影响晶体生长的因素

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决定晶体生长的形态,内因是基本的,而生成时所处的外界环境对晶体形态的影响也很大,同一种矿物在不同的热力学条件(包括各种地质条件)下,其晶体形态是可能有所差别的。现就几种影响晶体生长的主要因素分述如下:

1.涡流

在生长着的晶体周围,溶液中的溶质粘附于晶体上,其本身浓度降低以及晶体生长时放出的热量,使溶液比重减小。由于重力作用,则轻的溶液上升,而周围重的溶液补充进来,从而形成了涡流。在晶体生长时涡流向上,而溶解时则相反。涡流使溶液物质共给不均匀,有方向性,因而使处于不同位置上的形态特征不同。

2.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,如方解石在较高温下生成时呈扁平状,而在地表水溶液中形成的则往往是细长的。石英和锡石矿物晶体亦有类似的情况。

3.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。

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,溶质的共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,生长得比较快,晶体的中心生长得慢,甚至完全不长,从而形成骸晶(如雪花)。

5.结晶速度

结晶速度快,则结晶中心增多,晶体生长的细小,且往往长成针状、树枝状。反之,结晶速度慢,则晶体长得粗大。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他形晶。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。

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