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2026-02-19T07:09:58Z

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[[Datei:Staurolite-26463.jpg|mini|Berührungs- und Durchwachsungszwilling beim [[Staurolith]] (Größe: 5,7 cm × 5,3 cm × 2,1 cm)]]
[[Datei:Pyrite-131884.jpg|mini|Komplexe Pyrit-Verzwillingung, bestehend aus Durchdringungszwillingen und lamellaren Berührungszwillingen (sichtbar anhand der gestreiften Flächen)]]
'''Kristallzwilling''' ist ein Begriff aus der [[Kristallographie]] und beschreibt mindestens zwei oder mehr miteinander [[#Zwillingsgesetze|gesetzmäßig]] verwachsene [[Kristall]]e mit der gleichen chemischen Zusammensetzung und [[Kristallstruktur]].

Durch Zwillings- oder Mehrlingsbildung weisen Kristallzwillinge oder -mehrlinge zusätzliche [[Symmetrie (Physik)|Symmetrie]]-Elemente auf, die in der [[Raumgruppe]] von unverzwillingten [[Einkristall]]en nicht auftreten und damit zu einer Erhöhung der Symmetrie führen. Bei den zusätzlichen Symmetrie-Elementen kann es sich um eine [[Spiegelung (Geometrie)|Spiegelebene]] ''(Zwillingsebene)'' oder eine [[Rotationsachse|Drehachse]] (''Zwillingsachse'' oder ''Drillingsachse'') handeln. Bei azentrischen Kristallen kann auch ein Inversionszentrum durch [[Punktspiegelung]] entstehen. In seiner Lage zu den beiden Kristallindividuen gehorcht das zusätzliche Symmetrie-Element dem [[Rationalitätsgesetz]].

Sind mehr als zwei Individuen an der Zwillingsbildung beteiligt, spricht man auch von ''Drillingen, Vierlingen'' oder ''Viellingen'' und bei sich wiederholender Zwillingsbildung entstehen ''Wiederholungsviellinge'' bzw. ''polysynthetische Zwillinge.''

Während unverzwillingte Kristalle stets [[konkav und konvex|konvexe]] [[Polyeder]] bilden, können Kristallzwillinge, mit Ausnahme der Inversionszwillinge, oft leicht an den einspringenden Winkeln erkannt werden.

== Zwillingsbildung und Formen ==
=== Nach der Art der Verwachsung ===
Nach der Art der Verwachsung lassen sich drei mögliche Zwillingsbildungen unterscheiden:

# Bei ''Kontakt- bzw. Berührungszwillingen'' sind die beiden Individuen an der Verwachsungsebene spiegelbildlich aneinandergefügt. Oft entstehen dabei typische [[Kristallform]]en wie der bekannte „Schwalbenschwanz“ beim [[Gips]], der herzförmige [[Quarz]]zwilling nach dem „Japanergesetz“ oder die knieförmigen Zwillinge des [[Rutil]]s.
# Bei ''Penetrations- bzw. Durchdringungszwillingen'' kreuzen sich die Achsen der Individuen, wobei an den Körpern je nach Durchdringungswinkel mehr oder weniger unregelmäßige Grenzflächen entstehen. Bekannt sind Durchdringungszwillinge vor allem beim [[Fluorit]], [[Galenit]], [[Pyrit]], [[Sphalerit]] und [[Staurolith]].<br />Durch zentrosymmetrische Durchdringung entstehen Sonderformen wie z. B. das Staurolithkreuz oder das „Eiserne Kreuz“ beim Pyrit. Bei azentrischen Durchdringungszwillingen sind die Mitten der beiden Individuen gegeneinander verschoben. Bekannte Vertreter sind die „Karlsbader Zwillinge“ des [[Orthoklas]].
# ''Rotationszwillinge'' bzw. ''zyklische Zwillinge'' entstehen durch Verwachsung von drei oder mehr Individuen, die um eine gemeinsame Drehachse herum angeordnet sind. Bekannte Vertreter dieser Zwillingsart sind unter anderem [[Chrysoberyll]]- und [[Aragonit]]-Drillinge, [[Adular]]-Vierlinge sowie ringförmige Rutilmehrlinge, die aus acht Individuen zusammengesetzt sind ''(Rutilachtlinge).''
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Datei:Gips (Schwalbenschwanz-Zwilling) - Nordhausen, Harz.jpg|„Schwalbenschwanz“-Zwilling beim Gips
Datei:Quartz-49068.jpg|„Japaner-Zwilling“ beim Quarz
Datei:Rutile-md45a.jpg|Knieförmiger Rutilzwilling
Datei:Fluorite-132158.jpg|Durchdringungsmehrling beim Fluorit
Datei:Pyrite (iron cross)-299440.jpg|„Eisernes Kreuz“ beim Pyrit
Datei:Chrysoberyl-282796.jpg|Chrysoberyll-Rotationszwilling
</gallery>

Kristallzwillinge, die eine höhere Symmetrie vortäuschen, als sie der [[Kristallstruktur]] des einzelnen Kristalls entspricht, bezeichnet man auch als ''Ergänzungszwillinge'' oder ''Mimetische Zwillinge.'' Vertreter dieser Art sind überwiegend unter den Berührungszwillingen und Rotationsmehrlingen zu finden.

=== Nach der Art der Entstehung ===
[[Datei:Albite twinning.JPG|mini|Plagioklas mit polysynthetischen Lamellenzwillingen nach dem Albit-Gesetz]]

Je nach Art der Bildungsbedingungen lassen sich ebenfalls verschiedene Kristallzwillinge unterscheiden:

# Bei Wachstumszwillingen wird die Art der Zwillingsbildung bereits durch den [[Kristallisationskeim]] festgelegt.
# Gleitzwillinge bzw. Druckzwillinge entstehen durch mechanische Verformung unter anderem dadurch, dass der [[Druck (Physik)|Druck]] in Richtung einer [[Gleitebene]] des atomaren Gitters ausgeübt wird. Auf diese Weise lässt sich z. B. aus einem einzelnen, lamellenfreien [[Calcit]]-[[Rhomboeder]] ein Schwalbenschwanz-Zwilling erzeugen, indem man vorsichtig mit einer [[Klinge|Schneide]] auf die stumpfe Kante des Rhomboeders drückt.
# Umwandlungszwillinge bilden sich bei [[Polymorphie (Stoffeigenschaft)|polymorphen]] Substanzen, die während der [[Kristallisation]] und beim nachfolgenden Abkühlen verschiedene [[Kristallsystem]]e durchlaufen. Während der Umwandlung können einzelne Gleitebenen an einer Grenzfläche umklappen und es entstehen lamellare Berührungszwillinge, bei wiederholtem Umklappen des Gitters auch polysynthetische Zwillinge.

== Analyse und Klassifizierung ==
Für die Analyse von Kristallzwillingen ist das Konzept der [[Punktgruppe]]n sehr hilfreich. Bei der Beschreibung der jeweiligen Zwillingsgesetze werden die Symmetrie-Elemente durch [[Millersche Indizes]] ausgedrückt.

Nach den Regeln von [[François Ernest Mallard]] täuscht die Zwillingssymmetrie eine höhere Symmetrie vor, als es der tatsächlichen Kristallstruktur entspricht, weshalb man auch vom Zwillingsgitter im Gegensatz zum tatsächlichen Kristallgitter spricht. Das tatsächliche Kristallgitter findet man durch Weglassen von Symmetrieelementen des Zwillingsgitters. Das Kristallgitter ist also eine [[Untergruppe]] der Punktgruppe des Zwillingsgitters.

Gehören Zwillingsgitter und Kristallgitter zur selben [[Lauegruppe]], so spricht man von einem [[Meroedrie|meroedrischen]] Kristallzwilling. In allen anderen Fällen handelt es sich um nichtmeroedrische Kristallzwillinge. Im [[Triklines Kristallsystem|triklinen]], [[Monoklines Kristallsystem|monoklinen]] und [[Orthorhombisches Kristallsystem|orthorhombischen]] [[Kristallsystem]] sind meroedrische Kristallzwillinge immer Inversionszwillinge.

Klassifiziert werden Kristallzwillinge meist nach den von [[Georges Friedel]] 1926 eingeführten Regeln, die die Zwillinge anhand der beiden Kriterien Meroedrie und Schiefe vier verschiedenen Gruppen zuordnet:
{| class="wikitable" style="text-align:center"
|- class="hintergrundfarbe5"
! Überlappung<br />der Gitter der Zwillingskristalle
! exakt
! ungefähr
|-
! komplett
| Meroedrie
| Pseudomeroedrie<br />([[François Ernest Mallard|Mallard]]-Gesetz)
|-
! teilweise
| reticulare Meroedrie
| reticulare Pseudomeroedrie
|}

== Zwillingsgesetze ==
[[Datei:Karlsbader Zwilling.JPG|mini|Karlsbader Zwilling ([[Orthoklas]]) aus dem Granit von [[Karlsbad]] ([[Typlokalität]])]]
[[Datei:Spinel-139747.jpg|mini|Nach dem „Spinellgesetz“ verzwillingter Spinell]]
Zwillingsgesetze, das heißt die Gesetzmäßigkeiten, nach denen zwei Individuen zueinander orientiert sein können, sind sehr vielfältig und werden meist durch besondere Namen gekennzeichnet. Benannt werden die Zwillingsgesetze überwiegend nach der Mineralart, für die dieses Zwillingsgesetz charakteristisch ist, oder nach dem Ort, an dem erstmals ein entsprechender Kristallzwilling aufgefunden wurde:
* ''[[Albit #Morphologie|Albit-]] und Periklin-Gesetz''
* Zwillingsgesetze beim [[Orthoklas]]: ''Bavenoer Gesetz, Karlsbader Gesetz, Manebacher Gesetz''
* ''[[Pyrit #Morphologie|Pyrit]]<nowiki></nowiki>gesetz''
* [[Quarz #Kristallzwillinge|Zwillingsgesetze beim Quarz]]: ''Belodwa-Beacon-Zwilling, Brasilianer Zwilling, Cornish-Zwilling, Dauphinée-Zwilling'' (auch ''Alpines'' oder ''Schweizer Gesetz), Esterel-Zwilling, Japaner Zwilling, Liebisch-Zwilling, Pierre-Levee-Zwilling, Sardinien-Zwilling, Wheal-Coats-Zwilling''
* ''[[Rutil #Morphologie|Rutil]]<nowiki></nowiki>gesetz''
* ''[[Spinell]]<nowiki></nowiki>gesetz''.

== Literatur ==
* {{Literatur| Autor= [[Hans Jürgen Rösler]] | Titel= Lehrbuch der Mineralogie | Auflage= 4. durchgesehene und erweiterte | Verlag= Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB) | Ort= Leipzig | Datum= 1987 | Seiten= 86–87 | ISBN= 3-342-00288-3 }}
* {{Literatur| Autor= [[Friedrich Klockmann]]| Hrsg= [[Paul Ramdohr]], [[Karl Hugo Strunz|Hugo Strunz]] | Titel= Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie | Auflage= 16. | Verlag= Enke | Ort= Stuttgart | Datum= 1978 | JahrEA= 1891 | Seiten= 72–75 | ISBN= 3-432-82986-8}}
* {{Literatur| Autor= Rudolf Graubner | Titel= Lexikon der Geologie, Minerale und Gesteine | Verlag= Emil Vollmer Verlag GmbH | Ort= München | Datum= 1980 | Seiten= 422–426 | ISBN= 3-87876-327-1}}
* {{Literatur | Autor= Günter Gottstein | Titel= Physikalische Grundlagen Der Materialkunde | Verlag= Springer | Datum= 2001 | ISBN= 9783540419617 | Kapitel= 6.3.2 Mechanische Zwillingsbildung | Seiten= 207 | Online= {{Google Buch | BuchID=N3xo8la-olMC | Seite=207}}}}
* {{Literatur| Autor= William F. Hosford | Titel= The Mechanics of Crystals and Textured Polycrystals | Verlag= Oxford University Press | Ort= New York, Oxford | Datum= 1993 | Seiten= | ISBN= 0-19-507744-X | Kommentar= Oxford engineering science series }}
* {{Literatur| Autor= Jean-Claude Boulliard | Titel= Le cristal et ses doubles | Verlag= CNRS Editions | Ort= Paris | Datum= 2010 | Seiten= | ISBN=978-2-271-07049-4 | Kommentar= }}

== Weblinks ==
{{Commonscat|Twinned crystals|audio=0|video=0}}
* [[Mineralienatlas:Zwillinge]]
* [https://elib.uni-stuttgart.de/opus/volltexte/2007/2931/pdf/Dokument3_Kap5.pdf Uni Stuttgart: Modulierte und verzwillingte Strukturen] (PDF; 6,7 MB)
* [http://reference.iucr.org/dictionary/Twinning IUCr Online Dictionary (englisch)]

== Siehe auch ==
* [[Kristallmechanik]]
* [[TWIP-Stahl]]
* [[Stapelfehler]]

{{Normdaten|TYP=s|GND=4377387-4}}

[[Kategorie:Kristallographie]]

Kristallzwilling - Versionsgeschichte

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