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限制晶体生长的因素?

2024-05-20 01:34:43 编辑:join 浏览量:596

限制晶体生长的因素?

影响晶体生长的因素主要有:

(1)温度。在不同的温度下,同种物质的晶体,其不同晶面的相对生长速度有所改变,影响晶体形态,如方解石(CaCO3)在较高温度下生成的晶体呈扁平状,而在地表水溶液中形成的晶体则往往是细长的。石英和锡石矿物晶体亦有类似的情况。

(2)杂质。溶液中杂质的存在可以改变晶体上不同面网的表面能,所以其相对生长速度也随之变化而影响晶体形态。例如,在纯净水中结晶的石盐是立方体,而在溶液中有少量硼酸存在时则出现立方体与八面体的聚形。

(3)涡流。在生长着的晶体周围,溶液中的溶质向晶体粘附,其本身浓度降低以及晶体生长放出热量,使溶液密度减小。由于重力作用,轻溶液上升,远处的重溶液补充进来,从而形成了涡流。涡流使溶液物质供给不均匀,有方向性,同时晶体所处的位置也可能有所不同,如悬浮在溶液中的晶体下部易得溶质的供应,而贴着基底的晶体底部得不到溶质等等,因而生长形态特征不同。为了消除因重力而产生的涡流,现已在人造地球卫星的失重环境中试验晶体的生长。

(4)粘度。溶液的粘度也影响晶体的生长。粘度的加大,将妨碍涡流的产生,溶质的供给只有以扩散的方式来进行,晶体在物质供给十分困难的条件下生成。由于晶体的棱角部分比较容易接受溶质,生长得较快,晶面的中心生长得慢,甚至完全不长,从而形成骸晶。

(5)结晶速度。快速生长会导致晶体形态偏离平衡状态,也会形成骸晶、枝晶,所示为火山岩中的辉石枝晶。快速生长还可以导致成核速度大,则结晶中心增多,晶体长得细小。反之,结晶速度小,则晶体生长得粗大。如岩浆在地下缓慢结晶,则生长成粗粒晶体组成的深成岩,如花岗岩;但在地表快速结晶则生长由细粒晶体甚至于隐晶质组成的喷出岩,如流纹岩。结晶速度还影响晶体的纯净度,快速结晶的晶体往往不纯,包裹了很多杂质。

影响晶体生长的外部因素还有很多,如晶体析出的先后次序也影响晶体形态,先析出者有较多自由空间,晶形完整,成自形晶;较后生长的则形成半自形晶或它形晶。同一种矿物的天然晶体于不同的地质条件下形成时,在形态上、物理性质上都可能显示不同的特征,这些特征标志着晶体的生长环境,称为标型特征

标签:晶体生长,限制

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