差异扩散速度与晶体形态标型

本文依据矿物晶体结晶时不同结晶离子对晶体结晶的作用不同,提出了差异扩散速度控制晶体形态的观点。文中论述了差异扩散速度的产生及影响因素,指出外部因素（温度、压力、粘度、酸碱度等）是通过离子的扩散速度变化来主导占位选择和形成优势面网,最终形成反映差异扩散速度的晶体形态。用差异扩散速度来解释矿物的晶体形态标型,比较全面地考虑各种外部因素的共同作用,从而避免了文中列举的片面性。此外,文中还探讨了晶体的生长方式、优势面网的产生和产生的必要条件以及相对衍射强度与优势面网的关系。     

锆石形态标型特征及标型生长机制探讨

本文在系统总结归纳不同研究者对锆石形态标型特征的研究成果基础上，重点从晶体生长、晶体化学和地球化学理论为重点探讨了锆石形态标型特征的生长机制。研究表明：锆石晶体结构中不同的面网方向，其平面内的原子组成、比例、化学键联结和键力以及面网间距和密度都是有差别的，由此决定了锆石晶体在不同的结晶介质条件下，不同面网的生长速度发生改变，生成相应的晶形。例如，尽管碱性元素并不进入锆石晶格，但它们可以影响Ｚｒ、Ｓｉ、Ｏ离子的扩散速度，但是富钾和富钠的介质对锆石晶形发育的影响是有差别的，表现为：在富钾的介质中，将导致柱面的法向生长速度较锥面快得多，而锥面中，｛１１１｝的法向生长又较｛３１１｝快，由此决定了形成以｛３１１｝锥为主的双锥状晶体；在富钠的介质中，柱面和锥面都有一定程度的发育，但前者弱于后者，而柱面中，｛１００｝的法向生长较｛１１０｝慢，由此决定了形成以｛１００｝柱和｛１１１｝锥为主的短柱锥状晶体。根据类似方法，论证了其它形态标型特征的客观性，从而揭示了标型之间的内在联系和本质，展示了花岗岩研究中锆石形态标型特征应用推广的前景，也可为单颗粒锆石定年研究提供更多的分析应用价值     

岩石的晶体形态分类

<正> 0 前言岩石中晶体的形态反映了晶体生长、部分溶解、直接熔融以及晶体界线迁移等习性的不同。晶形变化受以下条件制约:①结晶构造;②结晶物质带入带出方向;③结晶作用速度。研究晶体形态学是恢复成岩作用过程不可缺少的一步,由此可以了解晶体形成环境。结晶构造完全的晶体,通常发育于理想环境中,即生长过程中不受干扰,结晶物质供应均衡,且生长速度适合于晶体发育完整(completemness)。满足这些条件的地质环境多半     

黄铁矿的微量元素及热电性和晶体形态分析

金矿床中黄铁矿的微量元素、热电性、晶体形态等标形特征与其形成的物理化学环境及介质条件密切相关。该标型特征在判别不同矿化类型、揭露金矿床空间的变化规律、评价矿体和预测深部矿体等方面都具有一定的代表性和典型性。同时 ,黄铁矿微量元素的分析方法具有易于采样、易于分析、经济有效、方便实用的特点 ,是金矿找矿矿物学研究及应用中行之有效的方法。     

不同温度条件下碳酸盐结晶沉淀研究

本文结合碳酸盐岩溶蚀机理研究,从理论上并通过模拟试验对与温度条件密切相关的碳酸盐结晶沉淀作用进行了探讨。在大量矿物结晶显微照片及测试数据的基础上,阐明了石炭岩、白云岩等碳酸盐岩类在不同温度条件下（25℃、40℃、60℃和80℃）溶蚀一结晶过程中碳酸盐晶体形态及生长发育的不同特征。同时还探讨了随溶蚀—结晶时间、压力及溶蚀液性质的改变,晶体形态、晶粒大小、结晶速率等的变化趋势。这项研究对反演自然界碳酸盐岩溶蚀—结晶过程和喀斯特形成发育规律、探索碳酸盐岩的成岩作用以及评价油气水等岩溶裂隙储集层特征等均具有重要意义。     

陆相碳酸钙沉积试验的晶体扫描电镜研究

通过室内及野外沉积试验,并结合扫描电镜照片,研究了不同温度下静水环境及动水环境中,碳酸钙晶体生长速度及发育特征。研究发现: 在静水环境条件下碳酸钙结晶过程为在水面最先形成钙膜,然后向水深处,碳酸钙晶粒依次析出。文章中还证实了在掺气的水体中碳酸钙晶体可以迅速生长。在水补给条件较差及有蒸发作用参与时,则形成碳酸钙晶体花,或针状碳酸钙。此外,文章对流水作用下碳酸钙晶体的侵蚀特征也给予了初步的讨论。      

离子晶体晶形与介质环境关系讨论

为了探讨离子晶体晶形与介质环境的关系,文章引入两个重要概念——离子生长机制与分子生长机制,并以黄铁矿和萤石为例,探讨了在不同介质条件下,两种生长机制对晶体形态的影响。     

玻镁安山岩中辉石枝晶的形貌与晶体生长方式

川西乡城地区的玻镁安山岩基质中辉石微晶具有奇特的枝晶形貌。通过高倍率光学显微镜和扫描电镜观察,较详细地分析了辉石枝晶的形貌细节。辉石枝晶一般发育三级分枝,各分枝间以近于90°和110°交角沿单斜辉石结晶学主轴方位优先生长,各级分校具有整体一致的光学性质,如同单个晶体。玻镁安山岩浆流动性大,呈薄层状。快速冷凝作用和强的结晶能力是辉石枝晶发育的前提条件。初步探讨了在远离平衡态结晶时,辉石枝晶生长方式和界面稳定性对晶体形貌的控制作用。     

合成金刚石的晶体形态对天然金刚石的启示

作为深部地球研究的“信使”,不同类型天然金刚石的形成温度、压力及环境介质条件一直是地球科学中的重要内容。天然金刚石原石呈现出多种多样的晶型和表面形貌特征是其结晶过程、介质环境和运移过程的最直接记录。伴随着金刚石高温高压合成技术的发展以及合成金刚石的规模化工业生产应用,前人对合成金刚石的晶型及表面形貌特征进行了大量的描述并详细探讨了温度、压力及组分差异对晶体形态的影响。本文对不同条件下的合成金刚石与不同类型天然金刚石的晶型特征、表面形貌特征进行了详细的对比分析,旨在将高温高压实验中明确的生长条件及晶体生长规律应用于天然金刚石形成条件的研究中,并进一步为金刚石晶体形态反映出的地质环境特征、地幔流体/熔体组成和动力学条件的研究提供约束。     

平顶山金矿床黄铁矿晶体形态学研究及其找矿意义

平顶山金矿床的黄铁矿晶体形态研究表明，产于不同地质体的黄铁矿晶体表面微形貌有较大的差异，这种差异反映了黄铁矿结晶时的环境特点，不同时期形成的黄铁矿在晶体形态和粒度上是有差异的，并且含金性亦不同，晶形好粒度大的黄铁矿含金性差，细粒它形的黄铁矿则含金性好。     

五大连池老黑山火山钾质玄武岩结晶动力学研究

本文模拟了五大连池地区老黑山火山钾质响质碱玄岩熔岩在不同降温速率下从1150℃冷却到700℃橄榄石的结晶动力学过程,并从晶体粒度、晶体数量和晶体形态三方面研究了晶体结晶特征与降温速率之间的关系。结果表明:(1)晶体粒度分布(CSD)显示七组不同降温速率下的晶体粒度与布居密度均呈现较好的幂率关系,且幂律指数相近,斜率范围在3.69～4.42之间,这说明了晶体粒度分布对降温速率的依赖性并不显著。(2)随着降温速率由快变慢,晶体数量总体增长。当降温速率为0.0468℃/min时,晶体数量达到峰值。随后,结晶进入以退火合并为主的晶体粗化过程,直至结晶动力学达到平衡。(3)各降温速率下晶体形态呈现出分形特征,分形维数界于1.39～1.62之间,反映了新生晶体生长的自组织临界性。不同降温速率下的晶体边界复杂程度出现较大无规波动,显示出晶体形态对降温速率的高度敏感性。当降温速率为0.1℃/min时,晶体边界形态最复杂,当降温速率变慢到0.0468℃/min后,晶体边界形态的复杂程度趋于稳定。本项动力结晶实验对于深入了解五大连池新期火山熔岩流的运动机制以及动力结晶过程有重要的科学意义。     

平顶山金矿床黄铁矿晶体形态学研究及其找矿意义

平顶山金矿床的黄铁矿晶体形态研究表明，产于不同地质体的黄铁矿晶体表面微形貌有较大的差异，这种差异反映了黄铁矿结晶时的环境特点。不同时期形成的黄铁矿在晶体形态和粒度上是有差异的，并且含金性亦不同，晶形好粒度大的黄铁矿含金性差，细粒它形的黄铁矿则含金性好     

利用热液金刚石压腔开展扎布耶石（碳酸锂）结晶实验的研究

花岗伟晶岩一般赋存了大量富晶体包裹体,扎布耶石(碳酸锂)是锂辉石中富晶体包裹体内的主要矿物之一,因此,扎布耶石的形成机制和温压条件对富晶体包裹体的捕获条件有重要的指示意义。本文通过热液金刚石压腔(HDAC)开展Li_2CO_3-H_2O体系的结晶实验,9组实验结果表明,扎布耶石的成核温度是550(±30)℃,大约在温度降低15℃后,晶体停止快速生长,而后缓慢生长直至在400(±50)℃完全停止生长。扎布耶石的生长主要集中在550~400℃,而与压力影响不大,处于锂辉石的稳定温度范围内,这佐证了富晶体包裹体中的扎布耶石可以是捕获流体直接结晶形成的晶体。扎布耶石开始结晶后经历了快速生长,导致包裹体内部压力降低,这可能是富晶体包裹体内存在方石英的原因之一。     

矿物晶体形态统计方法探讨

矿物晶体形态标型研究广泛应用于矿床成因研究和成矿预测工作,是成因矿物学研究中一个很重要的方面。文章以黄铁矿晶体形态统计为例,介绍了适用于简单晶体形态统计的形态统计法、适用于复杂晶体形态统计的习性统计法,以及根据实际观测实践提出的权重统计法。通过对这3种方法的比较,指出了不同方法的利弊,给出了根据不同研究目的及样品实际情况选择不同方法的建议。     

西藏过铝花岗岩锆石群型的成因信息

锆石是西藏过铝花岗岩最重要的副矿物,为了探讨过铝花岗岩的成因,对西藏过铝花岗岩体中的锆石含量、晶体形态和群型分布特征进行了研究,结果表明,可明显分出5种锆石晶体形态;锆石主要在过铝环境条件下,岩浆结晶温度较低时形成,结晶范围为600～900℃,其中冈底斯带结晶温度高于喜马拉雅带。不同构造-岩浆带锆石群型特征反映的成因信息不同,喜马拉雅带为壳源成因,而冈底斯带除了壳源成因之外,还有幔源成分的加入,反映了青藏高原岩石圈组成和演化的不均一性。     

湘南多金属矿床方解石形态及表面微形貌的研究

对湘南多金属成矿区方解石的研究表明，产于钨矿床中的方解石以层状晶体发育为特征，晶体形态主要为｛０００１｝和｛０１２｝＋｛１０１０｝，晶体表面具有菱形生长阶梯；产于铅锌矿床中的方解石一般不出现层解石，晶体形态主要为｛２１３１｝，｛０１１２｝＋｛１０１０｝和｛０００１｝＋｛１０１０｝＋｛０１１２｝，晶体表面平行纹发育；远矿正常灰岩内方解石晶体形态主要为｛４０４１｝。     

九龙绿柱石晶体形貌研究

四川九龙绿柱石晶体形态有短柱状、板柱状、扁平板状以及板锥状晶体,晶体上出现的单形有平行双面c｜0001｜、六方双锥p｜10^-11｜、s｜11^-21｜、六方柱m｜10^-10｜、a｜11^-20｜以及复六方双锥v｜21^-31｜、n｜31^-41｜。利用微分干涉显微镜等手段,对九龙绿柱石晶体进行了形貌研究,发现｜0001｜、｜11^-21｜和｜10^-10｜面上具有丰富的表面微形貌。晶面上的六边形溶蚀丘、六边形生长丘、拉长六边形螺旋生长纹和三角生长丘体现了相应面网结构的对称性,螺旋生长纹发生束合、三角形圆化等现象均反映了环境条件的变化。     

小秦岭金矿含金石英脉中黄铁矿晶体的表面微形貌研究

利用微分干涉显微镜、扫描电镜、透射电镜等对小秦岭金矿含金石英脉中黄铁矿晶体的表面微形貌进行了研究。黄铁矿晶体的{210}面上发育自由生长层，表明{210}面是F面，其生长机理受二维成核层生长所制约。除简单的五角十二面体外，其他形态黄铁矿晶体的{210}面上也发育有自由生长层。{210}面上的正条纹有些是由{100}面上生长层的边缘台阶在{210}面上叠堆形成，另一些正条纹则是{210}面上生长层边缘台阶堆叠的产物。透射电镜和电子衍射花样研究表明，负条纹黄铁矿晶体是由30～50nm大小的核团经自动定向附生作用形成，每个核团不是单晶体，而是由许多早先在溶液中形成的小微晶聚合而成。这些特征表明负条纹黄铁矿晶体是在溶液过饱和度极高和温度梯度小的理想环境中形成，它的形成与杂质无关。PBC理论和唐纳-哈克定律能较好地解释自然界中黄铁矿晶体{100}面上普遍发育自由生长层、而{210}面上自由生长层极为罕见的原因。除日本释迦内矿区黑矿之上的浮岩凝灰岩中产生出负条纹黄铁矿晶体外，在石英脉型金矿床中也有负条纹黄铁矿晶体产出。     

热硫化条件下温度对黄铁矿结晶生长的影响

模拟天然黄铁矿形成条件和基本过程,利用真空管式炉实验设备,通过热硫化法在250～410℃反应,实验考察不同温度条件下黄铁矿的结晶生长情况。运用扫描电镜、X射线粉晶衍射分析等手段,对实验产物形貌、物相结构特点等进行测试分析。结果表明：250～410℃时均可形成黄铁矿,但250～280℃时黄铁矿结晶程度较差;310～340℃时,可生长出部分晶面;360℃时黄铁矿生长成较为完好的晶体;380℃时黄铁矿结晶成立方体、八面体等自形晶;410℃时可形成结晶好、成分单一的黄铁矿。     

水热法合成黄铁矿微观形貌和结构的观测与表征

模拟热液型金矿床中黄铁矿生成的地质条件,采用硫酸亚铁(FeSO4)和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)为铁源和硫源,在Fe/S比为1∶3、温度180~200 ℃、加热时间24 h条件下考察黄铁矿的结晶情况。用SEM扫描电镜观察在不同水热条件下合成黄铁矿的形态及成分;用多晶X射线衍射仪(XRD)确定了产物物相组成;用透射电子显微镜(TEM)观测表征了黄铁矿晶体的形态和结构。结果表明：在200 ℃时黄铁矿为粒状,粒度较均匀,粒径1 μm左右。在180 ℃时黄铁矿除有尺寸在1 μm左右粒状黄铁矿外,还有不规则带状黄铁矿晶体,带宽为200 nm左右。认为水热条件中,随着结晶温度的逐步升高,黄铁矿的形貌逐步由不规则形状向规则形状的转变。所以在实验温度较高阶段,形成规则的粒状形貌;在低温阶段,则会出现不规则带状形貌。