Tasa de crecimiento del plano cristalino
Excepto por el caso especial del crecimiento de la adhesión, el proceso de crecimiento de los cristales es esencialmente el proceso de movimiento paralelo de los planos cristalinos hacia afuera. La distancia que una cara de cristal se mueve hacia afuera a lo largo de su dirección normal por unidad de tiempo se llama velocidad normal de crecimiento de la cara de cristal, que generalmente se conoce como velocidad de crecimiento de la cara de cristal.
La velocidad relativa de la tasa de crecimiento normal del plano cristalino está estrechamente relacionada con el tamaño relativo del desarrollo del plano cristalino. Como se muestra en la Figura 9.9, sean FA y FB las trazas de dos planos cristalinos perpendiculares al plano de la imagen en un instante determinado, C es el punto de intersección de los dos, CA y CB son las normales de FA y FB respectivamente, y sus ángulos incluidos θ es el ángulo de cara de los dos planos cristalinos. F'A y F'B (o F″B) son las posiciones alcanzadas por FA y FB después de una traslación uniforme de las distancias a y b en unidad de tiempo. Obviamente, a y b aquí son las normales de los dos planos de crecimiento cristalino. Ahora considere los resultados cuando a es constante y b tiene valores diferentes. Se puede ver en la figura que cuando b = b1, debería haber b1/a = cosθ, por lo que cuando b = b2, el ancho del plano cristalino es. b2/a= Hay otras relaciones similares enumeradas en la Tabla 9.2. Son las fórmulas de relación básicas que determinan el crecimiento y la disminución de las caras del cristal durante el crecimiento.
Figura 9.9 Relación de tasas de crecimiento normales de las caras del cristal. Efecto sobre el tamaño relativo de las caras del cristal (Luo Gufeng, 2009)
Tabla 9.2 La relación entre el ancho de la cara del cristal y la tasa de crecimiento de la cara del cristal ①
① Compare la Figura 9. 9. Luo Gufeng, 2009)
De lo anterior se puede ver que las caras de cristal existentes en el cristal no siempre se expanden a medida que el cristal crece. También pueden ser sobrescritas por caras de cristal adyacentes y encogerse o incluso completamente. Completar. Tales fenómenos son comunes en el proceso de crecimiento real de los cristales. El proceso de crecimiento específico en los cristales se puede entender observando y analizando los conos de crecimiento y las estructuras de los anillos en los cristales.
El crecimiento de la pirámide es el movimiento. trayectoria del plano cristalino durante el proceso de crecimiento. En condiciones de crecimiento ideales, debería aparecer como una pirámide con el centro de crecimiento del cristal como la parte superior y el plano cristalino como la base (Figura 9.10). El centro tiene forma de abanico (lámina de color IV-4), por lo que también se le llama estructura sectorial. Sin embargo, durante el proceso de crecimiento del cristal real, debido a cambios en las condiciones ambientales, se puede provocar la relación relativa entre los planos del cristal. la tasa de crecimiento cambia en consecuencia. En este momento, cada lado del cono de crecimiento ya no será un plano, sino que aparecerá como una combinación de una serie de planos largos y estrechos que están cerca de una superficie curva, a veces todo el cono de crecimiento; incluso pellizcar, y después de pellizcar, todavía puede reaparecer (Figura 9.11)
Figura 9.10 Sólo se dibuja un cono de crecimiento ideal en el cristal de piroxeno ordinario (según Hollister et al., 1971).
Figura 9.11 Dos. Una sección transversal esquemática de un cono de crecimiento real (según леммлейн)
En cuanto a la estructura zonal (zonificación) que se ve en la sección transversal del cristal, está determinado por sus características (como color, composición, etc.). Un fenómeno de crecimiento que consiste en varios anillos poligonales diferentes entre sí y de forma paralela al contorno del cristal (Figuras 9.12 a 9.14 y láminas de color I- 2 y IV-4). Cada anillo representa el crecimiento del cristal en diferentes etapas, los rastros del perfil de forma del cristal que quedan en el cristal debido a ciertos cambios en las propiedades del medio o las condiciones ambientales pueden reflejar de manera más intuitiva la relación cambiante entre lo normal. tasas de crecimiento de diferentes planos cristalinos.
Figura 9.12 La estructura de zonación gris ahumado y blanco lechoso en la sección transversal del eje ⊥c del cristal de cuarzo α (Luo Gufeng, 1978)
Figura 9.13 La presencia de Na y Ca en el cristal de andesina La estructura de zonación rítmica presentada en la sección transversal debido a la distribución cambiante periódica (según Wang Dezi et al., 2008)
Figura 9.14 La campana de arena estructura y estructura de zonificación en cristal de piroxeno de titanio‖(100) Vista en sección transversal
Aunque la estructura del anillo generalmente se ve en la sección transversal del cristal, de hecho, generalmente aparece simultáneamente en la dirección tridimensional dentro del cristal. Si el cristal en sí es transparente, es posible que vea pequeños cristales con el mismo contorno y orientación dentro del cristal, como las placas de color IV-2 y IV-3. Este fenómeno se llama específicamente fantasma (fantasma).
Además, en el proceso de crecimiento de los cristales naturales reales, los fenómenos de crecimiento intermitente periódico también son muy comunes y, como resultado, pueden ocurrir algunos fenómenos de crecimiento especiales. Las láminas en color IV-5 y IV-6 son dos ejemplos.