花岗岩与大理石

1、花岗岩与大理石1、花岗岩花岗岩属火成岩，由地下岩浆喷出和侵入冷却结晶，以及花岗质的变质岩等形成。具 有可见的晶体结构和纹理。它由长石（通常是钾长石和奥长石）和石英组成，搀杂少 量的云母（黑云母或白云母）和微量矿物质，譬如：锆石、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿 和榍石等等。花岗石主要成分是二氧化硅，其含量约为65%85%。花岗石的化学性质 呈弱酸性。通常情况下，花岗岩略带白色或灰色，由于混有深色的水晶，外观带有斑 点，钾长石的加入使得其呈红色或肉色。花岗岩由岩浆慢慢冷却结晶形成，深埋于地 表以下，当冷却速度异常缓慢时，它就形成一种纹理非常粗糙的花岗岩，人们称之为 结晶花岗岩。花岗岩以及其它的结晶岩构成了

2、大陆板块的基础，它也是暴露在地球表 面最为常见的侵入岩。尽管花岗岩被认为是由融化的物质或者岩浆形成的火成岩，但是有大量证据表明某些 花岗岩的形成是局部变形或者先前岩石的产物，它们未经过液态或者融化过程而重新 排列和重结晶。花岗岩的比重在2.63到2.75之间，其抗压强度为1,05014,000千克/平方厘米 （15,00020, 000磅/平方英寸）。因为花岗岩的强度比沙岩、石灰石和大理石大，因此比较难于开采。由于花岗石形成的特殊条件和坚定的结构特点，使其具有如下独特 性能：（1）具有良好的装饰性能，可适用公共场所及室外的装饰。（2）具有优良的加工性能：锯、切、磨光、钻孔、雕刻等。其加工精度可

3、达0.5Mm 以下，光度达1600以上。（3）耐磨性能好，比铸铁高5-10倍。（4）热膨胀系数小，不易变形，与铟钢相仿，受温度影响极微。（5）弹性模量大，高于铸铁。（6）刚性好，内阻尼系数大，比钢铁大15倍。能防震，减震。（7）花岗石具有脆性，受损后只是局部脱落，不影响整体的平直性。（8）花岗石的化学性质稳定，不易风化，能耐酸、碱及腐蚀气体的侵蚀，其化学性 与二氧化硅的含量成正比，使用寿命可达200年左右。（9）花岗石具有不导电、不导磁，场位稳定。通常，花岗岩分成三个不同的类别：细粒花岗岩：长石晶体的平均直径为1/161/8英寸。中粒花岗岩：长石晶体的平均直径约为1/4英寸。粗粒花岗岩：长石晶

4、体的平均直径约为1/2英寸和直径更大的晶体，有的甚至达到几 个厘米。粗粒花岗岩的密度相对较低。近年来，纪念碑建筑所采用的石材中，花岗岩占83%，大理石占17%。2、大理石大理石由沉积岩和沉积岩的变质岩形成，是石灰石重结晶形成后的一种变质岩，通常 伴随有生物遗体的纹理。主要成分是碳酸钙，其含量约为50%-75%，呈弱碱性。有的 大理石含有一定量的二氧化硅，有的不含有二氧化硅。颗粒细腻（指碳酸钙），表面 条纹分布一般较不规则，硬度较低。大理石的成分极其结构特点使其具有如下性能：（1）良好的装饰性能，大理石不含有辐射且色泽艳丽、色彩丰富，被广泛用于室内 墙、地面的装饰。具有优良的加工性能：锯、切、磨

5、光、钻孔、雕刻等。（2）大理石的耐磨性能良好，不易老化，其使用寿命一般在50-80年左右。（3）在工业上，大理石被广泛得到应用。如：用于原料、净化剂、冶金溶剂等。（4）大理石具有不导电、不导磁、场位稳定等特性。从商业角度来说，所有天然形成、能够进行抛光的石灰质岩石都称之为大理石，某些 白云石和蛇纹岩也是如此。因为并非的大理石都适用于所有的建筑场合，因此大理石 应分为A、B、C和D四类。这种分类方法特别适用于相对比较脆的C类和D类大理石， 它们在安装前或安装过程中需要特殊处理。具体分类如下：A类：优质的大理石，具有相同的、极好的加工品质，不含杂质和气孔。B类：特征接近前一类大理石，但加工品质比前

6、者略差；有天然瑕疵；需要进行小量分 离、胶粘和填充。C类：加工品质存在一些差异；瑕疵、气孔、纹理断裂较为常见。修补这些差异的难度 中等，通过分离、胶粘、填充或者加固这些方法中的一种或者多种即可实现。D类：特征与C类大理石的相似，但是它含有的天然瑕疵更多，加工品质的差异最大， 需要同一种方法进行多次表面处理。这类大理石连累了许多色彩丰富的石材，他们具 有很好的装饰价值。二氧化硅二氧化硅广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成了岩石。天然存在的二氧化硅也叫硅石， 是一种坚硬难熔的固体。石英的主要成分也是二氧化硅，透明的石英晶体，就是我们常说的水晶。二氧化硅之一化学式SiO2又称硅石，在自然界分布很广

7、，如石英、石英砂等。无色或白色晶体，含铁时呈淡黄色，密度2.202.66g/cm3，鳞石英熔点1670C，方石英熔 点1710C，沸点均为2230C，不溶于水和酸（除氢氟酸外）。能与熔融的碱反应。用于制 玻璃、陶器、耐火材料等。二氧化硅之二二氧化硅是一种坚硬难溶的固体，天然的二氧化硅分为晶体和无定形两大类；石英的主要成 分是二氧化硅晶体，自然界透明的六方柱状石英晶体，就是水晶；二氧化硅是原子晶体，所 以熔点很高，硬度很大；化学性质稳定，可以和碱酐、碱和某些盐发生反应，不溶于水也不 和水反应。二氧化硅的化学性质二氧化硅的化学性质不活泼，不与水反应，也不与酸（氢氟酸除外）反应，但能与碱性氧化 物或

8、碱反应生成盐。例如：高温2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2OCaO+SiO2=CaSiO3二氧化硅的化学性质特点：SiO2是酸性氧化物，是硅酸的酸酐。然而SiO2与其它的酸 性氧化物相比却有一些特殊的性质。（1）酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但SiO2却不能直接跟水化合。它所对应 的水化物硅酸，只能用相应的可溶性硅酸盐跟酸反应制得（硅酸不溶于水，是一种弱酸， 它的酸性比碳酸还要弱）。（2）酸性氧化物一般不跟酸作用，BSiO2却能跟氢氟酸起反应，生成气态的四氟化硅。SiO2+4HF=SiF4f+2H2O普通玻璃、石英玻璃的主要成分是二氧化硅。因而可用氢氟酸来腐蚀玻璃。用氢氟酸在 玻璃上雕花刻字，实验室里氢氟酸不能用含二氧化硅的玻璃、陶瓷、瓷器、陶器盛放，一般 可用塑料瓶。（3）SiO2与强碱溶液反应可生成水玻璃，它是一种矿物胶，常用作粘合剂。所以实验 室盛放碱溶液的试剂瓶不用玻璃塞，而用橡胶塞。二氧化硅的用途二氧化硅的用途很广，目前已被使用的高性能通讯材料光导纤维的主要原料就是二氧化 硅。一般较纯净的石英可用来制造石英玻璃。石英玻璃常用于制造耐高温的化学仪器。水晶常用来