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大理石原指產於雲南省大理的白色帶有黑色花紋的石灰岩,剖面可以形成一幅天然的水墨山水畫,古代常選取具有成型的花紋的大理石用來製作畫屏或鑲嵌畫,後來大理石這個名稱逐漸發展成稱呼一切有各種顏色花紋的,用來做建築裝飾材料的石灰岩,白色大理石一般稱為漢白玉,但對翻譯西方製作雕像的白色大理石也稱為大理石。
大理石 Marble
別名: 結晶石灰石 Crystalline Limestone
晶系 六方晶系
化學成分 CaCO3
特性 大理石為商業名詞,是建築石材的一種,由大陸雲南大理點蒼山所產具有絢麗花紋的石材而得名。其結晶顆粒由細粒至粗粒均有之,顏色為白色、白地黑紋、灰色、黑色等,或因含有色物質,呈斑駁狀、潑墨狀、雲霧狀、脈紋狀。礦物成分以方解石為主,硬度3,遇酸則發泡起反應。大理石是商品名稱,並非岩石學定義。大理石是天然建築裝飾石材的一大門類,一般指具有裝飾功能,可以加工成建築石材或工藝品的已變質或未變質的碳酸鹽巖類。它是由中國雲南大理市點蒼山所產的具有絢麗色澤與花紋的石材而得名。大理石泛指大理巖、石灰岩、白雲巖、以及碳酸鹽巖經不同蝕變形成的夕卡巖和大理巖等。
產狀 產於變質岩之岩層間,因地殼經過劇烈變動並有岩漿侵入富含化石的石灰岩很容易變成結晶質。台灣東部蘊藏豐富為最具開發潛力的礦產資源,其岩層屬先第三紀之大南澳結晶片岩系。
用途 大理石之用途頗廣,諸如建材、工藝品、煉鋼、水泥原料、玻璃、造紙、製糖、製鹼、肥料、電石、石灰及化工原料等,與國防及民生息息相關。用於石材之要件為:節理柔軟易於切材,無龜裂者,岩質粗密均一,以及色調斑紋美觀,研磨後富光澤者。
由碳酸鹽巖經區域變質作用或接觸變質作用形成的變質岩稱為大理巖,又稱大理石(marble)。大理石主要由方解石和白雲石組成,有時含硅灰石、滑石、透閃石、透輝石、斜長石、石英、方鎂石等,具粒狀變晶結構、塊狀構造。因原巖不同可形成不同類型的大理石。如純鈣鎂碳酸鹽巖變質後可形成方解石大理巖和白雲石大理巖;硅質灰巖變質後可形成石英大理巖、硅灰石大理巖;碳質灰巖變質後可形成石墨大理巖等。還可根據結構構造、顏色進一步劃分為白色大理巖、灰色大理巖、粉紅色大理巖、細粒大理巖、粗粒大理巖、條帶狀大理巖等。通常白色和灰色大理巖居多。其中質地均勻、細粒、白色者稱漢白玉。一般認為,大理巖可形成於不同的溫壓條件下,如透閃石大理巖形成於低中溫條件下,透灰石大理巖、鎂橄欖石大理巖則形成於中高溫變質條件下。大理巖分佈廣泛,我國的山東、雲南、北京房山等地均產大理巖。
因為嚴重空氣污染會產生酸雨,酸雨是由於大量燃燒化石燃料或生物物質,將酸性化合物(如二氧化硫,二氧化氮)排放至空氣中,造成降雨中含硫酸、硝酸等酸性物質的現象。一般而言,大多認為pH值在5.0以下的雨水,便可稱之為酸雨。酸雨中的酸性物質如硝酸,會與大理石中的碳酸鈣起作用(取代replacement),生成硝酸鈣及二氧化碳,使大理石受到破壞。
一、 礦石原料特點
(一) 工藝分類
大理石是以大理岩為代表的一類岩石,包括碳酸鹽岩和有關的變質岩,相對花崗石來說一般質地較軟。常見岩石有大理岩、石灰岩、白雲岩、夕卡岩等。大理石的品種劃分,命名原則不一,有的以產地和顏色命名,如丹東綠、鐵嶺紅等;有的以花紋和顏色命名,如雪花白、艾葉青;有的以花紋形象命名,如秋景、海浪;有的是傳統名稱,如漢白玉、晶墨玉等。因此,因產地不同常有同類異名或異岩同名現象出現。
我國所產大理石依其拋光面的基本顏色,大致可分為白、黃、綠、灰、紅、咖啡、黑色七個系列。每個系列依其拋光面的色彩和花紋特徵又可分為若干亞類,如:漢白玉、松香黃、丹東綠、杭灰等。大理石的花紋、結晶粒度的粗細千變萬化,有山水型、雲霧型、圖案型(螺紋、柳葉、文像、古生物等)、雪花型等。現代建築是多姿多彩不斷變化的,因此,對裝飾用大理石也要求多品種、多花色,能配套用於建築物的不同部位。一般對單色大理石要求顏色均勻;彩花大理石要求花紋、深淺逐漸過渡;圖案型大理石要求圖案清晰、花色鮮明、花紋規律性強。總之,花色美觀、便於大面積拼接裝飾、能夠同花色批量供貨為好。中國大理石工藝分類見表4.25.1。
(二) 礦物組成及主要特徵 大理石的礦物組成及礦石特徵直接關係到其製品的使用性能和裝飾效果。在表4.25.2中所列為幾種常見大理石的主要礦物組成及主要特徵。
(三) 化學成分及物理性能
大理石的化學成分對其能否被利用,一般不起主要作用,但能直接說明岩性,並間接影響物理化學性質,對大理石的可加工性、抗風化耐腐蝕的評價有一定意義。常見大理石的主要化學成分見表4.25.3。
大理石的物理性能是判斷其可加工性的重要指標,也是使用性能、使用範圍的重要參考據。常見大理石的物理性能見表4.25.4