Двойник в кристаллографии

— этим именем в кристаллографии называют сросток в непараллельном положении двух одинаковых кристаллических неделимых по определенному закону. Законность срастания состоит в том, что неделимые, образующие двойник, имеют по крайней мере одну общую или параллельную одноименную кристаллическую плоскость или ребро, лежащее в данной плоскости. Как плоскость, так и ребро или существуют в кристалле, или только кристаллографически возможны. Так, двойниковый кристалл гипса фиг. 1 (а также см. Гипс) можно рассматривать как два неделимых, поставленных по отношению друг к другу подобно предмету и его изображению в зеркале (фиг. 2) и сросшихся по плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа; таким образом, эта плоскость, хотя и несуществующая на отдельных неделимых гипса, но возможная для кристаллов моносимметрической (одноклиномерной) системы и называемая ортопинакоидом (а) является для сросшихся неделимых общей, причем в ней лежат в параллельном положении ребра, образованные пересечением плоскостей а и m, или m и b.

Фиг. 1. Гипс

Фиг. 2. Гипс

Очевидно, что неделимые двойникового кристалла расположены к названной плоскости (а) совершенно симметрично. Эта плоскость называется двойниковой плоскостью. Линия, перпендикулярная к двойниковой плоскости, называется двойниковой осью, или осью вращения. Она замечательна тем, что, повертывая вокруг нее одно неделимое, можно привести его в положение другого. Вращение это чаще всего нужно произвести на 180°. Ребра и углы, получающиеся пересечением плоскостей двух срастающихся неделимых, называются двойниковыми. Особенно характерны для Д. входящие углы. По характеру двойникового сростания двойниковые кристаллы делят на различные типы. Чаще всего их делят на две группы: 1) Д. срастания и 2) Д. прорастания. В первых плоскость, которой соприкасаются друг с другом неделимые, назыв. плоскостью срастания; она обыкновенно составляет в то же время и двойниковую плоскость; примером могут служить двойниковые кристаллы гипса (ф. 1), оловянного камня, шпинели и мн. др. Реже двойниковая плоскость не совпадает с плоскостью срастания. В двойниковых кристаллах второго типа одно неделимое, находясь в двойниковом положении, прорастает другое, переходя за двойниковую границу (см. фиг. 3, а также Пирит, Ставролит и др.).

Фиг. 3. Гипс

Довольно обыкновенным является срастание по одному и тому же двойниковому закону не двух, а трех, четырех и более неделимых; такие двойниковые сростки называют по числу неделимых тройниками, четверниками... и вообще — полисинтетическими Д.; фиг. 4 представляет тройниковый кристалл рутила, принадлежащий квадратной системе; в нем срослись три неделимые, причем двойниковой плоскостью и плоскостью срастания служит плоскость пирамиды 2-го рода; фиг. 5 представляет пятерник медного колчедана, в котором 4 пирамидальных неделимых расположились на ребрах такого же — пятого.

Фиг. 4. Рутил

Фиг. 5. Медный колчедан

Очень часто неделимые, составляющие полисинтетический Д., являются сильно укороченными по двойниковой оси, так что границы между ними представляются в виде более или менее густой параллельной штриховки; такие Д. наблюдаются у аррагонита (фиг. 6).

Фиг. 6. Арагонит. Фиг. 7. Лабрадорит.

Иногда двойниковые кристаллы, образованные по определенному двойниковому закону, срастаются между собою по другому двойниковому закону; такие сростки называются Д. высшего порядка; фиг. 7 представляет подобный двойниковый кристалл, принадлежащий лабрадориту; в нем кристаллические индивидуумы срослись по так называемому альбитовому закону, что выражается параллельной штриховатостью; но, кроме того, полученные таким образом полисинтетические Д. срастаются еще по карлсбадскому и бавенскому законам. В некоторых случаях полисинтетическое двойниковое образование в результате дает форму с высшей симметрией сравнительно с симметрией отдельных неделимых. Подобный пример представляют тройники прорастания ромбических карбонатов (аррагонит, витерит), которые имеют гексагональный вид. Такие кристаллы называют миметическими. Двойниковое положение кристаллических неделимых появляется или в самый момент начала кристаллообразования, или, как бывает в некоторых случаях, возникает гораздо позднее под влиянием давления и перемен температуры. Возникновение двойникового расположения неделимых под влиянием давления в первый раз было замечено на кальците. Как показали Пфафф и Рёйш, кристалл кальцита от давления обнаруживает пластинчатое сложение, причем пластинки располагаются в двойниковом положении, параллельно плоскости отрицательного ромбоэдра — 1/2 R.; последняя является двойниковой плоскостью и плоскостью срастания.

П. Земятченский .