中文摘要：

实验研究不同硅氧骨干结构的硅酸盐晶体在不同过冷度条件下形成的枝状形貌(包括枝晶、密枝、放射状球粒晶、分形)，考察枝状形貌随硅氧骨干形式、晶体结构各向异性强度、过冷度的演化规律，将目前热力学理论的形貌演化图直接应用于实验研究中；着重考察晶体结构各向异性强度对枝状形貌及其演化的控制作用。通过测定枝体的结晶学方向，分析枝体与晶体内部结构的键链或晶轴的关系，归纳出在远离平衡枝状形貌中的一些结晶学规律。由此向远离平衡领域拓展结晶学理论；深化目前对枝状形貌的演化机理及生长机理的认识，特别是晶体结构各向异性对枝状形貌生长及演化的作用的认识；阐明有关岩石及材料结构的成因。

结论摘要：

本项目研究了三个代表性的硅酸盐体系（Di-Ab-An体系, Q-Le体系, Ol-Q体系）中快速降温生长的非平衡枝状晶体形貌，得到了透辉石、斜长石、鳞石英、方石英、橄榄石等的枝状形貌，用背散射电子衍射（EBSD）及光学方法分析测试了这些晶体的枝状形貌中枝体延长的结晶学方向。结论有1）透辉石枝晶为树枝状，主干方向为[001]、次枝为[100]，其主干方向恰好是晶体结构中的硅氧骨干单链的方向；2）斜长石为球粒晶，并不形成枝晶，球粒晶中针状晶体的延长方向为[100]，恰好是晶体结构中的最强键链；3）橄榄石为骨骼状，主干方向为[100],恰好也是晶体结构中[AlO6]八面体链的方向；4）方石英为十字状枝晶，枝体方向为[100]；5)鳞石英枝晶枝体方向为[100]和 [010]。综合观测及分析结果，我们得到以下结论1）枝状形貌决定于晶体种类或晶体结构，随生长条件的改变不大；2）枝体延长方向为晶体结构中的强键链，或结晶主轴方向；3）晶体发育枝晶还是球粒晶，与晶体内部结构各向异性强度有关；4）枝晶中双晶结构很常见，说明晶体对称不仅控制着枝晶形态的发育，同时也控制着枝晶的聚集。