結晶モデルにおいては生前と原子が配列しているが、現実の結晶には必ず不均一性が含まれる。そして結晶の不均一性の分布状態や密度差は、成長時および成長後の履歴と密接に関係しており、その観察からさまざまな情報を得ることができる。殊に結晶成長時の環境相を反映した不均一性は、起源を知る上での大きな一助となるはずである。従来から宝石鑑別の上で、低倍率の光学顕微鏡下で捕らえられるインクルージョンあるいは成長構造、つまりマクロな不均一性の観察は、重要な課題の一つであった。しかし環境相を考察する上では、格子オーダーの不均一性までを含む、より詳細なデータを得るための手法と、それらの発生メカニズムの理解が必要となる。ここでは光学顕微鏡下で、そしてレーザー・トモグラフィあるいはカソード・ルミネッセンス法（CL法）を用いて、宝石中に観察される代表的な不均一性を例に、それぞれの成長履歴を探る。

成長縞 Growth banding
成長時の機動力と密接に関係しており、成長速度の変化に伴う欠陥や不純物密度の変動によって現れる。光学顕微鏡下で観察できる例もあるが、履歴を知る上ではさらに詳細な考察が必要とされる。

ａ．ダイヤモンド
天然のダイヤモンドで普遍的に観察される成長縞は、成長時の駆動力に大きく影響を受けるが、CL像では、その様子を明瞭に捕らえることができる。安定した駆動力の下では成長の遅いスムーズな界面{111}が、逆に、大きな駆動力の下では成長の速いラフな界面{100}が優勢である。天然ではこの成長速度の差によってラフな界面は消失してゆき、最終的には層成長が行われるのが普通である。Fig-1の、中心から相似形をなす直線的な成長縞は、この結晶が発生時からごく安定した駆動力に下で
層成長を続けたことを物語っている。しかし、このような例はむしろ稀で、自然界ではFig-2のように、大きな駆動力の下で成長を開始した初期段階には、ラフな界面に相当するギザギザした不規則な成長縞が、見られ、後に駆動力が安定するにしたがって層成長へと移行したことを示す、直線的な成長縞が外側に現れるのが普通である。さらにFig-3は、駆動力の暫時的な変化を示すように、層成長による成長縞と不規則な組織が交互に繰り返し出現する例もある。

ｂ．アレキサンドライト
アレキサンドライトには天然・合成のいずれにも平行な成長縞が観察され、光学顕微鏡の下で両者に明確な差異を見いだすことは困難である。しかし、CL法では、履歴を明らかにする特徴を捕えることができる。まず天然には間隔の異なる成長縞と乱れた組織が共存する（Fig-4）。このことから、成長間で駆動力が変化したことがわかる。一方、合成では成長縞の感覚がほぼ等しく（Fig-５）、安定した環境で結晶成長が続いたことを示す。

成長分域 Growth sector
光学顕微鏡下では均質に見える結晶も、実際には成長の全過程を通して出現したそれぞれの結晶面に支配された分域（セクター）が存在する。しかし、各結晶面の形態的重要度の高い面に支配された分域が優勢であり、重要度の低い面が何らかの理由で出現することはあっても不安定で、ほとんどの場合、やがて消失してゆく。さらに、それぞれの分域ごとに成長速度が異なるために、特定の結晶面や結晶方位に不純物が選択的に取り込まれるとともに、分域境界には欠陥が集中しやすい。

ａ．ダイヤモンド
ダイヤモンドでは分域ごとに不純物の選択的吸着が異なるので、CLでは発光の違いとなって現れる{100}に支配された分域は、大きな駆動力下で出現するが、安定に成長することができないため、天然では途中で消えてしまうことが多い。fig-６はこのよい例で、中心に見られる“センター・クロス・パターン”は、成長初期に現れた{100}セクターと、後に成長してきた安定な{111}セクターの分域境界がある。