石材是怎样形成的——浅谈岩石的成因与石材矿床

　　现在所使用的石材几乎包括了地球上的各类岩石。而每一种岩石都有其生成以及后期保存，变化的特定环境。以下分别进行讨论。

　　1、花岗岩经天文地质学的研究，在地球经以外的星球上还未发现有花岗岩。所以说，花岗岩是地球上物理、化学及生物作用的独特产物。地球形成约60亿年；在42.5亿前后，形成了大气圈和水圈；在40亿年前后，出现了生命，进而形成了生物圈。初始地地壳主要由火山岩构成，其成分相当于地幔里的岩浆，由铁、镁、硅等矿物组成，也叫做超铁镁岩和铁镁岩类。现在所见到的黑色花岗岩太白青、丰镇黑、蒙古黑、福鼎黑等以及由黑色花岗石蚀变成绿色花岗石万年青、森林弛等即属此类。还有大理石中的大花绿也属这类岩石经后期蛇纹石化变质所至。由于地球上水、汽、温度及生物作用，使火山岩被蚀变、风化，并被机械、化学、生物作用所分选、富集，形成了泥泥质岩、硅质岩、化学岩（石灰岩、白云岩）以及铁、铜、磷、锰、铅、镁、钾、钠、稀土等沉积岩和沉积矿床。当经硅铝成分为主的沉积岩下沉到地下深处后将发生以下几种变化。

　　1.1、在40公里左右的深度，巨大的压力和高温使得岩石发生塑性变形及塑性状态下的矿物重结晶，在这种状态下，重结晶不充分，所以晶体较小并且混浊。矿物及晶体在巨大的垂直填压力下，定向排列，形成片麻理，这种岩石叫做片麻岩。由沉积岩直接变质而成，属负变质岩。到此阶段，如果岩石上升冷却，即成为片麻岩，有些还保留了沉积岩的层构造特征，如南辉县的太行红、夜里雪、芝麻红，山西灵丘的贵妃结，山东平邑的将军红等。

　　1.2、当片麻岩在地下深处遭受水平方向的挤压时，在层理和片麻理间产生揉皱构造成并由此产生虚脱构造（即在层间发生由于扭动而产生的弯曲的凸镜体空间）。当这些空间被而后的矿物垫液所充填，冷却结晶后，一般形成长石晶体，展现在石材表面则成为美丽的花纹，如山西应县幻彩，河北平山幻彩，国外的加州金麻。这类岩石叫做混合岩，也属于负变质岩。负变质岩一般分布在太古代古老地台的边缘，如华北准地台次级地块的边缘太行山脉，沂蒙山脉。

　　1.3、如果硅铝质的沉积岩继续下沉达60公里左右的深度，压力和温度已使岩石熔化为花岗岩浆，花岗岩浆比重较小（2.7左右），浮在地幔中较重的铁浆如果快速的上升冷却，来不及充分的结晶及聚晶，则形成：石英为独立的细到中晶体，外形近圆形；长石为微到细晶。叫做细晶岩，一般为浅色。成岩后，在地下，长石极易遭受蚀变成高岭石，降低了石材的力学，如江西宜春的白珍珠新疆哈密的天山兰，河北兴隆白。这类石材从质感的花纹上看，相似于水磨石的效果。

　　1.4、花岗岩浆如果缓慢上升、冷却，矿物则可以从容的结晶、聚晶，也就是，相同矿物单晶体在液态里有往一起聚合的趋势。这样就形成中到大斑晶的花岗岩。我国和外国的花岗岩品种大多属此类。如山东莱州的樱花红、荣城石岛红；新疆托里菊花黄、鄯善红；福建罗源红、晋江603#；广东汕头大白花；文本岑溪红。国外品种如：芬兰老鹰红、卡门红；印度红；南非红等。相对平说，印度红成岩时代古老（＞25亿年），且成矿条件稳定（初始的冈瓦纳板块之中）。矿物能从容的结晶、聚晶，而且聚晶之后能进一步结晶，使得聚晶体之内的裂纹弥合，晶体也更加纯洁、透明。由此可以看出，花岗岩体形成的时代越古老，所处构造单元越稳定，则矿物结晶成度越高，晶体的透明度越好。中国西北地区华力西期（3亿年左右）花岗岩结晶程度要好于中国东南地区的燕山期（1亿年左右）花岗岩。

　　1.5、花岗岩浆在上升冷却过程中，已经结晶，介还未固化。这时受到挤压，晶体被压扁、拉长，晶体定向排列，形成花岗片麻岩，如广东海浪花，福建越南白、新疆冰川白等。这与前述片麻岩的区别是：晶体大、结晶度好、花纹具流动特征。这类岩石一般分布于板块构造的南缘，显示了板块由北向南的相对挤压。

　　1.6、化岗岩浆上升、冷却过程中，已形成一些晶体，这时又复下沉、被加热，在已形成的晶体（或叫晶核）周围再次结晶，形成围绕晶核黄素的结晶环，也叫晶体增生，并与初始晶核黄素有着明显的界线，如：芬兰的啡钻，山东莱州珍珠红等。晶体较大，近圆瑚，具有特色。沉积岩下沉后，经历了溶为岩浆的过程，复又上升成岩，称为正变质岩。

　　2、岩石的蚀变作用当岩浆上升、冷却成岩后，上升至地表以下10公里左右的深度时，地下水可以通过岩石周围的裂隙以及晶体颗粒的孔隙对岩石进行蚀变作用。蚀变作用可使长石向高岭石转化，辉石和角闪石向缘泥石转化，降低石材物理性能，使得吸水率提高，光泽度降低。但，轻微的蚀变作用，对岩石的物性影响不大，但却改变了岩石的颜色，成就了一些美丽的石材品种。

　　2.1、细晶岩遭受蚀变后，长石转化为高岭石，其物性受到影响，如：新疆的天山兰、江西的白珍珠。

　　2.2、辉长岩脉遭蚀变后，辉石和角闪石转化为绿泥石，将黑色的岩石转变为绿色的岩石，如河北灵寿的万年青、河南淇县森林绿等。虽然岩石物性受到影响，但是美丽的颜色却受人喜爱，不失为高档石材。 2.3、正长岩遭受蚀变后，原来灰色、兰色、绿色的晶体由于铁的电子价降低，颜色变浅为棕色、黄色，晶体的边缘转变为高岭石，略浅于晶体中部，使得板面的花色具立体感，如：河北承德金珍珠，国外的巴西啡麻，巴西啡珍珠等，均为石材中的上品。

　　3、岩石的风化作用当岩石倮圳在地表后，即遭受到水、汽、温度的风化作用，其作用深度1-15米不等。风化作用使得大部分石材矿床受到破坏，磨光板面上可以看到鸡爪纹、锈玟王、砂眼，而且不易磨光，但是，风化作用也造就了一些独特的品种，如：福建锈石，用于北京人民大会堂外墙山东锈石，以及江西、广东、广西所产的黄麻等，这类矿床属于地表风化型矿床，一般顺东势厚度10米左右。较易开采，而且价值较高。国外的黄麻系列多属此类型，其特点是：影响岩石变色的物质（铁）来源于地表，由地表水淋滤造成的。