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第三节：大理石（云石）
一.大理石的地质成因：
该名称由大理岩引申过来，在我国古籍中又有点苍石、堬石、天竺石、文石、白玉石、屏石、凤凰石、云石等雅称。大理岩得名于云南省大理市，该市广布此类岩石，应用较早。岩石学中大理岩是一种含碳酸盐矿物大于50％的变质岩。其原岩为一套主要由碳酸根离子和金属阳离子（钙离子、镁离子等等）化合而成的盐类矿物（如方解石、白云岩、文石、菱镁矿，菱铁矿）组成的岩石。这些岩石主要为在湖、海中通过化学及生物途径沉积成因的石灰岩、白云岩，它们分布较广，占全球沉积岩的1/5，在我国则占55％左右。各地质时代都有，南方以古生界为多，北方除古生界外，元古界也不少。而大理石则以元古界变质岩为主。不论是石灰岩，白云岩，还是经过变质后的大理岩，只要符合上述所指的饰面石材要求的，其饰面产品统称为大理石。但其主要来自经过变质作用的大理岩，晶粒粗大，色彩鲜艳。因这些岩石主要成分为碳酸盐矿物，故又叫碳酸盐岩。又常以钙元素含的较多，又叫钙质岩。但非碳酸盐矿物构成的岩石和非钙元素为主的岩石称作大理石类饰面材料的也有，如蛇纹石化镁橄榄岩，橄榄石化学成分是（
Mg ，Fe） 2[ S i O 2],蛇纹石是Mg 6[Si
4O 10]（OH） 8
,两者都没有碳酸根，阳离子也不是钙，只因是蛇纹石硬度只有2.5～3而已，还不及方解石，不过其中也常伴碳酸盐化，故也把它列入大理石中。如辽宁的丹东绿大理石。但这种大理石为数甚少。除上述外，还有橄榄岩类、滑镁岩类、蛇纹石化橄榄夕卡岩类等。这些大理石由于其硬度低是一个普遍特点，故又有称大理石为软质碳酸盐类大理石石材，简称软质石材。但软硬界限还没有一定的标准。如作为大理石原料的石灰岩，其肖氏硬度可变化在17～76HS,其中白云岩为32～52HS,大理岩为49～52HS，而作为花岗岩的凝灰岩，肖氏硬度为8～58HS，安山岩可低到50HS，在某种情况下还不及石灰岩和大理岩。
二．
大理石的物理特性：
大理石属变质或沉积的碳酸盐类的岩石，主要由方解石、白云石、菱镁石、蛇纹石矿物组成，其化学稳定性较差，不耐酸。空气中的酸性和盐类物质对大理石都有腐蚀作用，会导致表面失去光泽甚至破坏，因此，许多人认为，大理石不适合作室外装饰。纯大理石常呈雪白色，含有杂质时，呈现黑、红、黄、绿等多种色彩，并形成各种花纹、斑点，形似山水，如花如玉，图案异常美丽。用于室内的墙面、柱身、门窗等装饰，高雅华贵，是一种高品位的装饰石材。其普通耐用年限为150年。
石灰岩经过地壳内高温高压作用形成的一种变质岩，又称大理石（MARBLE）。由碳酸盐岩经区域变质作用或接触变质作用形成。主要由方解石和白云石组成，此外含有硅灰石，滑石，透闪石，透辉石，斜长石，石英，方镁石等。具粒状变晶结构，块状（有时为条带状）构造。因原岩不同，可形成不同类型的大理岩，如纯钙镁碳酸盐岩变质后可形成方解石大理岩白云石大理岩；硅质灰岩变质后可形成石英大理岩，硅灰石大理岩；硅质灰岩变质后可形成石墨大理岩等。还可根据结构构造，颜色进一步划分，如白色大理岩，灰色大理岩，粉红色大理岩，细粒大理岩，粗粒大理岩，条带状大理岩等。通常白色和灰色大理岩居多。其中，质地均匀，细粒，白色者又称汉白玉。一般认为，大理岩可形成于不同的温压条件下，如透闪石大理岩形成于低中温条件下，透辉石大理岩、镁橄榄石大理岩则形成于中高温变质条件下。大理岩分布广泛，如中国的山东，云南，北京房山等地均产大理岩。许多有色金属，稀有金属，贵金属和非金属矿产，在成因上都与大理岩有关。其本身也是优良的建筑材料和美术工艺品原料。大理岩硬度不大，属于中硬度石材，易于开采加工，板材磨光后呈现出装饰性图案或色彩纹理，非常美观，可作室内外装饰材料，开采和加工中的废料，可制成工艺品或经轧碎作生产水磨石，水刷石等的优质集料，少数高度致密均质的可供艺术雕刻和装饰用。由于大理石基本是由纯质的碳酸钙或碳酸镁构成，因而对被酸污染的空气的溶解作用极其敏感，特别在现代工业化城市大气通常存在的二氧化碳中分离出来的碳酸，以及从烟尘中生成的硫酸，一直长时期的、不断地与大理石接触，其不洁物的侵蚀作用，使大理石用品受到不同程度的影响。不同类型的大理石对大气侵蚀作用的抵抗力也各不相同，为此人们已经研制出多种保护石材的防护剂以增强石材的抵抗力。不管怎样，在建筑装修和雕刻中，大理石仍是较为理想的材料。我国大理石矿产资源极为丰富，遍布全国各地。储量大、品种多，居世界前列。
本页编辑者：孟浩然