在高浓度镁 (Mg/Ca > 5) 下碳酸钙的结晶遵循由动力学控制的多步骤途径。在我们的实验中,有高浓度的钙离子(过饱和)与无定形碳酸钙和一水方解石稳定共存。我们提出,溶液中的大部分钙离子作为已被水合镁离子稳定的预成核簇存在。镁的脱水自由能垒高于从预成核簇中去除水合镁离子的脱水自由能垒。因此,通过去除水合镁离子,预成核簇慢慢演变成更有序的结构,这比镁的脱水更快。此外,通过成核前簇团聚的结晶是主要途径之一。然而,在转变为具有较少水合镁离子的更有序结构之前,预成核簇在团聚中是不活跃的。因此,由于在溶液中发生快速结晶之前活性预成核簇的积累,在连续进料结晶反应器中观察到钙浓度的振荡。