岩石的形成与分类
建筑装饰用的饰面石材从天然岩体中开采,可加工成各种块状或板状材料。建筑装饰石材包括天然石材和人造石材两类。用于建筑装饰工程中的天然饰面石材品种繁多,主要分为大理石和花岗石两大类。
应当特别指出的是:大理石并非单指大理岩,而是指具有装饰功能、可以磨平、抛光的各种碳酸盐类岩石,以及某些含有少量碳酸盐的硅酸盐类岩石。花岗石也并非单指花岗岩,而是指具有装饰功能、可以磨平、抛光的各种岩浆类岩石。
可以作为大理石和花岗石的岩石种类很多,可称为大理石的岩石主要有:各种大理岩、大理化灰岩、火山凝灰岩、石灰岩、砂岩、石英岩、蛇纹岩、白云岩、石膏岩等;可称为花岗石的岩石主要有:各种花岗岩、拉长岩、辉长岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩等。
由于不同地质条件的作用,各种造岩矿物在不同的地质条件下,形成不同类型的岩石,通常可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
(一)岩浆岩
岩浆岩又称火成岩,它是地壳深处的熔融岩浆上升到地表附近或喷出,经过冷却而形成的一种岩石。岩浆岩是组成地壳的主要岩石,占地壳总质量的89%。岩浆岩根据冷却条件不同,又分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。
1.深成岩
深成岩是岩浆在地壳深处受到很大的覆盖压力作用下,缓慢均匀冷却而形成的岩石。深成岩的主要特点是:矿物全部结晶、晶粒粗大,呈块状构造,构造致密,表观密度大,抗压强度高,耐磨性良好,吸水率很小,抗冻性、耐水性和耐久性均很好,是一种优异的建筑装饰石材。天然石材中的花岗岩属于典型的深成岩。
2.喷出岩
喷出岩是岩浆喷出地表后,在压力骤减、迅速冷却的条件下而形成的岩石。喷出岩的主要特点是:大部分结晶不完全,多呈细小结晶(隐晶质)或玻璃质结构,其性质是随形成条件不同而变化的。当喷出岩形成的岩层较厚时,其性质类似深成岩;当喷出岩形成的岩层较薄时,由于岩石中呈多孔结构,其性质类似火山岩。建筑装饰工程上常用的喷出岩有玄武岩、辉长岩、闪长岩等。
3.火山岩
火山岩又称火山碎屑岩,它是火山爆发时的岩浆被喷射到空中,经急速冷却后落下而形成的碎屑岩石。火山岩的主要特点是:表观密度较小,呈多孔玻璃质结构,是一种典型的轻质多孔结构的材料。建筑上常用的火山岩有火山灰、浮石、火山凝灰岩,其中火山灰是生产火山灰质硅酸盐水泥的主要混合材料,浮石可用作配制轻骨料混凝土的骨料。
(二)沉积岩
沉积岩又称水成岩。沉积岩虽然仅占地壳质量的5%,但在地球上分布很广,约占地壳表面积的75%。沉积岩是露出地表的各种岩石(母岩)在外力作用下,经风化、搬迁、水冲、沉积、成岩,在离地表不太深处形成的岩石。沉积岩为层状结构,其各层的成分、结构、颜色、层厚、性能等均不相同。与岩浆岩相比,其基本特性是:沉积岩结构密实性较差,孔隙率较大,表观密度小,吸水率大,抗压强度较低,耐久性较差。
沉积岩按沉积的方式不同,又分为机械沉积岩、化学沉积岩和生物沉积岩三种。
1.机械沉积岩
机械沉积岩是各种岩石风化后,经水流、冰川或风力作用搬运,逐渐沉积而形成。这类岩石的特点是:矿物成分复杂,颗粒比较粗大。散状的有黏土、砂和砾石等,它们经自然胶结后形成相应的页岩、砂岩和砾岩等。砂岩俗称青条石,坚硬高强、抗腐耐久,性能类似于花岗岩,在建筑装饰工程中应用较多,常用作基础、墙身、门面、阶石、人行道、纪念碑及其他装饰石材等。
2.化学沉积岩
化学沉积岩是原生岩石经化学分解后,其中的易溶组分常呈溶液或胶体,被水流搬运至低洼处沉积而形成。这类岩石的特点是:颗粒较细,矿物成分单一,物理力学性能较均匀。常见的化学沉积岩主要有菱铁矿、白云石、石膏及部分石灰岩等。
3.生物沉积岩
生物沉积岩是由海水或淡水中的生物死亡后的残骸沉积而形成。这类岩石的特点是:多数质轻松软、强度极低。常见的生物沉积岩主要有石灰岩、石灰贝壳岩、白垩、硅藻土等。石灰岩俗称青石,广泛用于建筑工程中,可用于砌筑墙身、桥墩、基础、阶石、路面等,也可作为制作石灰、粉刷材料的原料。石灰岩除用作建筑石材外,也是生产水泥的主要原料,其碎石常用作混凝土的骨料。
(三)变质岩
变质岩是由原生的岩浆岩或沉积岩,经过地壳内部高温、高压的作用,使岩石原来的结构发生变化,产生熔融再结晶而形成的岩石。通常变质岩变质后,一般情况下结构比原岩致密,性能变好,如沉积岩中的石灰岩变质为大理石;但岩浆岩变质后,有的结构反而不如原岩坚实,性能变差,如花岗岩变质为片麻岩,其耐久性变差。建筑上常用的变质岩为大理岩、石英石、片麻岩等,其中大理岩自古至今均作为一种高级建筑装饰材料。
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