallstrukturelle Untersuchungen zeigte sich, dass

  • die Zwillingsebene keine Symmetriebene ist
  • die Zwillingsachse keine geradzahlige Drehachse der Kristallstruktur der beiden, am Zwilling beteiligten Einzelkristalle ist. (wenn dem so wäre, läge eine Parallelverwachsung vor).

Zwei denkbare Fälle sind an Zwillingen realisiert:

  • Ein Teilgitter der Struktur durchläuft ungestört beide verzwillingten Kristalle hindurch (kohärente Zwillinge). (Bsp.: Pyrit mit einem kohärenten Teilgitter, S2-Gruppen in Zwillingsstellung zur Ebene {110}.
  • Alle Teilgitter der Struktur befinden sich in Zwillingsstellung zueinander (inkohärente Zwillinge). (Bsp.: Feldspat, Markasit)

Entstehung von Zwillingen

Gesetzmäßige Verwachsung, bei der einzelne Kristallbereiche durch zusätzliche Symmetrieoperaionen (durch (scheinbare) Erhöhung der Symmetrie ineinander überführt werden können. Zwillinge können während des Wachstums (Wachstumszwillinge), durch Phasenwechsel (Phasenübergänge von hohen Temperaturphasen zu niedrigen Temperaturphasen; Umwandlungszwillinge, Inversionszwillinge; bedingt Transformationszwillinge) oder durch mechanische Beanspruchung entstehen (Deformationszwillinge).

Kristallwachstum und Packungsfehler

Die meisten Kristalle wachsen (>Kristallwachstum), indem sie Strutureinheiten (Atome, Ionen, Moleküle) hinzufügen ("anschichten")(jeweils eine Schicht zu einer bestimmten Zeit, in einem stark vereinfachten Modell). Wenn die erste Schicht A ist und die nächste B (in unterschiedlicher Position, dann die nächste C, gefolgt bei einem anderen A - usw. - dann bildet sich eine Struktur nach der Folge

ABCABCABCABCABC.......

Viele Mineralien bilden sich durch solche Stapelsequenzen. Kommen jedoch Fehler während des Wachstums vor, können sich Zwillinge bilden. Wenn die nächste Schicht (Struktureinheit) falsch gestellt ist und eine falsche Position einnimmt, bildet sich folgende Packungssequenz

ABCABCABCACBACBACBACBA

(die C-Schicht nahe der mittleren A-Schicht ist falsch, weil hier die nächste B-Schicht stehen sollte. Der Rest der Stapelung wird dann wiederholt, als wenn nichts geschehen wäre und der Kristall wächst in beide Richtungen nach außen, bis das Wachstum abgeschlossen ist. Direkt durch die Mitte der A-Schicht entsteht eine Spiegelebene; die rechte Seite des Kristalls ist ein Spiegelbild der linken Seite. Diesen Spiegel kann man besser durch eine vertikale Linie darstelle, welcher eine Spiegelebene wie folgt produziert:

ABCABCABC | CBACBACBA

Anmerkung: Nicht alle Zwillinge werden in dieser Weise gebildet; das Beispiel dient lediglich dazu, eine Vorstellung zu geben, wie ein Zwillingskristall gebildet werden kann.


Zwillingsarten und deren Entstehung

Wachstumszwillinge

  • Sind das Resultat einer Unterbrechung oder eines Wechsels im Gitter während der Bildung oder während des Wachstums, was auf einer möglichen Deformation eines größeren Substitutions-Ions beruht. Wachstumszwillinge sind Zwillinge mit großen Domänen, welche enstehen, wenn Kristalle durch Keimwachstum aus Lösungen und Schmelzen gezogen werden. Dabei wachsen die Domänen, von einem Keim beginnend, in verschiedene Richtungen.

Transformationszwillinge (Umwandlungszwillinge)

  • sind das Resultat eines Wechsels im Kristallsytem während der Abkühlung, wo eine Form instabil wird und die Kristallstruktur sich in eine andere, stabilere Form reorganisieren oder transformieren muß.

Meist lamellar nach Phasenumwandlung. Bei verschiedene Mineralien bestehen Modifikationen, die z.T. abhängig von der Bildungstemperatur entstehen. Durch Phasenübergänge können sich hochsymmetrische Hochtemperatur- in niedersymmetrische Tiefftemperaturformen umwandeln, wobei bei Hochtemperaturformen das äußere Erscheinungsbild erhalten bleibt. Bei der Transformation bilden sich miteinander verzwillingte Lamellen der Tieftemperaturform; tw. ist eine Flächenstriefung an den Umwandlungszwillingen erkennbar. (Bsp.: Hochquarz > Tiefquarz; Hochleucit > Leucit)

Achtung: Bei manchen Autoren werden auch polysynthetische Zwillinge als > Transformationszwillinge bezeichnet). (Bsp.: Transformations-pseudohexagonale Drillinge von Cordierit).

Inversionszwillinge

  • Beim klassengleichen Übergang können Antiphasendomänen bzw. Inversionszwillinge entstehen

Deformations- oder Gleitzwillinge (Zwillingsgleitung)

  • sind das Resultat von Stress (Scherkräfte) auf dem Kristall, wobei Teile eines Kristalls in eine Zwillingsstellung überführt werden können. Deformations-Verzwilligung ist ein allgemeines Resultat der Regionalmetamorphose.

Rekristallisationszwillinge

Bei der Sammelkristallisation (d.h. das Zusammenwachsen von Kristalliten zu größeren Kristallen) berühren sich die wachsenden Kristalle derart, daß sie in Zwillingsstellung zueinander stehen und als (i.d.R. selten idiomorphe) Rekristallisationszwillinge weiterwachsen. Rekristallisationszwillinge entstehen wie die Deformationszwillinge bei der Regionalmetamorphose, beim Brennen von Keramik und beim Tempern.

Multiple Zwillinge

(Viellinge, Zwillingsstöcke, auch als Wiederholungszwillinge (repetaed twins) bezeichnet; bzw. ein Zwilling, der aus drei oder mehr miteinander verzwillingten Teilen nach dem gleichen Gesetz besteht). Die Zwillingsbildung nach dem gleichen Zwillingsgesetz kann sich mehrfach wiederholen.

Multiple Zwillings- Pseudosymmetrien (s.u. > Mimetische Kristalle) und zufällige Gitter-metrische Symmetrien , bei welcher mehr als zwei Individuen im Verhältnis zu den Zwillingselementen stehen, werden oft ohne Bezugnahme auf die klassische Nomenklatur (Friedel, Donnay) beschrieben. Einige Beispiele zur Nomenklaturabweichung werden von Nespolo und Ferraris (2004) redifiniert. Bei manchen Autoren wird kaum ein Unterschied zwischen "echten" mutiplen Zwillingen" und "mimetischen Kristallen" gemacht, bzw. nicht auf die Pseudosymmetrie näher eingegangen.

Zyklische Zwillinge

Ein multipler Zwilling (Wiederholungszwilling), in welchem die sukzessiven Zwillingsebenen nicht parallel sind (Bsp.: Chrysoberyll)

Polysynthetische Zwillinge

Ein multipler Zwilling (Wiederholungszwilling), in welchem alle sukkzessiven Zwillingsebenen parallel sind. (bei mehrfacher Wiederholung bis zu mikroskopischen Zwillingslamellen). Polysynthetische Zwillinge entstehen, wenn Kristalle beim Abkühlen einen kristallographischen Phasenübergang von einer höheren zu einer niedrigeren Symmetrie durchlaufen. Typisch für polysynthetische Zwillinge ist die charakteritische Flächenstreifung, an welcher man abzählen kann, wie oft sich das Zwillingsgesetz wiederholt (engl: stacked twin layers) (Bsp.: Markasit, Zwillinge nach dem Albit-Gesetz bei Plagioklasen (Zwillings- und Verwachsungsebene {010} wichtig für die Unterscheidung der Plagioklase von Orthoklas), Glimmer; Calcit-Zwillinge nach {0112})

Gleichzeitiges Auftreten von zwei Zwillingsgsetzen

Rutil (und Cassiterit) können multiple Zwillinge nach zwei Gesetzen bilden (nach {101} und {301}; bei Rutil treten beide Gesetze gleichzeitig auf unter Bildung der sogen. Sagenit-Gitter.

Echte und mimetische/pseudosymmetrische multiple Zwillinge

Pseudokubische Zwillinge (Bsp.: Boleit)

Drillinge (engl.: trilling)

Drei individuelle Kristalle, welche regulär um Spiegelebenen verwachsen sind; bzw. ein Mineral, welches aus drei Zwillingskomponenten besteht.

  • Hexagonale Drillinge (Bsp.: Cassiterit)
  • Pseudohexagonale Drillinge (Bsp.: Aragonit, Cerussit, Epididymit, Chrysoberyll, Leadhillit, Strontianit, Phakolith, Cordierit)
  • Pseudohexagonale pyramidale Drillinge (Bsp.: Witherit)
  • Pseudohexagonale zyklische Drillinge (Bsp.: Chalkosin)
  • Sechsstrahlige Drillinge (Bsp.: Arsenopyrit, Tridymit)
  • Durchkreuzungsdrillinge (Bsp.: Phakolith, Willhendersonit)
  • Stempel-Drillinge (Bsp.: Harmotom und Phillipsit nach dem Perier-Gesetz)

Vierlinge

  • Vierling (Bsp.: Phillipsit (Morvenit))
  • Pseudotetragonale Vierlinge (Bsp.: Bournonit, Gismondin)

Sechslinge

Achtlinge

(Bsp. Rutil, D'Achiardit, Harmotom, Phillipsit, Stilbit)

Zwölflinge

  • Pseudokubische Zwölflinge (Bsp.: Phillipsit nach dem Stempel-Gesetz)

Sechzehnlinge

(Bsp.: Harmotom nach dem Stempel-Gesetz)

Vierundzwanziglinge

(Bsp.: Harmotom nach dem Stempel-Gesetz)

Wendezwillinge

  • Wenn einzelne Individuen über verschiedene Flächen der gleichen kristallographischen Form verwachsen, enstehen Wendezwillinge. Hierbei ist eine beliebige Wiederholung der Zwillingsgesetze nicht möglich, weil irgendwann das erste Individuum mit einem x-ten Individuum (x= 3.4.5. ....) den Raum streitig macht.

Mimetische Kristalle - Pseudosymmetrie

(griech.: mimes = nachahmen, Schauspieler)

Durch die Verwachsung verzwillingter Kristalle nach dem Prinzip der > Wendezwillinge bilden sich oft mimetische Zwillinge. Diese sind teilweise mit einer Durchkreuzung der einzelnen Individuen verbunden. Mimetische Zwillinge zeigen eine Pseudosymmetrie. Die bekanntesten sind Aragonit, Chrysoberyll, Phillipsit (s.o.)


Unechte Zwillinge

Unechte Japaner Zwillinge

Zitiert : Hochleitner, R.,1980: " Bei echten Japaner Zwillingen schneiden sich die c-Achsen der der beiden Kristalle unter einem Winkel von 84°33'. Carakteristisch ist, daß ein Paar von Prismenflächen der beiden Individuen parallel liegt; sind beide Einzelkristalle gleich groß, gehen diese Prismenflächen ineinander über. Liegen die Prismenflächen nicht parallel, handelt es sich nicht um einen Japaner Zwilling, auch wenn der Winkel zwischen den beiden Individuen stimmen würde. Ein weiteres Charakteristikum der Japaner Zwillinge ist, daß sich die Streifungssysteme auf beiden Prismenflächen unter einem Winkel von 95°27' schneiden. Die Individuen sind nicht selten tafelig verzerrt (muß aber nicht die Regel sein); auch völlig normale Quarze können deartige Zwillinge bilden.".

Unechte Pyrit-Zwillinge

Besonders von Navajún in Spanien stammen hervorragende Pyritwürfel- und Hexaeder als Einzelkristalle sowie prächtige auf- und ineinander gewachsene Aggregate und Gruppen , die aufgrund ihres Ineinanderwachsens den Eindruck von Zwillingen hinterlassen, jedoch kristallographisch weder echte noch mimetische Zwillinge sind.


Bekannte Zwillingsbildungen

Albit
(polysynthetische Zwillinge nach {010} nach dem Albit-, Periklin- oder kombiniertem Albit-Periklin-Gesetz (auch Tartan-Gesetz genannt))

BILD:1144412790

Albit - Varietät Cleavelandit;
Zwillinge nach {010}
Fundort: Minas Gerais, Brasilien
Sammlung und Foto: Collector

Aragonit
(zyklische Zwillinge, pseudohexagonal)

BILD:1201705997

Aragonit-Aggregat aus pseudohexagonalen
Durchwachsungs-Drillingen nach {110}
Fundort: Sefrou, Marokko
Sammlung: Collector
Foto: Carlos Pareja

Bournonit
(multiple Zwillinge; pseudotetragonale Vierlinge)

BILD:1145521231

Bournonit; Multiple Zwillinge nach {110} (Rädelerz)
Fundort: Cavnik, Rumänien
Foto: Fabre Minerals

Calcit

BILD:1196604769

Calcit
Fundort: Elmwood, Carthage, Tennessee, USA
Foto: Rob Lavinsky

Calcit
(meist Kontaktzwillinge, aber auch polysynthetische Zwillinge als Folge von Deformationen)

BILD:1110785452

Calcit-Zwillinge
Fundort: Bleiwäsche
Sammlung und Foto: Steinchen

Caracolit
(Drillinge ähnlich wie Aragonit)

BILD:1144654152

Caracolit-Drillinge
Fundort: Betriz Mine, Caracoles, Seirra Gorda, Chile
Sammlung und Foto: Christian Rewitzer

Carrollit
(Polysynthetische Zwillinge)

BILD:1144654206

Carrollit-Zwillinge
Fundort: Kambove, Shaba, Zaire
Foto: Christian Rewitzer

Cassiterit
(Zyklische Zwillinge; sogen. Visiergraupen; Zwillingsfläche {101}; lamellar polysynthetische Zwillinge)

BILD:1145521058

Cassiterit-Zwilling
Fundort: Huanuni, Bolivien
Foto: Fabre Minerals

Cassiterit
Zwilling nach {101}

BILD:1196604836

Cassiterit-Zwilling
Black Hills, South Dakota, USA
Foto: Rob Lavinsky

Cerussit
(zyklische Zwillinge und Drillinge)

BILD:1145521136

Cerussit-Zwillinge; ca. 5x8 cm
Fundort: Touissit, Marokko
Sammlung und Foto: Collector

Chabasit - Var. Phakolith
(pseudohexagonale Zwillinge)

BILD:1144556599

Chabasit
pseudohexagonale Zwillinge
Foto: Christian Rewitzer

Chalkosin
(pseudohexagonale Drillinge; Umwandlungszwillinge)

BILD:1144125231

Chalkosin
zyklische Zwillinge nach {110}
Fundort: Butte, Montana, USA
Foto: Christian Rewitzer

Chloanthit (Nickel-Skutterudit)
(Pseudohexagonal, Sechslinge)

BILD:1144654236

Chloanthit - pseudohexagonaler Zwilling
Sammlung und Foto: Christian Rewitzer

Chrysoberyll
(zyklische Zwillinge, pseudohexagonal)

BILD:1204372216

Chrysoberyll-Drilling
Fundort: Rathnapura, Sri Lanka
Foto: Dieter1

Cinnabarit
(Penetrationszwillinge)

BILD:1094648054

Cinnabarit
Penetrationszwilling
Fundort: Xikungsha, Hunan, China
Sammlung und Foto: thothie

Cordierit
(Transformations-Drillinge)

BILD:1191852970

Transformationsdrillinge
Fundort: Richmond Soapstone Quarry
Richmond, Cheshire County, New Hampshire, USA
Foto: Rob Lavinsky

Diamant
(Kontaktzwillinge)

BILD:1144654260

Diamant-Zwilling nach {111}
Fundort: Brasilien
Foto: Christian Rewitzer


(Zwilling nach {111})

BILD:1196604900

Diamant
Fundort: Südafrika
Foto: Rob Lavinsky

Diamant
(Zyklische Zwillinge)

BILD:1196604959

Diamant
Fundort: Südafrika
Foto: Rob Lavinsky

Dolomit
(Penetrationszwillinge)

BILD:1145520775

Dolomit
Penetrationszwilling
Fundort: Eugui, Navarra, Spanien
Foto: Fabre Minerals

Epidot
(Zwilling nach {001})

BILD:1196605089

Epidot - Zwilling
Fundort: Lago Fallin, Val di Viu
nahe Torino, Piemonte, Italien
Sammlung und Foto: Rob Lavinsky

Feldspat (Orthoklas, Mikroklin, Sanidin)
(Kontaktzwillinge nach dem Bavenoer Gesetz)

BILD:1196606043

Orthoklas-Zwilling nach dem Bavenoer Gesetz
mit Rubellit und Cleavelandit
Fundort: Himalaya Mine, San Diego, Kalifornien
Sammlung und Foto: Rob Lavinsky

Feldspat
(Kontaktzwillinge nach dem Manebacher Gesetz)

BILD:1144125373

Mikroklin - Manebacher Zwilling
Fundort: Papachacra, Argentinien
Sammlung und Foto: Collector

Feldspat
(Penetrationszwillinge nach dem Karlsbader Gesetz)

BILD:1144125343

Orthoklas - Karlsbader Zwilling
Fundort: Hory, Karlova Vary, Tschechien
Sammlung und Foto:Collector

Fluorit
(Penetrationszwillinge nach {111}

BILD:1144055276

Fluorit-Penetrationszwilling nach {111}
Fundort: Rogerley Quarry, England
Foto: Christian Rewitzer

Fluorit
(Zwilling nach dem Spinellgesetz)

BILD:1196671767

Fluorit
Zwilling nach dem Spinellgesetz
Fundort: Nagar, Karakorum, Pakistan
Foto: John Veevaert

Galenit
(meist flachtafelige Zwillinge nach {111}

BILD:1144780164

Galenit - flachtafelige Zwillinge
Fundort: Dal'negorsk, Russland
Foto: Joe George

Gips
(Schwalbenschwanz- und Montmartre-Zwillinge)

BILD:1144125289

Gips - Schwalbenschwanz-Zwillinge nach {100}
Foto: Christian Rewitzer

Gips
(Montmartre-Zwilling)

BILD:1196605172

Gips
Fundort: Red River Floodway, nahe Winnipeg
Manitoba, Canada
Foto: Rob Lavinsky

Hämatit
(polysynthetische Zwillinge nach {1011} Durchkreuzungszwillinge)

BILD:1144238980

Hämatit-Zwillinge
Fundort: Madagskar
Sammlung und Foto: Mark Wrigley

Harmotom
(Zwillinge nach dem Stempel-Gesetz)

BILD:1144556709

Harmotom-Zwillinge
Sammlung und Foto: Christian Rewitzer

Klinohumit
(Zwillinge nach {100})

BILD:1144654316

Klinohumit-Zwilling
Fundort: Afghanistan
Sammlung und Foto: Christian Rewitzer

Kunzit
(Zwilling nach {100})

BILD:1196605761

Kunzit (eine Varietät von Spodumen)
Mina Urucum, Minas Gerais, Brasilien
Foto: Rob Lavinsky

Kupfer
(Zwilling nach dem Spinellgesetz)

BILD:1195858

Kupfer-Zwilling nach dem Spinellgesetz
Fundort: Chino, nahe Santa Rita
Graham County, New Mexico
Foto: Rob Lavinsky

Lazulith
(Penetrationszwilling)

BILD:1196605949

Lazulith Penetrationszwilling
Fundort: Rapid Creek, Yukon Territory, Canada
Foto: Rob Lavinsky

Leadhillit
(pseudohexagonale Drillinge)

BILD:1144239131

Leadhillit - pseudohexagonale Drillinge
Fundort: Leadhills, Lananarkshire, Schottland
Foto: Mark Wrigley

Loparit
(Zwillinge nach {111})

BILD:1101596032

Loparit-Zwilling
Fundort: Njurtphak, Chibiny, Kola-Halbinsel, Russland
Sammlung und Foto: berthold

Magnetit
(Zwillinge nach {111})

BILD:1144654405

Magnetit-Zwillinge
Fundort: Potosi, Bolivien
Sammlung: Collector

Markasit
(Inkohärente Zwillinge; Hahnenkamm)

BILD:1111886088

Markasit-Zwillinge
Fundort: Folkestone, Kent, England
Sammlung und Foto: Peter Haas

Muskovit
(pseudohexagonale Zwillinge, Sterne)

BILD:1144315089

Muskovit-Zwillinge (Sternglimmer)
Fundort: Minas Gerais, Brasilien
Sammlung und Foto: Lourenco B. Santos

Phillipsit
(pseudotetragonale Vierlinge; Zwölflinge)

BILD:1108924140

Phillipsit - Zwölfling
Fundort: Limberg, Sasbach, Kaiserstuhl
Sammlung und Foto: Dominik Schläfli

Phosphophyllit
(Schwalbenschwanz-Zwilling)

BILD:1196606196

Phosphophyllit - Schwalbenschwanz-Zwilling
Fundort: Mina Unificada, Cerro Rico
Potosi, Bolivien
Foto: Rob Lavinsky

Filatovit
(Lamellare Zwillinge)

BILD:1122561920

Filatovit - Zwillinge
Fundort: Vulkan Tolbachik, Kamchatka, Russland
Sammlung und Foto: Collector

Pyrit
(einfache Zwillinge nach {111})

BILD:1110894201

Pyrit-Penetrationszwilling nach dem Eisernen Kreuz
Fundort: Maibolte, Niedersachsen
Sammlung nund Foto: Steinchen

Quarz
(Zwilling)

BILD:1237275773

Verzwillingter Quarz-Doppelender mit sehr
leicht konkaven Flächen
Cavradi, Curnera, Tavetsch
Graubünden (Grisons), Schweiz
Foto: Fabre Minerals

Quarz
(Zwilling)

BILD:1237275838

Verzwillingter Quarz-Doppelender
mit deutlich sichtbarem Zwilling
Wassen, Uri, Schweiz
Foto: Fabre Minerals

Quarz
(Japaner Gesetz)

BILD:1114090704

Japaner Zwilling
Bildbreite ca. 35mm
Foto und Sammlung: berthold

Rhodochrosit
(Penetrationszwillinge)

BILD:1145969787

Rhodochrosit - Penetrationszwillinge
Fundort: Ucchucacua, Peru
Foto: Joe George

Rutil
(Sagenit-Gitter (Sechslinge))

BILD:1144125441

Rutil - Sagenit. Verwachsung von nadelartigen feinen
Sechslingen
Sammlung und Foto: Christian Rewitzer

Rutil
(Zwilling nach {101})

BILD:1196606422

Rutil - Zwilling
Fundort: Graves Mountain, Lincoln Co., Georgia, USA
Foto: Rob Lavinsky

Sphalerit
(Kristall mit Zwillingslamellen um 111)

BILD:1144125520

Sphalerit-Kristall mit polarer Zwillingsachse
Foto: Christian Rewitzer

Sphalerit

BILD:1196606506

Sphalerit - Zwilling (auf Dolomit)
Fundort: Cherokee Mine, Old Tristate
Treece, Kansas, USA
Foto: [Rob Lavinsky|Genehmigungen/Rob Lavinsky

Spinell
(Zwillinge nach dem Spinellgesetz {111})

BILD:1196606555

Spinell-Zwilling
Fundort: Mogok, Myanmar
Foto: Rob Lavinsky

Spodumen
(s.a. > oben > Kunzit)

BILD:1196606678

Spodumen-Zwilling
Fundort: Pech, Kunar, Nuristan, Afghanistan
Foto: Rob Lavinsky

Stannit
(Penetrationszwillinge auf {102} als Zwillingsachse und nach {112} als Zwillingsebene)

BILD:1145521098

Stannit - Penetrationszwillinge mit aufsitzendem
Zinkenit
Fundort: Mina San José, Oruro, Bolivien
Foto: Fabre Minerals

Staurolith
(Penetrationszwillinge/Ebenenzwillinge nach dem Staurolithgesetz)

BILD:1144125466

Staurolith - Penetrationszwilling nach {032} bzw. {232}
Fundort: Montejo de la Sierra, Madrid, Spanien
Sammlung und Foto: Collector

Tetraedrit
(Zwillinge nach 111)

BILD:1144239049

Tetraedrit-Zwillinge
Fundort: Boldut, Cavnik, Rumänien
Foto: Mark Wrigley

Titanit
(Kontaktzwilling)

BILD:1196606719

Titanit-Kontaktzwilling
Fundort: Gamsberg, Namibia
Foto: Rob Lavinsky

Witherit
(pseudohexagonale pyramidale Drillinge)

BILD:1111323184

Witherit - Pseudohexagonaler Drilling
Fundort: Nentsberry Heggs, Alston Moor, Cumbria, Engalnd
Sammlung und Foto: Peter Haas

Wolframit
(Zwillinge nach {100} und {023})

BILD:1144125492

Wolframit-Zwilling nach {023}
Fundort: Panasqueira, Portugal
Foto: Christian Rewitzer

Wurtzit
(Multiple Zwillinge)

BILD:1145521188

Wurtzit - Multiple Zwillinge
Fundort: Mina Siglo XX, Llallagua, Bolivien
Sammlung und Foto: Fabre Minerals

Beschreibung von Zwillingen nach der Charakteristik

  • Ellenbogenzwilling (Rutil)
  • Eisernes Kreuz (Pyrit)
  • Fischschwanz (Herderit, Epididymit)
  • Hahnenkamm (Markasit)
  • Kniezwilling (Cerussit, Rutil)
  • Montmartre (Gips)
  • Rädelerz (Bournonit)
  • Schmetterling (Calcit)
  • Schwalbenschwanz (Gips)
  • Stern (Muskovit, Arsenopyrit, Enargit)
  • Visiergraupen (Cassiterit)

Zusätzliche Bilder und Informationen in diesem Lexikon


Literatur

  • Blount, A., Shulman, W., 1977; Twinning in minerals. Min.Record : 8, 350-361
  • Buerger, M.J.; 1945; The genesis of twin Crystal. Am. Min. :30, 469-482
  • Buerger, M.J., 1962; X-Ray Crystallography; 53-67
  • Cahn, R.W., 1954; Twinned crystals. Adv. Phys.:3, 202-445
  • Curien, H., Donnay, J.D.H.; 1959; The symmetry of the complete twin. Am. Min. :44, 1067-1070
  • Donnay, G., Donnay, J.D.H.; 1974; Classification of triperiodic twinsCan. Min. :12, 422-425
  • Friedel, G., 1904; Etude sur les groupements cristallins. Extr. Bull. de la Soc. de l`Industrie Mínerale; 4eme serie, Vol. III und IV
  • Friedel, G., 1926; Lecons de Cristallographie
  • Hartman, P.; 1956: On the morphology of growth twins; Z. Kristallogr. : 107, 225-237
  • Hurlbut, C.S., Klein, C., 1985; Manual of Mineralogy, 2oth edit.
  • Mallard, E., 1885; Sur la théorie des macles. Bull. Soc. fr. míneral :8, 452-469
  • Nespolo, M., 2005; Twinned crystals; Internat. Union of Crystallography (CMTC); Research Theme
  • Nespolo, M., Ferraris, G., 2004; Applied geminography - Symmetry analysis of twinned crystals and definition of twinning by reticular polyholohedry. Acta Cryst. :A60, 89-95
  • Santoro, A., 1974; Characterization of twinning. Acta Cryst. :A74, 24-231
  • Senechal, M., 1980; The genesis of growth twins; Sov. Phys. Crystallogr.: 25, 520-524
  • Wadhawan, V.K., 1997; A tensor classification of twinning in crystals. Acta Cryst : A53, 546-555
  • Weiner, K.L., 1980; Zwillinge. Lapis :5, 2, 6-9

Weblinks


Quellangaben


Einordnung