晶体生长布拉维法则

晶体生长布拉维法则早在1855年,法国结晶学家布拉维(A.Bravis)从晶体具有空间格子构造的几何概念出发,论述了实际晶面与空间格子构造中面网之间的关系,即实际晶体的晶面常常平行网面结点密度最大的面网,这就是布拉维法则

布拉维的这一结论系根据晶体上不同晶面的相对生长速度与网面上结点的密度成反比的推论引导而出的

所谓晶面生长速度是指单位时间内晶面在其垂直方向上增长的厚度

晶面AB的网面上结点的密度最大,网面间距也最大,网面对外来质点的引力小,生长速度慢,晶面横向扩展,最终保留在晶体上;CD晶面次之;BC晶面的网面上结点密度最小,网面间距也就小,网面对外来质点引力大,生长速度最快,横向逐渐缩小以致晶面最终消失;因此,实际晶体上的晶面常是网面上结点密度较大的面

总体看来,布拉维法则阐明了晶面发育的基本规律

但由于当时晶体中质点的具体排列尚属未知,布拉维所依据的仅是由抽象的结点所组成的空间格子,而非真实的晶体结构

因此,在某些情况下可能会与实际情况产生一些偏离

1937年美国结晶学家唐内—哈克(Donnay-Harker)进一步考虑了晶体构造中周期性平移(体现为空间格子)以外的其他对称要素(如螺旋轴、滑移面)对某些方向面网上结点密度的影响,从而扩大了布拉维法则的适用范围

布拉维法则的另一不足之处是,只考虑了晶体的本身,而忽略了生长晶体的介质条件

由液相变为固相 由气相变为固相 由固相再结晶为固相晶体是在物相转变的情况下形成的

物相有三种,即气相、液相和固相

只有晶体才是真正的固体

由气相、液相转变成固相时形成晶体,固相之间也可以直接产生转变

由液相变为固相(1)从熔体中结晶 当温度低于熔点时,晶体开始析出,也就是说,只有当熔体过冷却时晶体才能发生

如水在温度低于零摄氏度时结晶成冰;金属熔体冷却到熔点以下结晶成金属晶体

(2)从溶液中结晶 当溶液达到过饱和时,才能析出晶体

其方式有:1)温度降低,如岩浆期后的热液越远离岩浆源则温度将渐次降低,各种矿物晶体陆续析出; 2)水分蒸发,如天然盐湖卤水蒸发, 3)通过化学反应,生成难溶物质

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

同一种晶体在不同的条件生长时,晶体形态是可能有所差别的

现就影响晶体生长的几种主要的外部因素分述如下

涡流 温度 杂质 粘度 结晶速度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、物理性质上部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

1.晶体的溶解把晶体置于不饱和溶液中晶体就开始镕解

由于角顶和棱与溶剂接触的机会多,所以这些地方溶解得快些,因而晶体可溶成近似球状

如明矾的八面体溶解后成近于球形的八面体

晶面溶解时,将首先在一些薄弱地方溶解出小凹坑,称为蚀像

经在镜下观察,这些蚀象是由各种次生小晶面组成

方解石与白云石(b)晶体上的蚀像

不同网面密度的晶面溶解时,网面密度大的晶面先溶解,因为网面密度大的晶面团面间距大,容易破坏

2.晶体的再生破坏了的和溶解了的晶体处于合适的环境又可恢复多面体形态,称为晶体的再生如班岩中石英颗粒的再生

溶解和再生不是简单的相反的现象

晶体溶解时,溶解速度是随方向逐渐变化的,因而晶体溶解可形成近于球形;晶体再生时,生长速度随方向的改变而突变,因之晶体又可以恢复成几何多面体形态

晶体在自然界的生长往往不是直线型进行的,溶解和再生在自然界常交替出现,使晶体表面呈复杂的形态

如在晶体上生成一些窄小的晶面,或者在晶面上生成一些特殊的突起和花纹

以上内容由大学时代综合整理自互联网,实际情况请以官方资料为准。

相关