真云母的结构、生长与性质特征解析
1. 云母的双晶现象
云母存在多种双晶类型:
- 部分双晶(merohedry)。
- 1M 多型通过网状假部分双晶(reticular pseudo - merohedry)形成双晶,双晶律为[310]π 或 [3¯10]ʌ,三个个体绕 c* 轴旋转约 ± 120°。
- 1M 和 3T 多型的异双晶(allotwinning)。
在三八面体云母中,区分这些双晶类型尤为困难,这可能是三八面体 - 3T 云母多型结构研究缺乏的主要原因。例如,天然铁金云母存在明显的多型现象,其 X 射线衍射图案可能对应 1M 多型经网状假部分双晶形成的双晶、3T 多型(未双晶或完全双晶)或 1M - 3T 异双晶。通过偏光显微镜观察到具有 (001) 组成面的双晶(旋转双晶),排除了未双晶 3T 多型的可能性;扫描探针显微镜(SPM)观察表面发现有 10 Å 的台阶,无交织图案或多级台阶,表明样品是 1M 的双晶,双晶律为 [310]π(或 [3¯10]π),双晶指数为 3,双晶斜角为 0.03°。
2. 晶体生长与云母表面
2.1 晶体面分类
根据晶体面所含周期性键链(PBC)向量的数量,云母的晶体面可分为 F(平坦面)、S(阶梯面)和 K(扭折面):
- F 面:对应 (001) 平面,生长缓慢,表面大且平坦,表面能低,无悬挂键,常含生长螺旋。
- S 面:垂直或倾斜于 (001) 平面,生长迅速,表面相对较小,表面能高,含悬挂键,是层状结晶单元附着的优先位置,有条纹且无生长螺旋。
- K 面:如正交六边形设置中的 {111} 面,不会发育成晶体面。 <