1、 中文摘要天然石材是從天然巖體中開采出來加工而成的一種板材。天然巖體的性質取決于組成巖體的造巖礦物。要了解目前普通家庭常用的天然石材，就必須要從它們的造巖礦物和結構開始。目前市場上主要的天然石材有花崗石其特點是硬度大、耐壓、耐火和耐腐蝕，可用于居家中的各種臺面；大理石天然大理石的特點是組織細密、堅實、耐風化、色彩鮮明，但硬度不大、抗風化能力差、價格昂貴，容易失去表面光澤。本文從天然石材的基本物質組成、物理性質、化學成分和放射性問題四個方面闡述了家庭裝修天然建筑石材的特性、科學選材和利用，在此基礎上提出一些辨別技巧。關鍵詞: 大理石 花崗石 巖石特征 物理性質AbstractThe natura

2、l rock is decided by the rock-forming mineral. If we want to know the natural rock which our ordinary family commonly used, we must study the rock-forming mineral first. We could be able to grasp the natural stone materials physics and the chemical property extremely well, thus has the selective pur

3、chase. Such as the lightfaces structure, the material composition and the chemical composition, as well as each kind of harm component in the stone material and its relations with the human body health. Then choice suits yourself sinkable and reasonable, if you can do this you could achieve extremel

4、y satisfaction.At present in the market, the natural granite and the natural marble are the main natural stone materials. The natural granite-natural granite is one kind of plate from the natural rock mass, the main characters is its great degree of hardness, the pressure resistance, fireproof and i

5、ts anti-corrosive, it can be used in each kind of floor in home. The natural marble - - natural marble characteristic is the close form, solid, the weather resistance, the color is bright, but degree of hardness not big, bad anti-wind ability, the price is expensive, easy to lose the varnish. This a

6、rticle studies the natural granite and the natural marble stone material and introduces some main points in purchase.Key words: Marble Rock Character Physical Properties 目錄0前言 51 花崗石和大理石主要組成和物理性質 61.1常見天然石材主要造巖礦物 61.2天然石材的物理性質 6667.77.2 常見飾面石材的巖石特征 83 商業中的大理石類與花崗石104 天然石材購買時常見的問題115 飾面石材的購買 126 結論與設

7、想13收獲體驗及謝辭 13附錄114附錄215參考文獻 160前言隨著生活水平的提高，人們對天然石材的購買呈現出上漲趨勢，但是普通百姓對天然石材的了解非常微薄，地質界對巖石的研究也無法與市場很好的結合起來，人們往往只會因為花紋的美麗，顏色的鮮艷而高價購買了不適合自己家用的天然石材，比如前一陣子，石材與“放射性、輻射”常常聯系在一起，讓許多想用石材的人因為“石材放射性”望而卻步，已使用石材的人更是如坐針氈，這正是人們對天然石材的了解不夠而造成的。如何科學地來認識、選購和利用天然石材是很有實際意義的。目前，天然石材還沒有一個統一的分類方案，往往是根據人們的使用習慣來劃分，如建筑部門按其用途分為一般

8、建筑石材、裝飾性建筑石材和天然骨料；地礦部門按其巖石成分劃分為粘土巖型、硅酸鹽巖型和碳酸鹽巖型；加工行業按其加工性能還可分為硬石材和軟石材。本文主要研究常用建筑部門裝飾性建筑天然石材。在商業上，天然飾面石材分為花崗石、大理石和板石。按天然飾面石材術語標準（GB/T13890）：在商業上，花崗石是指以花崗巖為代表的一類裝飾石材，包括各類巖漿巖和花崗質的變質巖，一般質地較硬；大理石是指以大理巖為代表的一類裝飾石材，包括碳酸鹽巖和與其有關鍵的變質巖，主要成份為碳酸鹽礦物，一般質地較軟。在習慣上我們把主要成份為二氧化硅和硅酸鹽的飾面石材統稱為花崗石，把主要成份為碳酸鹽礦物的石材叫做大理石。因此，花崗石

9、與花崗巖，大理石與大理巖在此意義下是不同的兩組概念。作為石材開采的各類巖漿巖有花崗巖、安山巖、輝綠巖、綠長巖、片麻巖等都為花崗石。在北京建材市場的調查中我發現了幾個有代表性的花崗石品種，如北京白虎澗的白色花崗石是花崗巖，濟南青是輝長巖，而青島的黑色花崗石則是輝綠巖。作為石材開采的各類大理石有大理巖、白云巖、灰巖、砂巖等。如我國著名的漢白玉就是北京房山產的白云巖，云南大理石則是產于大理縣的大理巖。另外，這些天然石材不同于常見的地板磚瓷片等磚材，后者是由砂巖顆粒和泥燒制而成，不是天然石材，挑選時要格外注意。本文主要從天然石材的基本物質組成、物理性質、化學成分和放射性問題四個方面闡述了家庭裝修天然建

10、筑石材的特性、科學選材和利用，在此基礎上提出一些辨別技巧。1 花崗石和大理石主要組成和物理性質1.1常見天然石材主要造巖礦物自然界有兩千種以上的礦物，常見巖石的主要組成礦物叫做造巖礦物。造巖礦物和結構特征決定了巖石的性能，要了解花崗石與大理石的就必須先從它們的造巖礦物開始。像花崗石這種硅酸鹽巖類的巖石和大理石這種碳酸鹽巖類的巖石，造巖礦物最常見的是石英、長石、云母、角閃石、方解石和白云石等，現分別簡單介紹如下：“石英：石英在自然界中分布廣泛，純石英是無色透明的，具玻璃光澤，斷口成貝殼狀，硬度為7，它是組成花崗石的一種主要成分。長石：按照化學成分，長石可分為斜長石（鈣鈉長石）和堿性長石（鉀鈉長石

11、），其中堿性長石中的正長石具有淡紅色玻璃狀光澤，斜長石是鈉長石和鈣長石的混合物。長石的硬度為66.5，是花崗石的主要成分。云母：常見的有黑云母和白云母，黑云母常呈黑色，并帶有橙黃、淡紅或淡綠的色彩，而白云母有著明亮的色彩，是透明的薄片。白云母作為一種造巖礦物，存在于花崗巖的成分中。角閃石：角閃石對很多深成巖黑花崗石、閃綠石及其它巖石來說，是一種標準礦物。角閃石的硬度為56，通常呈暗灰黑色，并帶有淡綠色或是褐色的色澤。除了這些礦物外還有方解石、白云石等，它們都是大理巖的主要造巖礦物”1。1.2天然石材的物理性質造巖礦物的化學成分和特點，決定了它們的物理性質，物理性質又是天然石材特征的本質屬性，是

12、選購天然石材的重要指標，它們分別是天然石材的顏色、花紋、光澤度、耐久度和機械強度等。顏色和花紋天然石材的顏色和花紋是非常重要的，是構成石材以及成型板材裝飾性能的重要因素之一。許多人們尤其是消費者，最關心的就是顏色和花紋了。“天然石材的顏色是石材中的礦物對自然光的吸收和反射出的色彩，概括起來可分為原生色和次生色兩類。原生色是構成石材的造巖礦物本身呈現的顏色；次生色是指石材經過后生作用或氧化作用而產生的顏色或呈現的彩色薄膜。它是由原生色的后生變化而形成的。因此，原生色在一定范圍內均勻穩定，而次生色則變化較大。作為裝飾板材的石材，一般要求顏色均勻一致，鮮艷奪目，雅致美觀，并在一定范圍內相對穩定，拼接

13、性能好”。光澤度它是判斷天然石材質量好壞的重要指標，“光澤度又稱為亮度，是指石材加工拋光后表面所反映出的光澤強度，或對可見光的反射能力。光澤度的強弱除了受加工技術和磨料選擇兩個因素的影響外，重要的還取決于石材造巖礦石的結構構造、礦物成分、化學成分等。一般石材顏色深，礦物成分單一，結晶程度高，其光澤度就強，反之光澤度弱”。天然石材的耐久性耐久性是衡量石材優劣的又一個重要因素。“耐久性包括抗風化性、抗氣候性、抗凍性、抗熱性和耐火性等。”在我國南方酸雨較強的地區可加速風化作用，冷凍和日照時間也能加速風化作用，從而使巖石崩解、開裂和剝落，所以在選擇鋪路石、水利工程、橋墩等用料以及房屋地面工程建筑用料時

14、，特別要注意石材的抗風化性。而在天然石材中，花崗巖和同類巖石的抗風化性能最佳。機械強度“天然石材的力學性質稱之為機械強度。主要是指抗壓強度、抗拉強度和抗折強度等，一般花崗巖類的石材機械強度最好，板石類材料次之，大理石類石材的機械強度較差。就抗壓強度講，細粒結構的石材高于粗粒結構的石材；就抗折強度講，一般是等粒狀結構的石材高于不等粒狀結構的石材。”2放射性“石材產品的放射性來源于地殼巖石中所含的天然放射性核素，這些放射性核素在不同種類巖石中的平均含量有很大差異，在大理石等碳酸鹽巖石中含量較低；在巖漿巖中，隨巖石酸性增加，其放射性核素的平均值含量有規律地增加，相對于大理石，花崗巖的放射性核素含量就

15、比較高。”32000年，國家出臺了建筑材料放射性衛生防護標準（見附表1），重新規定建筑材料分為三類：A類產品其產銷和使用范圍不受限制；B類產品不可用于建筑物（如住宅、廠房、公共生活用房等），但可用于構筑物（如圍墻、門樓、亭、閣、游廊、牌坊、天井、水塔、煙囪、電桿、堤壩、道路、囤倉等）；C類產品須限制其銷售，只可用于居民點以外的路基、涵洞、水壩、海堤和埋入地下的管道工程等構筑物。也就是說，B、C類石材產品均不應用于家庭、辦公室的室內裝修。 總體而言，我國石材市場上80的石材樣品屬于可以在任何場合使用的A類石材。其中還有一部分石材的放射性含量極低，甚至比一般的水泥地面、磚的放射性含量還低，在室內使

16、用這種石材，可以使室內總輻射降低，具有環保作用。當然，也不能否認確實有部分品種放射性水平與標準要求的A類產品偏高，這與石材取自的礦山有關。對此，只要合理選用石材，就不用擔心其對人體健康的危害。2 常見飾面石材的巖石特征在了解了花崗石、大理石這些常見飾面石材的主要造巖礦物及它們的特性之后我們就可以來認識它們的巖石特征。花崗石類飾面石材按其巖石成因是以巖漿巖為主，大理石類則以變質巖為主，而板石絕大部分為變質巖，少量為沉積巖。（見附表2）花崗石類主要的巖石種類是花崗巖。花崗巖是花崗石石材中應用歷史最久、用途最廣、用量最多的巖石，也是地殼中最常見的巖石。花崗巖一般為淺色，多為灰、灰白、淺灰、紅、肉紅等

17、（見圖2.1）。化學成分特點是含二氧化硅大于65%，氧化鐵、氧化鎂一般小于2%，氧化鈣小于3%。礦物成分主要為硅鋁淺色礦物為主，鐵鎂暗色礦物較少。花崗巖的底色主要取決于長石，一般呈肉紅、淡紅、灰白、淺黃等。當長石色調鮮艷，沒有或極少量深色礦物時，就形成了裝飾性相當好的花崗石。鉀長石通常呈肉紅色，斜長石呈深淺不同的灰白色，所以斜長石居多時，巖石就呈現深淺不同的灰白色。花崗巖中的暗色礦物（黑云母、普通輝石、角閃石等）對花崗巖的顏色有重要影響，不含深色礦物的花崗巖稱為白崗巖。 4 圖2.1顏色鮮艷的花崗巖地板磚除了花崗巖是花崗石類的主要品種外，正長巖、輝綠巖、玄武巖等也都是非常重要的花崗石，在此就不

18、一一介紹。大理石類主要的巖石種類大理巖和石灰巖。大理巖屬變質巖，通常為白色、淺白色、灰白色。（見圖2.2）呈細粒至粗粒變晶結構、塊狀構造，主要礦物成分為方解石、白云石，有少量石英和長石等。大理巖是我國大理石礦床主要來源，許多名貴品種的大理石都產自大理巖，如漢白玉、蜀白玉、雪花白等。石灰巖是海相瀉湖相的沉積巖，通常呈灰色、黑色，隱晶質結構致密塊狀構造，呈層狀、厚層狀。主要礦物成分為方解石，次要為白云石、還常見有粘土、石英、長石、海綠石、鐵的氧化物等。石灰巖分布極廣，我國的華北、西南、華東等20多個省市都有大面積出露。圖2.2大理石板石類主要有板巖和千枚巖。板巖是泥質、粉沙質或中酸性凝灰質變質而成

19、，具特征的板狀構造，破裂面平整，暗淡無光，主要礦物為粘土類（水云母、高嶺石、蒙脫石）和微細的石英、長石等。千枚巖與板巖同為泥質、粉沙質或中酸性凝灰質變質而成。變質程度比板巖稍高，空間上常與板巖共生并相互過渡。一般呈淺色，具有明顯的絲絹光澤，面上常有波狀起伏，形成皺紋狀，為千枚構造。（見圖2.3）圖2.3板巖3 商業中的大理石類與花崗石工藝上花崗石屬于硬石材。花崗巖有著不同的色彩：灰色、玫瑰色、紅色及其它顏色等。由于造巖礦物的差異花崗巖的紋理多呈斑點狀。（見圖3.1） 圖3.1斑點狀花紋的花崗石花崗巖是巖漿巖中最堅固、最穩定、色彩最多的巖石，其性能不但優于大理石類，而且優于其他巖石。目前作為飾面

20、石材的巖漿巖，有80%左右是花崗巖類，10%左右為輝長巖類，其他巖石為數不多。花崗石的巖石性能穩定，變形極小，能保持加工后的精度，耐磨性強，耐用性高，硬度大，耐酸，耐堿，耐鹽。因此得到廣泛應用，在飾面石材中越來越受到人們的歡迎。（見圖3.2）細粒和中粒花崗巖的強度很高，抗壓強度達3000 kg/m2，粗粒的花崗巖抗壓強度極限是10001500 kg/m2。花崗巖的硬度約為7，抗磨強度很高，故廣泛應用于公用建筑和構造物的飾面上。在住宅建筑中，則常用于入口的飾面上或者整體櫥柜的面臺上。大理石屬于中硬石材，其主要造巖礦物是方解石和白云石，不含雜質的純凈大理石十分稀見。大理石的極限抗壓強度隨其組成晶體

21、的大小而變動。大顆粒的變種強度較小，約700 kg/m2，但小顆粒的強度極限卻為1500 kg/m2。5圖3.2北京市場上的天然大理石4 天然石材購買時的常見問題在選擇購買天然石材時，常會碰見一些問題，主要是天然石材是否會退色和使用壽命問題。大理石會退色，因為大理石主要由方解石、白云石等礦物構成，且常以前者居多。方解石和白云石都具有碳酸根離子，它比較活潑，易與空氣中的二氧化硫作用形成石膏，呈渾濁的微粒狀。方解石易與水作用，形成溶解于水的碳酸氫鈣，在水分失去后又變成碳酸鈣方解石（石灰巖地區的溶洞、石筍、石鐘乳就是這樣形成的），經過這些變化后，大理石拋光板材原來的磨光面已經不復存在，因此外墻飾面，

22、特別是露天石材不宜選擇大理石就是這個原因，作為外墻飾面的大理石一般經過兩三年顏色就要淡化。相較于大理石類來講，花崗石可以說是永不退色，但從長遠來看，花崗石還是要退色的，只不過是時間而已。前面已經了解了花崗石以硅酸鹽礦物為主，硅氧四面體是硅酸鹽的基本結構單位，性質相當穩定，耐酸性強、難溶解、耐風化、不變色性好，不象大理石類那樣與空氣中的酸作用，形成云霧狀的石膏微粒附著在其表面使其退色。飾面石材的使用時間長短也是人們關心的問題。磨光板材的應用還是近幾十年的事情，到底他的壽命有多長還沒有一個確切的數據提供，可以大致認為如果它失去了飾面作用，顏色花紋光澤退化了就是壽終正寢了。但是只要注意保養，也是可以

23、延長石材的使用壽命的。  另外，石材是否為天然的，是否為染色過的，也是人關心的問題。“染色石材顏色艷麗，但不自然，主要是光澤度方面；在板的斷口處可看到染色滲透的層次，有時需用利器磨邊才有可能看到；染色石材一般采用石質不好、孔隙度大、吸水率高的石材，用敲擊法即可辨別，天然石材一般聲音清脆響亮；涂機油以增加光澤度的石材其背面有油漬感；涂膜的石材雖然光澤度高，但膜的強度不夠，易磨損、對光看有劃痕；涂蠟以增加光澤度的石材，用火柴或打火機一烘烤，蠟面即失去，現出本來面目”。 65 飾面石材的購買近幾年來，總的來說，花崗石中低檔板材價格下降，如較有代表性的福建603G3503花崗石板材，93年北

24、京售價為160元/m2，95年為100元/m2，98年降為70元/m2。其他中低檔板材價格雖然下降幅度沒有那么大，但普遍有下降。高檔花崗石板材變化不大。大理石類板材，由于前幾年花崗石熱而忽視了大理石礦山開發與建設，不少老礦山如北京房山漢白玉，遼寧丹東綠都瀕臨枯竭，而大理石裝飾仍有相當的需求量，所以近幾年價格有所上漲。進口板材的價格則普遍有所降低。在家庭裝修中，我個人也體會到了一些購買天然石材的小竅門，簡單介紹如下：1天然石材色澤不均勻，且易出現瑕疵，所以在選材上要盡量選擇色彩協調的，并注意分批驗貨時最好逐塊比較，而且還應檢查一批次板材的花紋、色彩是否一致，一批板材不能有很大的色差，否則將會影響

25、鋪裝后的效果。2由于開采工藝復雜，往往又經過長途運輸，所以大幅面石材最易裂縫，尤其是1m*1m的板材，甚至斷裂，這也是選材時要注意的重點。3石材板材的外觀質量主要通過目測來檢查，優等品的石材板材不允許有缺棱、缺角、裂紋、色斑、色線及坑窩等質量缺陷，其他級別石材板材允許有少量缺陷存在，級別越低，允許值就越高。而且優等品的板材，長、寬偏差小于l毫米、厚度小于0.5毫米、平面極限公差小于0.2毫米、角度誤差小于0.4毫米。4.另外，裝修前最好對石材進行檢測。其實在發達國家，室內放射性檢測早已成為常規。據了解，美國在新居交付使用時都需要進行室內放射性污染檢測。為了防止居室的放射性污染，建議您在裝修前最

26、好先檢測所用石材，如墻面、地磚和礦渣水泥的放射性是否超標，裝修后的居室檢測氡氣、甲醛濃度是否超標，如果發現問題及時處置。做到這些，您的居室裝修工程不僅提高了生活品位，而且保證了健康，使您的家居裝修工程成為一項無放射性污染的綠色裝修工程。檢測時您一定要請持有國家技術監督局頒發的“CMA國家級分析測試資格證書”和國家環保局頒發的“環境影響評價甲級證書”的專門檢測機構，它們可以利用先進的檢測儀器，上門為您進行家居裝飾材料放射性污染和室內有害氣體氡氣、甲醛濃度的檢測，并根據檢測結果，向您提供國家技術監督局分析測試資格認證的CMA分析測試情況報告。全國各地區測試部門的具體情況也許有所差別，但一定要有技術

27、監督及環保部門頒發的相關證書才有資格檢測。關于室內氡濃度各國均有嚴格的標準，國家技術監督局和衛生部就頒布的住房內氡濃度控制標準，規定新建的建筑物中每立方米空氣中氡濃度的上限值為100貝克，已使用的舊建筑物中每立方米空氣中氡的濃度為200貝克7。美國室內空氣標準：氡的平均水平是0.15WL；住房和學校氡的閾值是0.01WL；企業用房內氡的閾值是0.03WL。國際放射防護委員會也對此做出規定：新建住宅內氡的上限值是0.027WL。如果經檢測您的居室污染超標，您也不必驚慌，因為室內污染超標可以有對策。比如氡氣超標可以選購防氡凈化儀，不但可以降低氡氣濃度，還可釋放負氧離子，或者涂上防氡涂料。而甲醛主要

28、存在于劣質膠、漆當中，采用空氣凈化器或通風也可降低甲醛濃度。總之，了解居室的放射性程度，找出污染原因，并及時采取相應措施加以消除，從而將危害減小到最低限度。6 結論與設想天然花崗石與大理石的美觀與高雅深受人們的喜愛，在選擇購買之前，最好先弄明白什么是天然石材，以及怎樣去辨別染色的石材與天然花紋的石材。本文只是從天然石材的造巖礦物、它們的物理性質和巖石特征上討論了天然石材的特點，并簡單介紹了現在市面上的大理石與花崗石特點。收獲體驗及謝辭做研究非常不容易，有些了解了老師們和研究生們的辛苦，想研究出些東西來不是隨便上網絡上一搜就能得到的。事情親歷親為的感覺是最棒的。非常感謝指導老師劉老師的熱情幫助，

29、劉老師認真負責，對學生的每次執導都盡心盡力，也非常注意與學生聯系，以了解論文的研究進度，非常感謝！附錄1樣品名稱鐳釷鉀類別樣品名稱鐳釷鉀類別珍珠花27.582.21326.0A南非紅49.8142.61328B萬山紅28.027.71018.0A三寶紅71.81281545B孔雀綠27.548.71275.2A濟南青5.54.3131.1A印度紅218.9280.11238.0C文登白40.621.1978A五一紅247.6247.61316.3B五蓮花145.53151309B桂林紅241.2246.91549.2C玫瑰紅143.2182.51310B羅源紅80.896.41446.0C臺山

30、紅109.1173.81338B石島紅85.6182.01444.0B杜鵑綠483.7792.63313超過C楓葉紅107.8108.61260.3B西麗紅92.3105.61362A將軍紅11.440.11473.0A芩溪紅96.4109.51273B杜鵑紅470.8910.43054.7超過C川紅1191841395B泰山紅9083.21104A惠東紅138.51751468B魯錦花119.5157.21282B山峽紅57.52081400B櫻花紅104.7104.51205.8B虎貝71.01041608B菊花黃12.529.21455A丁香紫1161101619B馬蘭紅102.7189.51196B粉紅崗147.5170.81520B麗港紅132.891.31191B市場上銷售的部分石材放射性分類控制標準與數據 注： 選自2000年10月國家建材局建材放射性監督檢測中心資料附錄2飾面石材巖石分類簡表大類成因分類巖石種類產品實例巖類亞類花崗石巖漿巖花崗巖流紋巖型鉀長花崗巖、二長花崗巖、黑云母花崗巖、花崗巖、花崗閃長巖、花崗斑巖、流紋巖四川石棉紅、福建田中石、廣東南山白、廣西苓溪紅、山東長清花、浙江一品梅、瑪瑙紅閃長巖安山巖型閃長巖安山巖類、正長巖粗面巖類、霞石正長