牡蛎壳中的菱形方解石：生物聚合物对生物晶体形态、晶面形成及晶体组装模式的影响

《Crystal Growth & Design》：Rhombohedral Calcite in Ostrea Shells: The Influence of Biopolymers on Biocrystal Morphology, Crystal Face Generation, and Crystal Assembly Patterns

方解石贝类壳体 foliated calcite 微结构由层状有机质分隔的晶簇组成，晶体取向分布呈现环状特征。扫描电镜与透射电镜结合分析显示，贝类壳体随厚度增加形成 foliated-calcite-rimmed 晶柱结构，有机质层调控 rhombohedra 形成及取向分布。

　　

牡蛎类（Ostreoidea）的壳体主要由层状方解石构成，这些层状方解石由复杂的棒状纳米晶体排列而成。这种层状微观结构能够容纳其他生物方解石微结构的存在。这些其他微结构会嵌入到白垩层和含有菱形图案的有机层之间的网状结构中。研究人员使用电子背散射衍射、能量色散光谱、激光共聚焦光学显微镜、扫描二次电子显微镜、背散射电子显微镜和透射电子显微镜对Ostrea edulis和Ostrea stentina贝壳中的菱形方解石及层状方解石进行了研究。层状壳体中包含平行排列的有机物质层，这些有机物质层由许多孤立的菱形方解石组成，分布于壳体内及其内表面。随着壳体厚度的增加，被有机物质覆盖的菱形方解石会被层状方解石逐渐覆盖，形成层状方解石边缘的柱状结构。这些柱状结构相互融合，形成连续的层，并延伸至壳体的近端部分。菱形方解石与层状柱状结构的边缘从未直接接触，它们之间由有机物质隔开。菱形方解石晶体和层状柱状结构边缘/壳体晶体的形态及微观结构有所不同，但它们的晶体取向（晶体纹理）却相似。在菱形方解石和层状壳体中观察到了类似涡轮状（turbostratic）的纹理特征，这种纹理在二维极图上表现为环状的c轴和a*轴取向分布。菱形方解石的c轴取向呈现出聚集现象：其中一个聚集区的c轴取向与壳体的矢状层状结构一致，另一个聚集区的c轴取向与壳体的近端层状结构一致。菱形方解石的形成被认为是一种辅助现象，是通过生物水凝胶中的代谢诱导或导向沉淀过程产生的。菱形方解石的微观结构和纹理受到其所依附的有机物质的控制。