04晶体的规则连生
第6章 晶体的规则
双晶接合面不是双晶要素!
双晶接合面
尖晶石双晶 接合面平直
萤石双晶接 合面不规则 石英道芬双晶接 合面不规则曲面
双晶律也被赋予各种特殊的名称,有的以该双 有的以该双晶初次发现的地点命名,如石英的
晶的特征矿物命名,如尖晶石律、钠长石律等;
道芬律、巴西律等;有的以双晶面和结合面命
名,如方解石的负菱面体双晶(双晶面及结合
面平行于负菱面体晶面)等。
6.2.2 双晶类型
(1) 接触双晶 : a. 简单接触双晶 、 b. 聚片双晶 、c. 环状双 晶、d. 复合双晶。
a. 两个单体以平直接 合面接触形成。
c. 多个单体以相同 的双晶律、不平行 的接合面形成。 b. 多个单体以相同的双 晶律、相互平行的接合 面反复交替形成。
律相结合。文石的三连晶及十字石的双晶,由多
个个体穿插而成。
文石的三连晶
十字石按两种双晶律的穿插双晶
(2)贯穿双晶:
两个单体贯穿形成
多个单体以相同 的双晶律贯穿形 成
多个单体以不同 的双晶律贯穿形 成。 (十字石)
(10 1) (1 0 1 )
(0 0 1 ) (0 0 1 )
-(1 1 0 ) ( 1 1 0 ) ( 11 0 ) (1 1 0 )
(2)转变双晶 ——次生双晶 晶体形成后, 因外界条件要发生相变, 结构的变化导 致双晶形成.
例如: -石英因温度下降转变为-石英时形成双晶:
(3)机械双晶—— 次生双晶 在外界应力作用下晶体结构发生滑移形成双晶.如方解 石的聚片双晶.
6.2.4 双晶的识别
(1) 凹入角:单晶为凸多面体,而多数双晶有凹 角。 (2) 缝合线:双晶结合面在晶体表面或断面上的 迹线,多数是直线或简单的折线,少数呈不规则 的复杂曲线。
第六章晶体的规则连生
第六章晶体的规则连生•平行连生•双晶和双晶要素•浮生和交生(衍生)晶体在生长过程中或生长以后, 会发生多个晶体之间的连生现象。
本章涉及的是有规则的连生现象, 即有一定的几何规则, 包括同种晶体连生与不同种晶体的连生。
不规则的连生叫多晶集合体, 不在本章范围内.一、晶体习性晶体习性(晶癖, Crystal habit):该晶体常出现的某种或几种一般形态。
包括两方面的含义:一是同种晶体所习见的单形;二是晶体在三维空间延伸的比例。
不同种类的晶体,或是在不同生长条件下形成的同种晶体,它们的晶体习性常有一定的差别;而在相同条件下生长的同种晶体,它们又总是具有相同或近似的晶体习性。
晶体习性明显地受到晶体对称性的制约,如等轴晶系的晶体应具有等轴状习性,如四方晶系则表现为c 轴方向延伸的柱状,或垂直c 方向延伸的扁平状外形。
NaCl晶体(m3m对称型)几乎总是具有立方体习性,其天然晶体从不出现三角三八面体和四角三八面体晶形,其余四种单形也都罕见。
晶体生长过程的外界环境因素对晶体的习性有重大影响: (1)、出现不同的单形。
NaCl晶体在不同的生长条件下,分别出现立方体和八面体两种不同的单形。
(2)、组成的单形不变,但它们晶面的相对大小发生了显著变化。
如方解石(CaCO3)晶体由六方柱{10-10}和菱面体{01-12}的相聚时,六方柱为主,菱面体为饰形,晶体呈柱状习性;菱面体为主,六方柱为饰形,晶体具扁平菱面体状习性。
(3)、同一单形中的各晶面明显地不等发育。
放射状(透闪石)纤维状(金红石)刀刃状(菱锰矿)针状(电气石)葡萄状软锰矿肾状孔雀石片状云母纤维状石棉粒状(石榴石)晶簇(石英)薄片状(钼铅矿)球状(萤石)按照晶体外表的晶面发育完好程度,可分为下列三种类型。
自形:当晶体在结晶过程中有足够的空间,不受相邻晶体的干扰。
形成几何多面体形态,使晶体完全被晶面包围。
半自形:指晶体部分被晶面包围,而另一部分因受先前形成的晶体所障碍.没有完好的晶面。
《结晶学》第6章晶体的规则连生.ppt
锡石的环状双晶
④ 复合双晶(compound twin)
由两个以上的单体彼此间按不同的双晶律所组成的双晶。
斜长石卡-钠复合双晶
(2) 贯穿双晶
(penetrate twin,interpenetrate twin,亦称穿插双晶):
7、双晶的分布
(1)矿物晶体中,有1/5的矿物种数有双晶存在。
(2)矿物中双晶出现频率不同。如斜长石几乎总是以双 晶出现;而磷灰石等双晶非常罕见。
(3)存在双晶的矿物中,双晶律的多寡也不平衡。1/3的 矿物只有一种双晶律,而长石和α-石英中,双晶律的种 数达20多种。
(4)不同双晶律在一种矿物中出现的频率差别悬殊。 如钠长石律双晶在斜长石中几乎比比皆是,有的双晶律 只在矿物标本中被找到。
2、外形特点
各单体间所有对应晶面全都彼此平行 单体间存在凹入角
实质:平行连晶中各单体间的内部 格子构造是连续的。
3、成因
(1)母液中晶核或正在成长中小晶体相互间按完 全平行方位结合,继续成长而成
减少界面,降低表面能,故晶核或晶 体间会自发调整取向平行
(2)在存在的同种晶体上发生二次成核
晶核取向受基底 晶体取向控制
第六章 晶体的规则连生
规则连生
平行连晶 双晶
同种晶体
连生
浮生和交生 异种晶体
不规则连生
§6.1平行连晶
1、定义:由若干个同种的单晶体,彼此之间所有
的结晶方向都一一对应、相互平行而组成的连生体
包括各个对应的晶轴、对称 要素、晶面及晶棱的方向
第七章 晶体的规则连生
碘化钠与白云母的面衍生
本章重点总结
1. 双晶的概念,双晶要素及其与对称要 双晶的概念, 素的区别,双晶的成因类型; 素的区别,双晶的成因类型; 2. 浮生与交生的原因. 浮生与交生的原因.
同学们,再见!
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2. 双晶要素
(1)双晶面(twinning-plane) (1)双晶面 twinning双晶面(
双晶面为一假想的平面,通过它的反映变换后,可使 双晶面为一假想的平面,通过它的反映变换后, 构成双晶的两个单体重合或达到彼此平行一致的方位.双 构成双晶的两个单体重合或达到彼此平行一致的方位. 晶面不可能是单体上的对称面, 晶面不可能是单体上的对称面,因为双晶单体之间的格子 不连续. 不连续. 实际双晶中,双晶面平行 实际双晶中, 于单体的实际晶面( 于单体的实际晶面(或可 能晶面), ),所以双晶面可 能晶面),所以双晶面可 以用晶面符号来表示. 以用晶面符号来表示. 萤石
双晶类型
1) 简单双晶 simple twin
接触双晶 contact twin 贯穿双晶 interpenetrate twin
2) 反复双晶 multiple twin
聚片双晶 polysynthetic twin 轮式双晶 cyclic twin
金红石的环状双晶
3) 复合双晶 compound twin
氯铜银铅矿(Boleite)双晶
双晶的成因
1) 生长双晶 斜长石( 斜长石(Plagioclase) 聚片双晶
双晶的成因
(2)转变双晶 (2)转变双晶(Transformation twin)—次生双晶 twin) 晶体形成后,因外界条件要发生相变, 晶体形成后,因外界条件要发生相变,结构的 变化导致双晶形成. 变化导致双晶形成.
珠宝知识198:珠宝考研考证篇(十五):晶体的规则连生之双晶
珠宝知识198:珠宝考研考证篇(十五):晶体的规则连生之双晶展开全文原创艾昊讲珠宝2019-02-17 12:00:00昨天我们讲到了晶体的平行连生,平行连生最大的特点就是一块晶体,看起来像是两个或者多个晶体组成的,但是实际上内部的质点排列却是连续的,所以本质上平行连生可以认同为一个晶体。
今天讲到的另外一种规则连生——双晶——内部的质点排列不是连续的,与平行连生有着非常本质的区别。
而双晶也是晶体中非常常见的一种现象,特殊的双晶还能够形成特殊的形态,得到很多矿物晶体收藏爱好者的青睐。
首先,了解下双晶的定义:双晶的定义:双晶是指由彼此间有着直接的结晶关系,并按一定的对称方式生长在一起的两个或更多的单体所形成的规则连生晶体。
要注意的是,《宝石学教程》中对双晶的定义与《系统宝石学》以及《结晶学与矿物学》有一定的差异,但是所描述的内容基本一样。
但是我更喜欢用《结晶学与矿物学》中的概念:双晶又称孪晶,是指两个或两个以上的同种晶体,其结晶学取向彼此呈现为一定对称关系的规则连生体结合两本书对双晶的定义,在这里需要强调一下几点:1、在谈到双晶的时候,往往指的是同一晶体,也就是说两个或两个以上的单体属于同一种物质,比如说水晶的双晶、钻石的双晶等等;2、多个单体之间有着一定的对称规律,说到对称,那就是相同部分有规律的重复,在双晶中所使用的操作依然晶体中的对称操作相同,包括反映、旋转和反伸,所借助的对称要素在双晶中称之为双晶要素,分别对应的是双晶面、双晶轴和双晶中心。
3、两个晶体的内部质点的排列并不连续,所以双晶与平行连身更有着非常本质的区别,不同的个体之间在双晶的结合部位,质点的排序与单晶体中质点的排序是不相同的,因此部分双晶可以区分出明显的双晶接合面。
二、双晶的种类:1、接触双晶:各单晶沿一个简单的平面(双晶面)相接处,当把其中的一部分沿双晶轴旋转180°后,两部分将构成一个单晶体的形态,或借助一个假象镜面反映,使两个个体重合或平行。
晶体的规则连生
双晶
文石 Aragonite
双晶面/接合面 两侧格子不连续
双晶
石膏 gypsum
双晶面 P
双晶轴
双晶
双晶类型
1) 简单双晶 simple twin
接触双晶 contact twin 贯穿双晶 interpenetrate twin
2) 反复双晶 multiple twin
聚片双晶 polysynthetic twin 轮式双晶 cyclic twin
定义:互不平行的同种单体,彼此间按
一定的对称关系相互取向而组成的规则 连生晶体
双晶要素:用来表征双晶中单体间之对 称取向关系的几何要素, 包括
双晶面(twinning-plane)
双晶轴(twinning-axis)
双晶中心(twinning-center)
氯铜银铅矿(Boleite)双晶
双晶接合面(composition surface)
3) 复合双晶 compound twin
金红石的环状双晶
钙十字沸石的复合双晶
双晶
考察:
• 双晶面 • 双晶轴 • 双晶中心 • 接合面
简单双晶之接触双晶
双晶
考察:
• 双晶面 • 双晶轴 • 双晶中心 • 接合面
简单双晶之贯穿双晶
双晶
反复双晶之轮式双晶 反复双晶之聚片双晶
双晶成因
1) 生长双晶 growth twin 斜长石(Plagioclase) 聚片双晶
双晶成因
2) 转变双晶 Transformation twin 碱性长石(K-feldspar)
双晶成因
3) 机械双晶 斜长石(Plagioclase)
双晶成因
3) 机械双晶 方解石(Calcite)
晶体的规则连生
简单接触双晶
由两个单体以一个平 面接合在一起而成的 双晶。
两个单体以一个明显而 规则的接合面相接触。
聚片双晶 5.双晶类型
由多个单晶体以双晶 接合面彼此平行的关 系生长在一起构成的 双晶。
由若干单体按同一种双晶 律所组成,表现为一系列 简单接触双晶的聚合,所 有接合面均相互平行
环状双晶 5.双晶类型
2.其连生部位出现凹入角但 内部构造呈连续贯通的格子 构造
萤石立方体晶体的平 行连生
3.从结构特点上看,平行连 生与单晶体没有什么区别
平行连晶
Parallel grouping
平行连晶可以理解为结 晶取向完全一致且相邻的同 种晶核或雏晶,在进一步长 大的过程中其晶体边缘逐渐 外延、靠拢并拼接在一起。 自然结晶条件 下,结晶能力强 或结晶速度快的 晶体容易形成平 行连生体。
石膏的燕尾双晶A和双晶面B.双晶 面平行于单晶体的(100)晶面, 可写作p∥(100)
双晶要素
Twinning-axis
双晶轴
石பைடு நூலகம்燕尾双 晶的双晶轴.
为一假象直线, 双晶的其中一单体 围绕该直线旋转 180°后,可与另 一单体重合、平行 或拼合成一个完整 晶体。
tl
双晶轴tl垂 直于单晶体 的(100) 晶面,可写 作双晶轴 tl⊥(100)
明矾石,八面体单 晶构成的宝塔状平 行连晶
已有的晶体上 若形成结晶学取 向完全相同的晶 核并逐步长大也 能构成平行连晶。
第二节 双晶
Twin, Twinned crystal
1.概念: 双晶又称孪晶,是指两个或两 个以上的同种晶体,其结晶学取向 彼此呈现为一定对称关系的规则连 生体。 相邻两个个体的相对应的面、 棱、角并非完全平行,但它们可 以借着对称要素的操作(旋转、 反映、反伸)使两个个体彼此重 合或平行。
晶体的规则连生
本章重点总结:
1、双晶的概念,双晶类型,双晶要素及其与对 称要素的区别,双晶的识别,双晶的成因。
2、双晶律概念、名称
3、平行连生、浮生与交生的概念。 4、浮生与交生的原因。
例如: -石英因温度下
降转变为-石英时形成
双晶(转变双晶 )
(3)机械双晶—— 次生双晶 在外界应力作用
下晶体结构发生滑移
形成双晶。
(0112)
7.矿物中双晶分布的概况 双晶的分布很不均衡,有的矿物基本上都以双
晶的形式出现,如斜长石;而有的矿物基本上不见
双晶,如磷灰石。
另外,偶次对称越多的越不易出现双晶,如六 方晶系、四方晶系,出现双晶的概率较小。双晶轴 往往平行3次轴产生。 为什么?(请同学们思考)
(1) 双晶面(twinning-plane)
为一假想的平面,通过它的
反映,可使双晶相邻的两个个体 重合或平行。
尖晶石双晶中的双晶面
在实际双晶中,双晶面总是平行于单晶体中具简单指 数的晶面,或是垂直于重要的晶带轴(常为晶轴)。因此,
双晶面的方向均采用平行于某晶面或垂直于某晶棱的方式 来表示。例图尖晶石双晶中的双晶面中的双晶面为∥(111) 。
文石
石英
9研究双晶的意义
双晶是晶体中的一种较为普遍的现象。 (1)鉴定矿物: 如长石等。 (2)地质意义:机械双晶的出现可以作为地质构造变动的
一个标志,因此,它还具有一定的地质意义。
(3)矿物工业及商业利用:如α-石英若具双晶就不
能作为压电材料;方解石由于双晶的存在就会影响其在
光学仪器中的应用,金刚石的双晶影降低其净度,从而 降低其价值。因此双晶的研究在理论上和实际应用上都 具有颇为重大的意义。
1、浮生(overgrowth):是指不同物质的晶体沿一定方向 的规则连生,或同种物质的晶体以不同的面网相结合而形 成的规则连生称为浮生。 其形成主要取决于相互结合的 晶体具有结构相似的面网。
结晶学 第七章 晶体的规则连生
(101) (101 ) (0 0 1 ) (0 0 1 )
-(110) (1 1 0 ) (110 ) (110 ) ( 01 0 )
(0 0 1) (001) (101) (10 1 )
斜长石的聚片双晶
金红石的环状双晶
4
3
2
1
斜长石的卡钠复合双晶
A
c r
i
B C
i
i
m
m m
m
b
m b
b
m
r c b c m m
第七章
晶体的规则连生
本章概要:
1. 平行连生的概念。 2. 双晶概念与双晶要素;双晶类型;若干常见矿物晶体 的双晶律。 3. 浮生与交生的概念。
一些晶体可以连生产出, 分为: 规则连生 不规则连生,
其中,规则连生包括: 同种晶体规则连生(平行连生和双晶) 异种晶体规则连生(浮生和交生)。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、平行连生 Parallel grouping
斜长石⊥(010)方向的聚片双晶纹
tl
1
石 英 道 芬 双 晶 柱 面 的 曲 线 状 缝 合 线
r s x
z s x
r
z
m
M
x s r z
tl
2
正长石卡斯巴双晶⊥(010)方向的折线状缝合线(
双 晶 缝 合 线
石英双晶缝合线两侧的蚀象
黄铁矿铁十字双晶的m3m假对称
2.6
双晶的成因
(a)晶体生长过程中,两个晶体取向呈双晶位取向 连生在一起,形成双晶。 (b)同质多相转变或晶体无序-有序转变过程中, 使两个晶体呈双晶结合关系。 (c)机械作用导致晶体的一部分发生滑动,从而使 晶体的两部分呈双晶接触关系。
晶体的规则连生
5 双晶类型
1) 简单双晶 (simple twin):由两个单体构成的双晶。 接触双晶 (contact twin): 两个单体间依一个明显而规则 的接合面相接触。 贯穿双晶 (interpenetrate twin):两个单体相互穿插,接 合面常曲折而复杂。 2) 反复双晶 (multiple twin) 聚片双晶 (polysynthetic twin) :多个片状个体以同一双 晶律连生,结合面彼此平行。聚片双晶可在某些晶面或 解理上形成聚片双晶纹。 轮式双晶 (cyclic twin):由两个以上的单体按同一双晶 律所组成,表现为若干组接触双晶或贯穿双晶的组合, 各接合面依次成等角度相交,双晶总体呈轮辐状或环状 ,环可以开口,也可以封闭。 3) 复合双晶 (compound twin):两个以上的单体彼此间按 不同的双晶律所组成的双晶。
双晶中相邻单体之间存在的对称要素。注意双晶要素 与对称要素之间的区别, 双晶要素是存在于两个单体之 间的, 而对称要素是存在于一个单体内部的。 (1)双晶面
(2)双晶轴
一般来说双晶轴都是二次轴.
例1
(3)双晶中心
在实际的双晶分析中很少用到.
例2
双晶要素决不可能平行单体中的相类似的对称要素!
(即双晶面不能平行对称面,双晶轴不能平行偶次轴)
(4)聚片双晶纹:
一系列密集的缝合线。
(5)蚀像:
a.缝合线两边因结晶方位不同导致 的蚀像花纹不同; b.缝合线本身是一个晶格缺陷,容 易被腐蚀而突出的表现出来。
石英柱面上的双晶缝合线及两边的蚀像坑
石英横截面的蚀像花纹(可区分道芬双晶或巴西双晶)
三、浮生与交生
不同晶体之间的规则连生 。
1、浮生 :一种晶体以一定
晶体规则连生
氯铜银铅矿(Boleite)双晶
双晶接合面(composition surface)
双晶
文石 Aragonite
双晶面/接合面 两侧格子不连续
双晶
石膏 gypsum
双晶面 P
双晶轴
双晶
双晶类型
1) 简单双晶 simple twin
接触双晶 contact twin 贯穿双晶 interpenetrate twin
简单双晶之贯穿双晶
双晶
反复双晶之轮式双晶 反复双晶之聚片双晶
双晶成因
1) 生长双晶 growth twin 斜长石(Plagioclase) 聚片双晶
双晶成因
2) 转变双晶 Transformation twin 碱性长石(K-feldspar)
双晶成因
3) 机械双晶 斜长石(Plagioclase)
?双晶面?双晶轴?双晶中心?接合面反复双晶之聚片双晶双晶反复双晶之轮式双晶双晶成因1生长双晶growthtwin斜长石plagioclase聚片双晶双晶成因2转变双晶transformationtwin碱性长石kfeldspar双晶成因3机械双晶斜长石plagioclase双晶成因3机械双晶方解石calcite衍生?不同种类晶体之间的规则连生?浮生overgrowth?交生intergrowth赤铁矿和磁铁矿的浮生角闪石和普通辉石的交生赤铁矿和磁铁矿的浮生角闪石和普通辉石的交生衍生?不同种类晶体之间的规则连生?拓扑衍生topotaxy
双晶成因
3) 机械双晶 方解石(Calcite)
衍生
不同种类晶体之间的规则连生 浮生 overgrowth 交生 intergrowth
结晶学5
3、双晶结合面
是指双晶中相邻的两个个体的实际接触界面, 是指双晶中相邻的两个个体的实际接触界面, 是属于两个个体的共用面网,因此一般也用晶面 是属于两个个体的共用面网 符号来表示。如图石膏双晶结合面平行于(100), 记为双晶结合面∥(100)。双晶面与结合面可以 重复,也可以不重合;结合面既可以是简单的平 面,也可以是复杂、不规则的面,如石英的道芬 双晶的结合面。
第六章 晶体的规则连生
第一节 第二节 平行连生 双晶
天然矿物晶体,除以单体存在外, 天然矿物晶体,除以单体存在外,还常 常规则地连生在一起,形成各种所谓的连 常规则地连生在一起,形成各种所谓的连 生体。多个晶体连在一起生长,其分为不 生体。多个晶体连在一起生长,其分为不 规则和规则连生 连生。 规则和规则连生。前者的晶体相互处于偶 然的位置,彼此间没有严格的规律。 然的位置,彼此间没有严格的规律。规则 连生主要有平行连生 双晶。 平行连生、 连生主要有平行连生、双晶。
1、试写出科赛尔理论、面角守恒定律,并用 科赛尔理论解释面角守恒定律。 2、试分别写出三个晶族,七个晶系,及其特 点。 3、试解释晶体的均一性和异向性,并说明两 者是否矛盾,为什么?
四、双晶的识别
(1) 凹入角:单晶为凸多面体,而多数双晶有凹角。 凹入角:单晶为凸多面体,而多数双晶有凹角。 (2) 缝合线:双晶结合面在晶体表面或断面上的迹线,多数是 缝合线:双晶结合面在晶体表面或断面上的迹线, 直线或简单的折线,少数呈不规则的复杂曲线。 直线或简单的折线,少数呈不规则的复杂曲线。 (3) 假对称:整个双晶外形上表现出来的对称性与单体所固有 假对称: 的对称不同,是一种假对称。 的对称不同,是一种假对称。 (4) 双晶条纹 由一系列相互平行的接合面在晶面或解理面上 双晶条纹:由一系列相互平行的接合面在晶面或解理面上 的迹线(即双晶缝合线)所构成的直线条纹。 的迹线(即双晶缝合线)所构成的直线条纹。 (5) 解理方向:双晶中的两个单体,只当双晶面或接合面正好 解理方向:双晶中的两个单体, 平行于某个解理面时,两者的解理方向才会平行一致; 平行于某个解理面时,两者的解理方向才会平行一致;一 般情况下,两者的解理面不相平行。 般情况下,两者的解理面不相平行。
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2、为工业应用提供资料:
如,具有双晶的冰洲石不能用于制造光学材料。
的双晶律连生,但接合
面互不平行,依次以等 等 角度相交。
B、穿插双晶 由个体相互穿插而形成的双晶
C、复合双晶 由两个以上的单体彼此间按不同的双晶律所组成 的双晶。如卡钠复合双晶。
双晶的识别
双晶凹角 双晶缝合线:孤立的线 条,可直、可折、可曲。
双晶条纹:一组平行线。 蚀象 假对称
研究双晶的意义
六、晶体的规则连生
1、平行连生:
由若干个同种的单体,按所有对应的结晶方 向(包括各个对应的结晶轴、对称要素、晶 面以及晶棱的方向)全部平行一致的关系而 组成的连生体。
平行连生从外形来看是多晶体的连生,但 它们的内部格子构造是平行、连续的
2、双晶:
由空间取向不一致的同种单体, 彼此按一定的对称关系相互取向 而组成的规则连生晶体。 一定的对称关系(一般)表现为: 其中一个单体通过某个假想平面的反 映或者绕某一假想直线旋转180°后, 必能与另一单体重合,或达到完全平 行一致的方位
构成双晶的两个个体之间其结晶格子 不平行,不连续
双晶要素:双晶中单体间的对称取向关系的几何要素。
双晶面: 一个假想平面,通过此平面的反映,可使双晶的两 个个体重合或平行 双晶轴: 一根假想直线,若固定一个单体,另一个单体绕此 直线旋转180°,两个单体即可重合或平行 双晶结合面
双晶的结合类型:
A、接触双晶 双晶个体以简单的平面相接触而连生 简单的接触双晶:由两个个体组成 聚片双晶:多个板状个体以同一双晶 律连生,接合面相互平行。 环状双晶:多个双晶个பைடு நூலகம்彼此以同样