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Entstehung von Zwillingen

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Gerdchen:
Hallo,

ich habe eine Frage zur Entstehung von Zwillingen. In manchen Zonen treten gehäuft Zwillinge auf. Vermutlich entstehen sie durch Phasenübergänge der Temperaturen während des Kristallwachstums. Im Lexikon steht von hohen Temperaturphasen zu niedrigen Temperaturphasen. Geht es auch anders herum (von niedrigen zu hohen Temperaturphasen)? In den speziellen Fällen handelt es sich um zwei Fundstellen (beide leider nicht zugänglich) in der Pfalz. Einmal um die Calcitzwillinge aus Rammelsbach und zum anderen um Phakolithe bei Baumholder. Im zweiten Fall war im Steinbruch eine Lavadecke zu sehen, die sich über die Zone mit den Zeolithen geschoben hat. Kann dieser Vorgang zur Bildung der Phakolithe geführt haben? In diesem Bereich fanden sich meines Wissens keine Chabasite.
Die Entstehung der Calcitzwillinge in Rammelsbach ist mir noch rätselhafter. In einem Dolomitgang fanden sich zwischen zahlreichen Calciten ab und zu Zwillinge unterschiedlicher Form. Wie kommt es zur Entstehung einzelner Zwillinge in Mitten vieler Calcite?
Wäre schön wenn mir jemand weiterhelfen könnte.

Gruß
Gerdchen

aca:
Hallo,

nur zur Klärung einiger Begriffe:
Eine Temperatur hat und ist keine Phase, sie ist ein Zustand. Minerale kann man aber als Phasen betrachten. Wenn man von einer Hochtemperaturphase spricht, meint man also die Hochtemperaturmodifikation eines Minerals/einer Verbindung. Diese sind oft höher symmetrisch als die Tieftemperaturphasen/modifikationen, und wenn die Temperatur sinkt, und das Kristallgitter beim Phasenübergang von einem in das andere Mineral eine andere Symmetrie annimmt, muss es sich "entscheiden", auf welche Art das Gitter verzerrt wird. Das geschieht an verschiedenen Stellen des Gitters unterschiedlich (sozusagen mal links rum, mal rechts rum) und am Ende ist der Kristall dann verzwillingt. Solche Zwillinge sind aber eher nicht anhand ihrer groben äusseren Form zu erkennen.

Das ist allerdings nur möglich, wenn es sich um eine sog. displazive Umwandlung des Gitters handelt, d.h. die Bindungen zwischen den Atomen im Gitter ändern nur ihren Winkel, werden aber nicht gelöst und neu verknüpft (das wäre eine sog. rekonstruktive Umwandlung).

Als Phasen von CaCO3 ließen sich Calcit und Aragonit unterscheiden, allerdings kann man nicht einfach von Hoch- und Niedrigtemperatur oder Hoch- oder Niedrigdruckphasen sprechen. Womit ich sagen will, dass ich nicht glaube, dass die Zwillingsbildung beim Calcit was mit Phasenübergängen zu tun hat.
Ein besseres Beispiel sind Feldspäte, die bei hohen Temperaturen oft monoklin, bei niedrigen triklin sind und die nach langsamer Abkühlung innerlich deutlich verzwillingt sind (allerdings sieht die äusser Form immer noch monoklin aus).

Die Zwillingsbildung kann auch durch die Anwesenheit von Spurenelementen und durch mechanische Einflüsse ausgelöst werden.

Gruss
Amir

Gerdchen:
@ aca

Vielen Dank für deine Antwort. Deine Ausführung über Zwillingsbildungen klärt jetzt doch einiges. Vielleicht doch noch eine Frage. Wie kann man feststellen welche Entstehungsvariante die für den Fundort richtige ist? Wäre super wenn du mir da auch noch weiterhelfen könntest.
Nochmals vielen Dank
Gerdchen

caliastos:
du müstest die entwicklungsgeschichte rekonstruieren, also feststellen welche mineralphase vor welcher und wie entstanden ist. an sich nur über dünnschliffe am umgebungsgestein machbar. an den mineralen siehste was mit wem passiert ist und warum. ohne übung aber nicht so einfach.

aca:
Hallo Gerdchen,

beim einzelnen Kristall kann man die Ursachen der Zwillingsbildung äusserlich überhaupt nicht sicher feststellen.

Man kann man anhand der äusseren Form nur Vermutungen anstellen, falls sich jemand vorher die Mühe gemacht hat, solche (naturgemäss nur tendentiellen) Beziehungen für ein bestimmtes Mineral zu untersuchen und es entsprechende Fachartikel dazu gibt. Aber das sind dann wirklich sehr wage Vermutungen. Vielleicht lassen sich nach dem Äusseren bestimmte Ursachen ausschliessen, aber auch das ist bei jedem Mineral anders.

Noch weniger lässt sich im nachhinein erklären, warum der eine Kristall verzwillingt ist und der andere nicht. Wenn man zuviel Zeit und Geld hat, kann man natürlich jeden einzelnen Kristall im Labor genauestens untersuchen.  ;)

Aber dabei lernt man nichts Grundsätzliches, weil man ja nur eine Fundstelle untersucht hat. Bei der nächsten Fundstelle ist vielleicht alles anders oder vielleicht ist auch alles genauso - aber man kann nicht sagen, warum.

Gruss
Amir

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