尖晶石以接触双晶“尖晶石律双晶”闻名,之前穿插双晶形成的“大卫星”也热了好一阵。不过前段时间我辗转买到了一颗更刺激的缅甸产尖晶石双晶标本,它长成了轮子,或者再严格一点来说——甜甜圈:
尖晶石
Pein-Pyit, Mogok, Pyin-Oo-Lwin Dist., Mandalay R., MYANMAR
老猫收藏,Ex. Rich Olsen Collection
11 mm × 10 mm × 6 mm
摄影:老猫
像这样的环形连晶虽然不那么多见,但是其实很早就有记录了。 1892年出版的《丹纳矿物学系统(第6版)》中就出现了Strüver (1878) 绘制的插图:
看到这张图的时候我心里是有些别扭的,已经是理想形态了,为什么不画得再对称一点呢?仔细一想,好家伙,问题出在数学上。
说到八面体形成双晶,第一个想到的估计是那些顶角60°的正三角形小面——6个排成一圈正好!但是事实却没有那么美好。尖晶石律双晶是一种形成在 {111} 面上的接触双晶,如果要连续的话,只能是在八面体相对、但又不绝对相对的两个面上(如下图我用蓝笔标出的两个面)。
这两个面的夹角就不再是60°,而是……
赶紧偷偷捡起了中学数学计算了一下
70.53° 这个数字就决定了一串尖晶石的连续双晶没有办法形成一个完整的360°。有人在文献里模拟了一下,大概最完美的一串5连双晶形成后,会留下一个7.35°的小角,无法形成闭环(终将被大厂淘汰)。
Fregola RA & Scandale E (2007)
基于这个原因,我从一开始就不敢说这个产状是一个“轮状双晶”。可能有点奇怪,但是也很不奇怪的一个点是,尖晶石们经常能找到六个晶体再长成一圈。一个或者几个没有能形成双晶的晶体孤零零地被挤得偏向一边,像是长歪了的牙齿。
真要拿理想晶形来比对的话,会发现转着圈也对不上
我查资料的时候发现有人总结说,环状双晶只会出现在六方晶系、四方晶系和斜方晶系的矿物上。也就是说,等轴晶系里是长不出环状双晶的。
啊这样的标本,可惜戴牙套也没用了!
Dana ES (1892) The system of mineralogy of James Dwight Dana (6th ed). Kegan, London Pg.221
Fregola RA & Scandale E (2007) Cross-twinning in a natural spinel from Sri Lanka. Phys Chem Minerals 34:529-541
Jones B (2021) Three types of crystal twinning. rockngem.com