⑴ 矿物中常见的双晶
以下按晶系择要介绍矿物晶体中常见的双晶。其中六方晶系因双晶很少见,故从略。
(1)等轴晶系:在m3m晶类中最常见的是尖晶石律(spinel law)双晶,包括以(111)为双晶面和接合面的接触双晶(见图6.5和彩版Ⅲ-3)和以[111]为双晶轴的贯穿双晶(见图6.6和彩版Ⅲ-2)。常见于萤石和尖晶石族矿物中。其中的接触双晶通常呈八面体晶形以平行于接合面的板状习性产出,形成于较高的过饱和度下;贯穿双晶则是在过饱和度下降后,因立方体晶面的生长速度相对变慢,从而超覆了八面体致使晶形通常呈立方体,其实它们的双晶律和双晶要素完全一致。在m3晶类中较常见的是黄铁矿以(110)为双晶面的贯穿双晶(图6.15),称为铁十字律(iron cross law)。在43m晶类的黝铜矿、方钠石中,可见以(100)为双晶面的贯穿双晶(图6.16);在闪锌矿中则较常出现以[111]为双晶轴、以(111)为接合面的聚片双晶(图6.17)。
(2)四方晶系:最常见的是4/mmm晶类中以四方双锥晶面(101)为双晶面和接合面的膝状双晶(knee twin;亦称肘状双晶elbow twin。见图6.3和彩版Ⅲ-4),它们还常组成轮式六连晶(见图6.9)或八连晶(彩版Ⅲ-5)。经常见于金红石族矿物中;锆石亦呈相似的双晶。
图6.15 黄铁矿的铁十字律贯穿双晶a{100},e{210}(罗谷风,2008)
图6.16 黝铜矿中以(100)为双晶面的贯穿双晶o{111}(据Dana等,1949)
图6.17 闪锌矿中以[111]为双晶轴、(111)为接合面的聚片双晶o{111}, (据Dana,1892,补充)
(3)三方晶系:在 晶类中,方解石的双晶相当常见,除以底面(0001)为双晶面和接合面的方解石律(calcitelaw)双晶(图6.18和彩版Ⅲ-6)外,还有以菱面体面为双晶面和接合面的双晶,包括 的蝴蝶双晶(butterflytwin)和 的负菱面双晶(negative rhombohedral twin)等接触双晶(图6.19和彩版Ⅲ-7、Ⅲ-8和Ⅲ-9)。但最常见还是依 的负菱面聚片双晶(图6.20A),基本上都属于滑移双晶。后者中相互取向不同的两组单体的厚薄相差往往很悬殊,一组单体厚而另一组单体页片很薄,两者交替嵌生,致使整个聚片双晶看起来好像是取向一致的一个完整单体,但从双晶条纹可证明其双晶的存在并据以确定接合面的取向方位。与方解石的晶形和结构都十分相似的白云石(但属于 晶类)也常具有类似的滑移双晶,不过其双晶面和接合面乃是 的负菱面(图6.20B和彩版Ⅲ-11)。此外,在刚玉和赤铁矿中则常出现以(0001)或 为双晶面和接合面的聚片双晶(图6.21)。
图6.18 方解石的方解石律接触双晶v (据Lévy,1837)
图6.19 方解石的蝴蝶双晶(A)和负菱面接触双晶(B)二者中两个单体c轴间的交角分别为90°46'和 (A:据Haidinger,1825;B:据Penfield,1900)
图6.20 方解石和白云石中两种滑移成因之聚片双晶在 解理面上之双晶条纹的示意图
图6.21 刚玉依 菱面体面的聚片双晶
三方晶系中另一双晶极其普遍的晶体是属于32晶类的α-石英。其中最最常见的是由两个全左或全右的晶体以c轴为双晶轴的道芬律(Dauphine law)贯穿双晶。从外形上看它完全就像是一个单晶体(图6.22A),但仔细观察可见其晶面上有不规则弯曲的双晶缝,使六方柱面(m)上的晶面条纹被其截断而不连贯,而在菱面体面(r和z)上可见双晶缝两侧晶面的光泽也不相同;若晶体上存在有三方双锥(s)或三方偏方体(x)晶面时,则绕c轴旋转60°即重复出现,表现为622晶类的假对称(pseudosymmetry)。α-石英的另一种常见双晶为巴西双晶(Braziltwin)。它由一对左形晶和右形晶以 为双晶面贯穿而成,接合面‖ ,局部可成聚片双晶。因两个单体之c轴相互重合,故其外形也犹似一个单晶体(图6.22B),与道芬双晶不同的是其双晶缝呈平直的折线;出现s或x晶面时呈左右反映对称分布。此外,在垂直c轴切面上用HF浸蚀产生的人工蚀像(图6.23)可以有效区分此二双晶,但实际上在大多数α-石英晶体中,巴西双晶往往与道芬双晶并存,仅所占主次有所不同。两者此时还构成了复合双晶的关系。此外,在α-石英中还有一种较为常见的接触双晶,称为日本双晶(Japan twin)。其两个单体之c轴交角为84°34',且彼此有一对柱面共面(图6.24)。其双晶要素通常只笼统地表示为以 为双晶面,其实有时它仅是假双晶面。接合面基本上‖ 。双晶整体往往平行于两个c轴共面的平面呈板状。此外,与α-石英同属32晶类的辰砂,其以(0001)为双晶面而呈矛头状的贯穿双晶亦较常见(彩版Ⅲ-10)。
图6.22 α-石英道芬双晶(A)和巴西双晶(B)的假对称和双晶缝合线现象示意图
图6.23 α-石英⊥c轴切面的人工蚀像
(4)正交晶系:最有代表性的双晶是mmm晶类中的文石律(aragonitelaw)双晶,即以菱方柱晶面(110)为双晶面和接合面的接触双晶(见图6.10A),并且还经常组成假六方的星形或柱状贯穿三连晶(见图6.9和6.10B及彩版Ⅲ-12、Ⅲ-13),这在文石族矿物中都很常见。在其他本晶系矿物中也较常见到相似的双晶或贯穿三连晶,如堇青石中以(110)和(130)、金绿宝石中以(130)、白铁矿中以(011)等为双晶面的双晶。白铁矿中以(101)为双晶面的双晶,则因其单体中(101)与 的夹角为74°55'而可形成接触五连晶。
图6.24 日本双晶(IL亚型)
(5)单斜晶系:最常见的是2/m晶类中以(100)为双晶面(等价于以c轴为双晶轴)的双晶。其中接触双晶可以石膏的燕尾双晶(swallow-tail twin)为代表(图6.25和彩版Ⅲ-14),其接合面亦为(100)。这样的双晶在单斜辉石(图6.26和彩版Ⅲ-16)和闪石中也常见。而典型的贯穿双晶则以正长石的卡尔斯巴律(Carlsbad law)双晶(简称卡式双晶)(图6.27A和扉页图及彩版Ⅲ-15)最为常见,其双晶轴为c轴,接合面以(010)为主,(100)偶见。也有以(010)为接合面的接触双晶(图6.27B和C),其中图C之两个单体的c{001}晶面与x{101}晶面基本平行相连,但两者的光泽强度不一,在接合处可见双晶缝。此外,正长石中较常见的接触双晶还有以底面(001)为双晶面和接合面的曼尼巴律(Manebach law)双晶(图6.28),以及以菱方柱面(021)为双晶面和接合面的巴温诺律(Baveno law)双晶(图6.29A)。后者因 ,故双晶呈假四方柱形,亦称方柱双晶(squareprism twin),并可成方柱状轮式四连晶(图6.29B)。与曼尼巴律同样的底面双晶也见于单斜辉石中,但一般成聚片双晶产出。此外,在因双晶而得名的十字石中贯穿双晶十分普遍。如图6.30所示,其一为十字双晶(cruciform twin),双晶面(031),两个单体c轴交角为91°22'更常见的是X形双晶(X-shaped twin),双晶面(231),c轴交角58°58',并可形成星形贯穿三连晶。
图6.25 石膏的燕尾双晶(A)及其在(010)面上的投影图(B)
图6.26 普通辉石以(100)为双晶面和接合面的接触双晶
图6.27 正长石卡尔斯巴律贯穿双晶(A)和接触双晶
图6.28 正长石的曼尼巴双晶c{001},b{010},m{110},x{101}灰色区指示双晶面和接合面(001)(据Bggild,1905,有修改)
图6.29 正长石的巴温诺双晶(A)和四连晶(B)
图6.30 十字石的十字双晶(A)、X形双晶(B)和星形贯穿三连晶(C)
(6)三斜晶系:重要的双晶基本上全都见之于 晶类的长石中,分布非常普遍。其中最常见的是钠长石律(albite law)聚片双晶(见图6.7和彩版Ⅲ-17)。它以(010)为双晶面(等价于⊥(010)的双晶轴)和接合面。在晶体的[010]晶带晶面上和{001}解理面上都可见有细密平直的双晶条纹(图6.31)。另一种常见的是肖钠长石律(pericline law)双晶(图6.32),其双晶轴为b轴,接合面则为‖b轴且与(001)成某个交角(此值随晶体成分的变化而异)的所谓菱切面(rhombic section)。在斜长石中,肖钠长石律通常与钠长石律一起以聚片双晶共同出现,两者的接合面近于正交;但在微斜长石和歪长石中,这两者总是以交织成格子花呢状(图6.33)的格子双晶(cross-hatched twin)存在。此外,在单斜晶系长石中出现的卡尔斯巴律、曼尼巴律、巴温诺律等双晶,在三斜晶系长石中也可存在。但此时因单体本身的对称性下降,故同一双晶律的双晶要素总数会相应减少,如卡尔斯巴律双晶便只剩下一个双晶轴‖c轴和一个双晶面⊥c轴。但在对于诸如巴温诺双晶而言,此时以(021)或是 为双晶面的双晶,两者将互不等价。
图6.31 斜长石晶面上的钠长石律聚片双晶条纹(内蒙古大青山;罗谷风,1974)
图6.32 钠长石的肖钠长石律双晶
图6.33 微斜长石中具格子花呢状之格子双晶的正交偏光显微像(据Nesse,2000)
⑵ 怎么辨别真假天然水晶
1. 双折射法:取一条黑线或发丝,用胶带粘好固定在白纸上,将水晶放在线上,透过水晶观看黑线或发丝,看过去若折射为 2 条线影就是天然水晶,若未有折射现象,仍呈一条线影的话,就非天然水晶。此法可分辨水晶与玻璃制品,但人工养成之再生水晶仍会成双线,无法分辨
2. 磁场试验法:将两颗天然晶石分别以双手拇指、食指及中指三只手指头捏住,两时距离约 1-2 公分,缓缓相对旋转并相互靠近,立即可以感觉到有种类似磁铁相吸相斥的奇妙力量,尤其以晶球最为明显,非天然水晶不会有此现象,包括合成水晶。
3. 选择不易仿造的水晶 ( 如发晶,绿幽灵,紫水晶,有内涵物 , 天然冰裂纹 , 云雾及色带变化的 , 或宁选稍有瑕疵之水晶
另外:
比重:重量太轻的一定是假的,如此一来可排除玻璃、塑胶、压颗粒等仿造品,但现在市面上养晶的较多,其重量与天然的水晶相差无几,用手试的方法不容易发现真假。
折射率:大多数人看水晶喜欢在灯光下,那样无法判断水晶的真假只能看水晶的等级,因为水晶有很高的折射率。我们可以把水晶放在比较暗的地方,天然水晶色泽会非常的亮,养晶的色泽会比较暗淡,缺泛“灵”的感,只有些微的亮度。大家可以用天然白水晶和玻璃来对比一下,感受一下。
价格:养晶和天然宝石级的水晶有一个共同点,就是晶体通透无比,几乎完全没有石纹,不过价钱就相差很远,通常养晶手珠会被做成切割面,晶体通透,可是价钱一般不会太高。不过如果他真的是天然宝石级的话,价格一定在百元以上,视晶体大小而定。
色差:天然水晶有色差,一块天然水晶不可能每个部分颜色都很均匀,如黄晶,市面上天然的黄晶实在少之又少。天然黄晶放在水里就可以辨别,天然黄晶在水里面其颜色呈现出来是不均匀的,通常是一块颜色辐射到整块水晶都是黄色的,养晶就绝对是色泽均匀。
⑶ 如何辨别天然水晶与人造水晶
一是观察晶体的材料。人造水晶晶体中心有个平整的片状籽晶晶核,天然水晶则没有。 二是人造水晶偶见圆形气液包裹体,组成像蜂蜜入水似的构造,也有拉长的气液包裹体,主要出现在籽晶的生长界面上。而天然水晶常含有星点状、云雾状和絮状展布的气液包裹体。 三是人造水晶中的固体亿裹体,除熔炼石英和化学试制融入的杂质外,还有釜壁上的脱落物锥辉石、石英的微晶粒和籽晶架原料的脱落物所形成的固体包裹;天然水晶中包裹体往往是金红石、黄铁矿等矿物。 四是天然水晶触及皮肤较凉爽,人造水晶触及人体有温感。 五是天然水晶中的双晶中有道芬双晶、巴西双晶和日本双晶等,而人造水晶中则存在着凹面型双晶、多面体双晶、鼓包形双晶和絮状双晶。 六是人造水晶中有可能存在错位、腐蚀隧道及生产条纹等缺陷,可与天然水晶加以区别。此外,人造水晶材料,往往大于天然水晶块体,晶形也有差异。 人造彩色水晶(如紫色、黄色、绿色、蓝色等)的显着特征是颜色均匀,有时因加入着色剂浓度的影响,颜色有过深、过浅等现象,且有颜色呆板的感觉。天然彩色水晶的色调,则有深有浅不均匀,但颜色比较柔和。 用光谱进行鉴别:天然及人造水晶在波长为0.15-4微米的区域内光透过率不同,并且人造紫晶在红外光谱3540埃的波长处有吸收带,而天然紫晶则无则现象。 对于含铁的黄色、绿色及褐色人造水晶,其吸收光谱一般在紫外区有强吸收的极大值,而低能量的尾部可延伸到可见光区,此类晶体一般不含有宏观双晶;从垂直于光轴方向看,有平行于光轴的形貌法能看到平行光轴的隧道结构;从显微结构来看,生长在基面籽晶上的人造黄晶还有平行基面的生长结构和生长层,这是天然黄晶所没有的,并且,在人造黄晶中,有时还能看到似面包屑的固体包裹体。 掌握了以上鉴识要决,就可任意挑选人造水晶和天然水晶。
其实我认为没必要去鉴别这个··施华洛世奇的水晶还不照样是人造的··别人切工好~照样卖得贵;祝你好运。