层生长机理和螺旋生长机理是矿物晶体生长的两大主流观点，其核心是单个原子（离子团）优先占据晶核（体）表面的高能位，逐步向三维拓展。1998年，Banfield教授等率先报导了在水热合成的锐钛矿中发现纳米颗粒定向附着生长（oriented attachment, OA）的新机制（Penn and Banfield, Science, 1998）。随后，科学家们发现在表生作用、生物成矿等过程中均存在这种非传统矿物生长机制，为认识元素的地球化学循环、功能材料的合成等开启了新窗口。 

       然而，在复杂的地质过程（如岩浆作用、变质作用等）中，是否存在类似的矿物结晶与生长机制是近年科学家们关注的热点，因为这种非传统矿物生长机制很可能会影响元素的地球化学行为，诱发尚未解译的地质地球化学过程。 

       基于表面生长痕迹和晶体内部结构可记录矿物生长信息这一基本事实，中国科学院广州地球化学研究所、深地科学卓越创新中心何宏平研究员、博士研究生杨宜坪等人利用高分辨透射电镜系统研究了岩浆岩和变质岩中云母类矿物的微观结构，并与人工合成的氟金云母对比，发现并率先提出了硅酸盐岩浆结晶和高温热液过程中纳米晶粒定向堆砌的矿物生长机制，突破了基于单原子堆积的“层生长”和“螺旋生长”两大传统理论。相关成果以“Evidence for a two-stage particle attachment mechanism for phyllosilicate crystallization in geological processes”为题发表在矿物学权威期刊《American Mineralogist》上。国际同行指出，这是关于硅酸盐熔体中矿物非传统生长机制的首次报道。 

图1  纳米晶粒到宏观晶体的矿物生长过程示意 

图2  氟金云母沿（hk0）定向附着的TEM 

图3  黑云母纳米片沿c轴方向堆垛的HRTEM和FFT图  

（颗粒1相对颗粒2存在1-2°旋转，颗粒2相对颗粒3存在约8°旋转） 

图4  氟金云母纳米片沿c轴方向堆垛的TEM和FFT图 

（上下纳米颗粒间存在约20°旋转）