大理石的矿物组成及主要特征

大理石
大理石是商品名称，并非岩石学定义。大理石是天然建筑装饰石材的一大门类，一般指具有装饰功能，可以加工成建筑石材或工艺品的已变质或未变质的碳酸盐岩类。它是由中国云南大理市点苍山所产的具有绚丽色泽与花纹的石材而得名。大理石泛指大理岩、石灰岩、白云岩、以及碳酸盐岩经不同蚀变形成的夕卡岩和大理岩等。
大理石主要用于加工成各种形材、板材，作建筑物的墙面、地面、台、柱，还常用于纪念性建筑物如碑、塔、雕像等的材料。大理石还可以雕刻成工艺美术品、文具、灯具、器皿等实用艺术品。
大理石的质感柔和美观庄重，格调高雅，花色繁多，是装饰豪华建筑的理想材料，也是艺术雕刻的传统材料。
一、 矿石原料特点
(一) 工艺分类
大理石是以大理岩为代表的一类岩石，包括碳酸盐岩和有关的变质岩，相对花岗石来说一般质地较软。常见岩石有大理岩、石灰岩、白云岩、夕卡岩等。大理石的品种划分，命名原则不一，有的以产地和颜色命名，如丹东绿、铁岭红等；有的以花纹和颜色命名，如雪花白、艾叶青；有的以花纹形象命名，如秋景、海浪；有的是传统名称，如汉白玉、晶墨玉等。因此，因产地不同常有同类异名或异岩同名现象出现。
我国所产大理石依其抛光面的基本颜色，大致可分为白、黄、绿、灰、红、咖啡、黑色七个系列。每个系列依其抛光面的色彩和花纹特征又可分为若干亚类，如：汉白玉、松香黄、丹东绿、杭灰等。大理石的花纹、结晶粒度的粗细千变万化，有山水型、云雾型、图案型(螺纹、柳叶、文像、古生物等)、雪花型等。现代建筑是多姿多彩不断变化的，因此，对装饰用大理石也要求多品种、多花色，能配套用于建筑物的不同部位。一般对单色大理石要求颜色均匀；彩花大理石要求花纹、深浅逐渐过渡；图案型大理石要求图案清晰、花色鲜明、花纹规律性强。总之，花色美观、便于大面积拼接装饰、能够同花色批量供货为好。中国大理石工艺分类见表4.25.1。
(二) 矿物组成及主要特征
大理石的矿物组成及矿石特征直接关系到其制品的使用性能和装饰效果。在表4.25.2中所列为几种常见大理石的主要矿物组成及主要特征。
(三) 化学成分及物理性能
大理石的化学成分对其能否被利用，一般不起主要作用，但能直接说明岩性，并间接影响物理化学性质，对大理石的可加工性、抗风化耐腐蚀的评价有一定意义。常见大理石的主要化学成分见表4.25.3。
大理石的物理性能是判断其可加工性的重要指标，也是使用性能、使用范围的重要参考据。常见大理石的物理性能见表4.25.4
二、 用途与工业技术要求
(一) 大理石的用途
大理石有美丽的颜色、花纹，有较高的抗压强度和良好的物理化学性能，资源分布广泛，易于加工，随着经济的发展，大理石应用范围不断扩大，用量越来越大，在人们生活中起着重要作用。特别是在近10几年来大理石的大规模开采、工业化加工、国际性贸易，使大理石装饰板材大批量地进入建筑装饰装修业，不仅用于豪华的公共建筑物，也进入了家庭的装饰。大理石还大量用于制造精美的用具，如家具、灯具、烟具及艺术雕刻等。有些大理石(包括石灰岩、白云岩、大理岩等)还可以作耐碱材料。在大理石开采、加工过程中产生的碎石、边角余料也常用于人造石、水磨石、石米、石粉的生产，可用于涂料、塑料、橡胶等行业的填料。现将大理石的主要用途列于表4.25.5。
(二) 工业技术要求
对天然大理石因应用方面的不同，其工业技术要求有不同的侧重。
1.天然大理石荒料的主要要求
建材行业标准(JC202-92)对天然大理石荒料的主要要求如下：
荒料必须具有直角平行六面体的形状。
荒料的规格尺寸要求长度大于或等于100cm，宽度大于或等于50cm，高度大于或等于70cm。
外观质量要求同一批荒料的色调花纹应基本一致；荒料的缺角、缺棱、裂纹等外观质量等级应符合表4.25.6的规定。
物理性能要求：体积密度不小于2.6g/cm3；吸水率不大于0.75%；干燥压缩强度不小于20MPa；弯曲强度不小于7.0MPa。
2.工艺雕刻用大理石质量要求
要求大理石结构致密，颗粒均匀不易脱落，无裂隙，无包裹体，颜色、花纹、块度、形状符合造形要求，一般要求大于0.15m3。如用于室外，不需岩面新鲜，但要求抗风化性好，吸水率低。
3.电气绝缘板质量要求
大理石电气绝缘板的物理和电气性能应满足表4.25.7规定
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，城市大气中通常存在由二氧化碳分离出来的碳酸以及从烟尘中生成的硫酸，它们不断与大理石接触，使大理石用品受到不同程度的影响。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。
资源状况
我国大理石矿产资源极其丰富，储量大、品种多，总储量居世界前列。据不完全统计，初步查明国产大理石有近400余个品种，其中花色品种比较名贵的有如下几种。
● 纯白色的有：北京房山汉白玉；安徽怀宁和贵池白大理石；河北曲阳和涞源白大理石；四川宝兴蜀白玉；江苏赣榆白大理石；云南大理苍山白大理石；山东平度和掖县雪花白等。
● 纯黑色的有：广西桂林的桂林黑；湖南邵阳黑大理石；山东苍山墨玉、金星王；河南安阳墨豫黑等；
● 红色的有：安徽灵壁红皖螺；四川南江的南江红；河北涞水的涞水红和阜平的阜平红；辽宁铁岭的东北红等；
● 灰色的有：浙江杭州的杭灰；云南大理的云灰等；
● 黄色的有：河南浙川松香黄、松香玉和米黄等。
● 绿色的有：辽宁丹东的丹东绿；山东莱阳的莱阳绿和栖霞的海浪玉；安徽怀宁的碧波等；
● 彩色的有：云南的春花、秋花、水墨花；浙江衢州的雪夜梅花等。
评价方法
选好等级：根据规格尺寸允许的偏差、平面度和角度允许的公差，以及外观质量、表面光洁度等指标，大理石板材分为优等品、一等品和合格品三个等级；大理石板材的定级、鉴别主要是通过仪器、量具的检测来鉴别的。
检查外观质量：不同等级的大理石板材的外观有所不同。因为大理石是天然形成的，缺陷在所难免。同时加工设备和量具的优劣也是造成板材缺陷的原因。有的板材的板体不丰满(翘曲或凹陷)，板体有缺陷(裂纹、砂眼、色斑等),板体规格不一(如缺棱角、板体不正)等。按照国家标准，各等级的大理石板材都允许有一定的缺陷，只不过优等品不那么明显罢了。
挑选花纹色调：大理石板材色彩斑澜，色调多样，花纹无一相同，这正是大理石板材名贵的魅力所在。色调基本一致、色差较小、花纹美观是优良品种的具体表现，否则会严重影响装饰效果。
检测表面光泽度：大理石板材表面光泽度的高低会极大影响装饰效果。一般来说优质大理石板材的抛光面应具有镜面一样的光泽，能清晰地映出景物。但不同品质的大理石由于化学成分不同，即使是同等级的产品，其光泽度的差异也会很大。当然同一材质不同等级之间的板材表面光泽度也会有一定差异。此外，大理石板材的强度、吸水率也是评价大理石质量的重要指标。