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第一节 石材的基本概况
一、石材的基本含义
石材是以岩石或人工合成性能相当于岩石为原料加工成的材料。石材包括大理石、花岗石、板石、砂石等。
目前市场上常见的石材主要有大理石、花岗岩、水磨石、合成石四种，其中，大理石中又以汉白玉为上品；花岗岩比大理石坚硬；水磨石是以水泥、混凝土等原料锻压而成；合成石是以天然石的碎石为原料，加上粘合剂等经加压、抛光而成。后两者因为是人工制成，所以强度没有天然石材高。
二、天然石材产品的性能
1．耐火性
各种石材皆不同，有些石材在高温作用下，发生化学分解。
（1）石膏：在大于107C时分解。
（2）石灰石、大理石：在大于910c时分解。
（3）花岗石：在600C时因组成矿物受热不均而裂开。
2．膨胀及收缩
石材也是热胀冷缩，但若受热后再冷却，其收缩不能回复至原来体积，而必保留一部份成为永久性膨胀；美国兵工厂曾试验由00C至1000C，再降到00C，测出永久膨胀增加之度为0.02—O.045%。
3．耐冻性
到摄氏零下20时，发生冻结，孔隙内水份膨胀比原有体积大1/10，岩石若不能抵抗此种膨胀所发生之力，便会出现破坏现象。一般若吸水率小于0.5%，就不考虑其抗冻性能。
4．抗压强度
石材的抗压强度会因矿物成份、结晶粗细、胶结物质的均匀性、荷重面积、荷重作用与解理所成角度等因素，而有所不同。若其他条件相同，通常结晶颗粒细小而彼此粘结一起的致密材料，具有较高强度。致密的火山岩在干燥及饱和水份後，抗压强度并无差异（吸水率极低），若属多孔性及怕水之胶结岩石，其干燥及潮湿之强度，就有显著差别。
三、石材中矿物简介
石材中的矿物主要有20余种，为了使你更好地了解这些矿物，现将这些矿物的主要组成、化学成份、微观晶体形状、色泽、莫氏硬度及体积密度解绍如下：
四、家装常用石材的名称及定义
建筑装饰用石材有天然石材和人造石材两大类，并以天然石材为主，它是一种高级的装饰材料，主要用于装饰等级要求高的工程中，人造石材属于较低档次的装饰材料，只用于中、低档的室内装饰工程中。
第二节 天然石材的分类
一、岩浆岩
1、简介
岩浆岩或称火成岩，是由岩浆凝结形成的岩石，约占地壳总体积的65%。岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温炽热、粘稠、含有挥发分的硅酸盐熔融体。是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程，称为岩浆作用。现在已经发现700多种岩浆岩，大部分是在地壳里面的岩石。常见的岩浆岩有花岗岩、安山岩及玄武岩等。一般来说，岩浆岩易出现于板块交界地带的火山区。
岩浆作用主要有两种方式：
1）岩浆侵入活动→侵入岩。
2）火山活动或喷出活动→喷出岩（火山岩）
2、岩浆与岩浆石
生活在科技时代的人们已经在电视等媒体上看到过喷涌的岩浆，知道岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的。岩浆的英文名字是“Magma”，这个单词的原义是形容一种类似于"稀糊状混合物"的物体。岩浆的概念在1872年最早提出，直到逐步深入完善并得到公认，实际上经历了一个漫长的反复实践、验证和认识过程。目前比较公认的看法，认为岩浆是由地壳和上地幔中形成的，以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、富含挥发性的熔融体。
岩浆主要由硅酸岩和一些挥发性组成。SiO2是硅酸盐的主要成分，它与Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O等其他氧化物结合，组成各种不同的硅酸盐矿物。其中，SiO2的含量是划分岩浆岩大类的主要因素。SiO2含量高，酸性程度也随之升高。
人们亲眼看到很多溢出到地表的熔岩流，它们应该很接近岩浆的成分，但是当岩浆喷出地表时，象水蒸汽、CO2、SO2、CO、N2等挥发份会大量逸散，特别是水蒸汽在挥发份中占的比重很大，约占总量的60-90%。而岩浆喷出时，首先喷出的是挥发份。因此，确切地说，岩浆岩是由失去了大量挥发份的岩浆固结形成的。
炽热的岩浆温度可以利用喷出的熔岩直接测定，熔岩的温度因为岩浆成分不同而有些差别。基性的玄武岩浆温度最高，可达1000-1300℃，酸性的流纹岩浆温度最低，大约为700-900℃。不过，在地表常压下测定的温度，因为挥发份的散失，并不能完全代表地下深处岩浆的真实温度，通常在地表测得的温度要相对高些。岩浆的温度还可以用熔融岩石和结晶模拟实验的方法、岩浆中包裹体测温的方法以及地质温度计和地质压力计计算方法来间接获得。
岩浆岩主要有侵入和喷出两种产出情况。侵入在地壳一定深度上的岩浆经缓慢冷却而形成的岩石，称为侵入岩。侵入岩固结成岩需要的时间很长。地质学家们曾做过估算，一个2000米厚的花岗岩体完全结晶大约需要64000年；岩浆喷出或者溢流到地表，冷凝形成的岩石称为喷出岩。喷出岩由于岩浆温度急聚降低，固结成岩时间相对较短。1米厚的玄武岩全部结晶，需要12天，10米厚需要3年，700米厚需要9000年。可见，侵入岩固结所需要的时间比喷出岩要长得多。
黏度也是岩浆很重要的性质之一，它代表着岩浆流动的状态和程度。岩浆中SiO2的含量对黏度影响最大，其次是Al2O3，Cr2O3，它们的含量增高，岩浆黏度会明显增大。酸性岩中SiO2，Al2O3的含量很高，因此，黏度也最大；溶解在岩浆中的挥发份可以降低岩浆的黏度、降低矿物的熔点，使岩浆容易流动，结晶时间延长；此外，岩浆的温度高，黏度相应变小；岩浆承受的压力加大，岩浆的黏度也增大。
在岩浆从上地幔或地壳深处沿着一定的通道上升到地壳形成侵入岩或喷出到地表形成喷出岩的过程中，由于温度、压力等物理化学条件的改变，岩浆的性质、化学成分、矿物成分也随之不断地变化，因此，在自然界中形成的岩浆岩是多种多样、千变万化的，如基性岩、中性岩、酸性岩，还有碱性岩、碳酸盐岩等岩类，也充分说明了岩浆成分的复杂多样性。
3、岩浆岩家族的划分
自然界中的岩浆岩是个大家族，种类繁多，形形色色，仅现有的岩石名称就达千种之多。虽然各种岩浆岩之间存在着化学成分、矿物成分、结构、产状和成因等方面的差异，但是它们彼此之间又有着一定的过渡关系。因此，正确认识不同岩石之间的差异和联系、共性和特性，搞清楚它们的共生关系和成因联系，是对岩浆岩这个家族进行归纳和划分的主要任务。
自十九世纪七十年代起，国内外地质学家就为之做出了不懈的努力。经过一百多年的研究和实践，目前，对岩浆岩的分类已经得到了大多数科学家的肯定。一般情况下，划分岩浆岩类型主要考虑岩石的基本特征和产状两大因素。
一般情况下，划分岩浆岩类型主要考虑岩石的基本特征和产状两大因素。
在划分岩浆岩类型时，岩石化学成分中的酸度和碱度是主要考虑因素之一。岩石的酸度，是指岩石中含有SiO2的重量百分数。通常，SiO2含量高时，酸度也高；SiO2含量低时，酸度也低。而岩石酸度低时，说明它的基性程度比较高。
SiO2是岩浆岩中最主要的一种氧化物，因此，它的含量有规律的变化是岩浆岩分类的主要基础。根据酸度，也就是SiO2含量，可以把岩浆岩分成四个大类：超基性岩（SiO2<45%）、基性岩（SiO245-53%）、中性岩（SiO253-66%）和酸性岩（SiO2>66%）。
岩石的碱度即指岩石中碱的饱和程度，岩石的碱度与碱含量多少有一定关系。通常把Na2O+K2O的重量百分比之和，称为全碱含量。Na2O+K2O含量越高，岩石的碱度越大。A.Rittmann1957年考虑SiO2和Na2O+K2O之间的关系，提出了确定岩石碱度比较常用的组合指数（σ）。σ值越大，岩石的碱性程度越强。每一大类岩石都可以根据碱度大小划分出钙碱性、碱性和过碱性岩三种类型。σ<3.3时，为钙碱性岩；σ=3.3-9.0时，为碱性岩；σ>9时，为过碱性岩。
除了岩石化学成分之外，矿物成分也是岩浆岩分类的依据之一。在岩浆岩中常见的一些矿物，它们的成分和含量由于岩石类型不同而随之发生有规律的变化。如石英、长石呈白色或肉色，被称为浅色矿物；橄榄石、辉石、角闪石和云母呈暗绿色、暗褐色，被称为暗色矿物。通常，超基性岩中没有石英，长石也很少，主要由暗色矿物组成；而酸性岩中暗色矿物很少，主要由浅色矿物组成；基性岩和中性岩的矿物组成位于两者之间，浅色矿物和暗色矿物各占有一定的比例。
根据产状，也就是根据岩石侵入到地下还是喷出到地表，岩浆岩又可以分为侵入岩和喷出岩。侵入岩根据形成深度的不同，又细分为深成岩和浅成岩。每个大类的侵入岩和喷出岩在化学成分上是一致的，但是由于形成环境不同，它们的结构和构造有明显的差别。深成岩位于地下深处，岩浆冷凝速度慢，岩石多为全晶质、矿物结晶颗粒也比较大，常常形成大的斑晶；浅成岩靠近地表，常具细粒结构和斑状结构；而喷出岩由于冷凝速度快，矿物来不及结晶，常形成隐晶质和玻璃质的岩石。
根据上述原则，首先把岩浆岩按酸度分成四大类，然后再按碱度把每大类岩石分出几个岩类，它们就是构成岩浆岩大家族的主要成员。比如超基性岩大类：钙碱性系列的岩石是橄榄岩-苦橄岩类；偏碱性的岩石是含金刚石的金伯利岩；过碱性岩石为霓霞岩-霞石岩类和碳酸岩类。基性岩大类：钙碱性系列的岩石是辉长岩-玄武岩类；相应的碱性岩类是碱性辉长岩和碱性玄武岩。中性岩大类：钙碱性系列为闪长岩-安山岩类；碱性系列为正长岩-粗面岩类；过碱性岩石为霞石正长岩-响岩类。酸性岩类：主要为钙碱性系列的花岗岩-流纹岩类。
4、不同种类的岩浆岩
岩浆岩这个家族中有四个大的分支，也就是前面所说的四大岩类。这里我们只能介绍各大岩类的基本特征，并选择一些常见的岩石做一简单描述。
1）超基性岩类
在四大岩类中，超基性岩类在地表分布很少，是四大岩类中最小的一个分支，仅占岩浆岩总面积的0.4%。超基性岩体的规模也不大，常形成外观象透镜状、扁豆状的岩体，它们好像一串大小不同的珠子一样沿着一定方向延伸，断断续续排列，有时可以追索上千公里。
超基性岩颜色比较深，大部分都是黑灰色、墨绿色，比重也很大，一般都在3.0以上，因此很坚硬，常具致密块状构造。它的化学成分特征是酸度最低，SiO2含量小于45%；碱度也很低，一般情况下K2O+Na2O不足1%；但铁、镁含量高，通常FeO+Fe2O3在8-16%之间,MgO含量范围较宽，在12-46%之间。
超基性岩基本上由暗色矿物组成，主要是橄榄石、辉石，二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母；不含石英，长石也很少。
这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类，喷出岩是苦橄岩类。
2）基性岩类
基性岩类岩石颜色比超基性岩浅，比重也稍小，一般在3左右。侵入岩很致密，喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。其化学成分的特征是SiO2为45-53%，Al2O3可达15%，CaO可达10%；而铁镁含量约各占6%左右。在矿物成分上，铁镁矿物约占40%，而且以辉石为主，其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。
这类岩石的侵入岩是辉长岩，分布较少；而喷出岩-玄武岩，却有大面积分布。虽然玄武岩构成的火山和台地在陆地上比较多见，但是和海洋底部玄武岩的分布情况相比，就逊色得多，因为海洋底部几乎全部由玄武岩形成。
辉长岩的成分和玄武岩很相近，但是结构上差别较大。辉长岩因为在地下深处，斜长石和辉石同时结晶，因此，矿物颗粒形态发育比较完整，大小也差不多。玄武岩一般由斑晶矿物和基质两部分组成，斑晶主要是斜长石、辉石、橄榄石，基质就是岩浆喷发时没有来得及结晶的玻璃质或者是只有在显微镜下才能看出的隐晶质。
3）中性岩类
中性岩类岩石颜色较浅，多呈浅灰色，比重比基性岩要小。化学成分特征是SiO2为53-65%，铁、镁、钙比基性岩低，Al2O316-17%，比基性岩略高，而Na2O+K2O可达5%，比基性岩明显增多。
就象这个岩类的名称一样，它是在基性岩和酸性岩中间的过渡类型。侵入岩是闪长岩，相应的喷出岩是安山岩。闪长岩既可以向基性岩辉长岩过渡，也可以向酸性岩花岗岩过渡。同样，喷出岩之间也关系密切，安山岩和玄武岩、流纹岩也常常共生在一起。
4）酸性岩类
酸性岩类中以人们熟悉的花岗岩类出露最多，是在大陆壳中分布最广的一类深成岩，常形成巨大的岩体。喷出岩是流纹岩和英安岩。这类岩石的SiO2含量最高，一般超过66%，K2O+Na2O平均在6-8%之间，铁、钙含量不高。
矿物成分的特点是浅色矿物大量出现，主要是石英、碱性长石和酸性斜长石。暗色矿物含量很少，大约只占10%。
5、形成
岩浆岩主要有侵入和喷出两种产出情况。侵入在地壳一定深度上的岩浆经缓慢冷却而形成的岩石，称为侵入岩。侵入岩固结成岩需要的时间很长。地质学家们曾做过估算，一个2000米厚的花岗岩体完全结晶大约需要64000年；岩浆喷出或者溢流到地表，冷凝形成的岩石称为喷出岩。喷出岩由于岩浆温度急剧降低，固结成岩时间相对较短。1米厚的玄武岩全部结晶，需要12天，10米厚需要3年，700米厚需要9000年。可见，侵入岩固结所需要的时间比喷出岩要长得多。
黏度也是岩浆很重要的性质之一，它代表着岩浆流动的状态和程度。岩浆中SiO2的含量对黏度影响最大，其次是Al2O3，Cr2O3，它们的含量增高，岩浆黏度会明显增大。酸性岩中SiO2，Al2O3的含量很高，因此，黏度也最大；溶解在岩浆中的挥发份可以降低岩浆的黏度、降低矿物的熔点，使岩浆容易流动，结晶时间延长；此外，岩浆的温度高，黏度相应变小；岩浆承受的压力加大，岩浆的黏度也增大。
岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征，比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩。如果这些气孔形成的空洞被后来的物质充填，就形成了杏仁状构造。岩浆喷出到地表，熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹，有时好像几股绳子拧在一起，岩石学家称之为流纹构造、绳状构造。如果岩浆在水下喷发，熔岩在水的作用下会形成很多椭球体，称之为枕状构造。可见，这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。
岩浆岩不论侵入到地下，还是喷出到地表，它们和周围的岩石之间都有明显的界限。如果岩浆沿着层理或片理等空隙侵入，常形成类似岩盆、岩床、岩盖等形状的侵入体，它们和围岩的接触面基本上和层理、片理平行，在地质学上称为整合侵入；如果岩浆不是沿着层理或片理侵入，而是穿过围岩层理或片理的断裂、裂隙贯入，这种情况形成的侵入体被称为不整合侵入体。人们通常所说的岩墙，就是穿过岩层近乎直立的板状侵入体，厚度一般为几十厘米到几十米，长度可以从几十米到数十公里，甚至数百公里。
由于岩浆岩和围岩有很密切的接触关系，因此，围岩的碎块常被带到岩浆中，成为岩浆的捕虏体。但是生物化石和生物活动遗迹在岩浆岩中是不存在的。
在岩浆从上地幔或地壳深处沿着一定的通道上升到地壳形成侵入岩或喷出到地表形成喷出岩的过程中，由于温度、压力等物理化学条件的改变，岩浆的性质、化学成分、矿物成分也随之不断地变化，因此，在自然界中形成的岩浆岩是多种多样、千变万化的，如基性岩、中性岩、酸性岩，还有碱性岩、碳酸盐岩等岩类，也充分说明了岩浆成分的复杂多样性。
6、基本特性
岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石，因此，具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹，与沉积岩和变质岩有明显的区别。
不论喷出岩，还是侵入岩，大部分岩浆岩都是块状结晶的岩石，只有少数急速冷却形成的玻璃质岩石，如黑耀岩，外貌象沥青，就是完全由玻璃质组成的，这种玻璃质岩石一般只形成在岩浆岩中。
岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征，比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩。如果这些气孔形成的空洞被后来的物质充填，就形成了杏仁状构造。岩浆喷出到地表，熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹，有时好像几股绳子拧在一起，岩石学家称之为流纹构造、绳状构造。如果岩浆在水下喷发，熔岩在水的作用下会形成很多椭球体，称之为枕状构造。可见，这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。
人们已经注意到每块岩石里面都有许多大小、形状、颜色不同的颗粒，它们就是组成岩石的矿物。虽然目前已知的矿物有将近4000种，但是，比较常见的组成岩石的矿物并不是很多。岩石学中把这些主要组成岩石的矿物称为主矿物；在岩石中虽然常见、但含量很少的矿物称为副矿物；没来得及结晶的玻璃质或隐晶质称为基质。
岩浆岩中除了具有特有的结构、构造之外，还有一些特有的矿物。有些在岩浆岩中出现的矿物（如石英、长石、角闪石、云母等），它们在沉积岩或变质岩中也可以见到。但是，有些矿物（如霞石、白榴石等）却只有在偏碱性的岩浆岩中才能见到。
此外，不同的岩石中还有着不同的矿物组合。比如在比较高温和高压条件下形成的岩石，组成它们的矿物不论在成分上，还是在结构和构造上都具有在高温和高压条件下相应的特点。而在低温常压条件下形成的岩石，其矿物的特征和组合就与之截然不同。
因此，科学家们研究岩石常常是从组成岩石的矿物入手，首先在显微镜下确定岩石是由哪些矿物组成的，每个矿物的含量有多少，矿物颗粒的大小和形状是什么样，还要观察这些大小不同、形态各异的矿物是怎么分布和排列的，这就引出了“岩石结构和构造”的概念。然后，还要配合岩石的化学成分分析资料以及岩石在自然界中产出的位置和状态，也就是地质学家们所说的“岩石在野外的产状”的详细观察。最后，把所有获得的资料综合考虑，才能够知道所研究的岩石是属于哪一类，岩石定名是什么以及它们是怎么形成的。
岩浆岩不论侵入到地下，还是喷出到地表，它们和周围的岩石之间都有明显的界限。如果岩浆沿着层理或片理等空隙侵入，常形成类似岩盆、岩床、岩盖等形状的侵入体，它们和围岩的接触面基本上和层理、片理平行，在地质学上称为整合侵入；如果岩浆不是沿着层理或片理侵入，而是穿过围岩层理或片理的断裂、裂隙贯入，这种情况形成的侵入体被称为不整合侵入体。人们通常所说的岩墙，就是穿过岩层近乎直立的板状侵入体，厚度一般为几十厘米到几十米，长度可以从几十米到数十公里，甚至数百公里。
由于岩浆岩和围岩有很密切的接触关系，因此，围岩的碎块常被带到岩浆中，成为岩浆的捕虏体。但是生物化石和生物活动遗迹在岩浆岩中是不存在的。
7、常见岩浆石
1)花岗岩是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母，颜色较浅，以灰白色和肉红色最为常见，具有等粒状结构和块状构造。按次要矿物成分的不同，可分为黑云母花岗岩、角闪石花岗岩等。很多金属矿产，如钨、锡、铅、锌、汞、金等，稀土元素及放射性元素与花岗岩类有密切关系。花岗岩既美观抗压强度又高，是优质建筑材料。
2)橄榄岩侵入岩的一种。主要矿物成分为橄榄石及辉石，深绿色或绿黑色，比重大，粒状结构。是铂及铬矿的唯一母岩，镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。
3）玄武岩一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主，黑色或灰黑色，具有气孔构造和杏仁状构造，斑状结构。根据次要矿物成分，可分为橄榄玄武岩、角闪玄武岩等。铜、钴、冰洲石等有用矿产常产于玄武岩气孔中，玄武岩本身可用作优良耐磨耐酸的铸石原料。
4）安山岩喷出岩之一，分布很广，仅次于玄武岩。主要矿物成分是斜长石、角闪石和少量的辉石等。新鲜时呈灰黑、灰绿或棕色，具斑状结构。与安山岩有关的矿产主要是铜，其次是金、铅、锌等。
5）流纹岩是一种与花岗岩化学成分相当的喷出岩。一般色浅，多为浅红、灰白或灰红色，具斑状结构，流纹构造。流纹岩性质坚硬致密，可作建筑材料。
二、沉积岩
1、概述
沉积岩来自于岩石和有机物的碎片，叫做沉积物，在百万年期间积聚成堆。这些紧密的岩石比火成岩更易弯曲。像沙，盐，粘土，砂岩，炭和石灰石都是例子。
沉积岩是在地壳表层的条件下，由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分，经搬运、沉积及其沉积后作用而形成的一类岩石。
2、形成
沉积岩是在地表和地表下不太深的地方形成的地质体。它是在地表或接近地表常温常压条件下（-70－200℃，一至十几大气压），由风化作用，生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用形成的。
3、分布和价值
沉积岩的体积只占岩石圈的5%，但其分布面积却占陆地的75%，大洋底部几乎全部为沉积岩或沉积物所覆盖。沉积岩不仅分布极为广泛，而且记录着地壳演变的漫长过程。目前已知，地壳上最老的岩石，其年龄为46亿年，而沉积岩圈中年龄最老的岩石就36亿年（苏联科拉半岛）。沉积岩中蕴藏着大量的沉积矿产，如煤，石油，天然气，盐类等，而且铁锰铝铜铅锌等矿产中沉积类型的也占有很大的比重。同时，沉积岩分布地区又是水文地质和工程地质的主要场所。因此，研究沉积岩，对发展地质科学的理论寻找丰富的沉积矿产以及水文地质和工程地质工作均具有重要意义。
4、特征
沉积岩：是地面即成岩石在外力作用下，经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成，其主要特征是：①层理构造显著；②沉积岩中常含古代生物遗迹，经石化作用即成化石；③有的具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有：直径大于3毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩，由2毫米到0.05毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩，由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩，由方解石为其主要成分，硬度不大的石灰岩等。
已经形成的岩石露出地表后,由于风化作用而遭到破坏,,变成碎屑等,经过流水、风、冰川及其它外力搬运，最后在海洋、低地或海陆之间的过渡地带沉积下来，在经受亿万年的压缩、变化之后，胶结在一起，又变成一层一层的坚硬的岩石。这样形成的岩石叫做沉积岩。
还会形成水波痕迹，雨纹。
5、沉积岩的物质来源
1）风化作用，它包括机械风化、化学风化和生物风化。机械风化是以崩解的方式把已经形成的岩石破碎成大小不同的碎屑；化学风化是由于水、氧气、二氧化碳引起的化学作用使岩石分解形成碎屑；细菌、真菌、藻类等生物风化作用也能分解岩石；
2）火山爆发喷射出大量的火山物质；
3）植物和动物有机质在沉积岩中也占有一定比例。
4）宇宙来源的沉积物，数量甚微，如陨石.
6、沉积岩的分类
以物质来源为主要考虑因素的分类，沉积岩被分成三类，即由母岩风化物质、火山碎屑物质和生物遗体形成的不同沉积岩。
母岩分化产物形成的沉积岩是最主要的沉积岩类型，包括碎屑岩和化学岩两类。碎屑岩根据粒度细分为砾岩、砂岩、粉砂岩和黏土岩；化学岩根据成分，主要分出碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩、硅岩和其他一些化学岩。
砾岩是粗碎屑含量大于30%的岩石。绝大部分砾岩由粒度相差悬殊的岩屑组成，砾石或角砾大者可达1米以上，填隙物颗粒也相对比较粗。具有大型斜层理和递变层理构造。
砂岩在沉积岩中分布仅次于黏土岩。它是由粒度在2～0.1毫米范围内的碎屑物质组成的岩石。在砂岩中，砂含量通常大于50%，其余是基质和胶结物。碎屑成分以石英、长石为主，其次为各种岩屑以及云母、绿泥石等矿物碎屑。
粉砂岩中，0.1～0.01mm粒级的碎屑颗粒超过50%，以石英为主，常含较多的白云母，钾长石和酸性斜长石含量较少，岩屑极少见到。黏土基质含量较高。
黏土岩是沉积岩中分布最广的一类岩石。其中，黏土矿物的含量通常大于50%，粒度在0.005～0.0039mm范围以下。主要由高岭石族、多水高岭石族、蒙脱石族、水云母族和绿泥石族矿物组成。
碳酸盐岩常见的岩石类型是石灰岩和白云岩，是由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的。碳酸盐中也有颗粒，陆源碎屑称为外颗粒；在沉积环境以内形成并具有碳酸盐成分的碎屑称为内碎屑。我国桂林有“山水甲天下”之美称，奇妙莫测的七星岩是另一种类型的沉积岩，即碳酸盐地区形成的喀斯特地貌。
沉积岩是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一（另外两种是岩浆岩和变质岩）。是在地表不太深的地方，将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。因此也叫作水成岩。在地球地表，有70%的岩石是沉积岩，但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算，沉积岩只占5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产，占全部世界矿产蕴藏量的80%。
7、沉积岩成因
风化的岩石颗粒，经大气、水流、冰川的搬运作用，到一定地点沉积下来，受到高压的成岩作用，逐渐形成岩石。沉积岩保留了许多地球的历史信息，包括有古代动植物化石，沉积岩的层理有地球气候环境变化的信息。沉积岩的物质来源主要有几个渠道，风化作用是一个主要渠道，它包括机械风化、化学风化和生物风化。机械风化是以崩解的方式把已经形成的岩石破碎成大小不同的碎屑；化学风化是由于水、氧气、二氧化碳引起的化学作用使岩石分解形成碎屑；细菌、真菌、藻类等生物风化作用也能分解岩石。此外，火山爆发喷射出大量的火山物质也是沉积物质的来源之一；植物和动物有机质在沉积岩中也占有一定比例。
8、碎屑沉积岩
是从其他岩石的碎屑沉积形成的，包括有长石，闪石，火山喷出物，黏土，以及变质岩的碎屑，碎屑的大小不同形成的岩石也不同，形成页岩的碎屑小于0.004mm，形成砂岩的碎屑在0.004to0.06mm之间，形成砾岩的碎屑则有2到256毫米。
沉积岩的分类不仅根据其形成颗粒的大小，还要考虑到组成颗粒的化学成分，形成的条件等因素。颗粒形成的条件，是被冰、水、温度变化将岩石碎裂，也有是由于化学作用，如淋融再析出等。在搬运过程中，颗粒体积进一步变小，最终在一个新地点沉积成岩。
9、生物沉积岩
是由生物体的堆积造成的，如花粉、孢子、贝壳、珊瑚等大量堆积，经过成岩作用形成的。
一般认为，地球大气中的含碳量之所以相对其他行星如金星要低，就是因为被石灰岩等沉积岩固定。形成石灰岩的碳和钙都能在生物系统中循环。
三、变质岩
1、概述
变质岩，英文名称为metamorphic rock，是一种转化的岩石。
变质岩是在高温高压和矿物质的混合作用下由一种石头自然变质成的另一种石头。质变可能是重结晶、纹理改变或颜色改变。
变质岩是在地球内力作用，引起的岩石构造的变化和改造产生的新型岩石。这些力量包括温度、压力、应力的变化、化学成分。固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下，发生物质成分的迁移和重结晶，形成新的矿物组合。如普通石灰石由于重结晶变成大理石。
变质岩是组成地壳的主要成分，一般变质岩是在地下深处的高温（要大于150℃）高压下产生的，后来由于地壳运动而出露地表。
一般变质岩分为两大类，一类是变质作用作用于岩浆岩（火成岩），形成的变质岩成为正变质岩；另一类是作用于沉积岩，生成的变质岩为副变质岩。
大面积变质的岩石为区域性的，但也有局部性的，局部性的如果是因为岩浆涌出造成周围岩石的变质称为接触变质岩；如果是因为地壳构造错动造成的岩石变质为动力变质岩。
原岩受变质作用的程度不同，变质情况也不同，一般分为低级变质、中级和高级变质。变质级别越高，变质程度越深。如沉积岩粘土质岩石在低级作用下，形成板岩；在中级变质时形成云母片岩；在高级变质作用下形成片麻岩。
岩石在变质过程中形成新的矿物，所以变质过程也是一种重要的成矿过程，中国鞍山的铁矿就是一种前寒武纪火成岩形成的一种变质岩，这种铁矿占全世界铁矿储量的70%。此外如锰钴铀共生矿、金铀共生矿、云母矿、石墨矿、石棉矿都是变质作用造成的。
变质岩是组成地壳的主要岩石类型之一。在变质作用中，由于温度、压力、应力和具有化学活动性流体的影响,在基本保持固态条件下,原岩的化学成分、成分和结构构造发生不同程度的变化。变质岩的主要特征是这类岩石大多数具有结晶结构、定向构造(如片理、片麻理等)和由变质作用形成的特征变质矿物如蓝晶石、红柱石、矽线石、石榴石、硬绿泥石、绿帘石、蓝闪石等
2、化学成分
与原岩的化学成分有密切关系，同时与变质作用的特点有关。在变质岩的形成过程中，如无交代作用,除H2O和CO2外，变质岩的化学成分基本取决于原岩的化学成分;如有交代作用,则既决定于原岩的化学成分，也决定于交代作用的类型和强度。变质岩的化学成分主要由SiO2Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、MgO、K2O、Na2O、H2O、CO2以及TiO2、P2O5等氧化物组成。由于形成变质岩的原岩不同、变质作用中各种性状的具化学活动性流体的影响不同，变质岩的化学成分变化范围往往较大。例如,在岩浆岩（超基性岩-酸性岩）形成的变质岩中，SiO2含量多为35～78％；在（石英砂岩、硅质岩）形成的变质岩中，SiO2含量可大于80％；而原岩为纯石灰岩时，则可降低至零。在变质作用中，绝对的等化学反应是没有的，在变质反应过程中，总是有某些组分的带出和带入，原岩组分总是要发生某些变化，有时则非常显著。在通常的变质反应中，经常发生矿物的脱水和吸水作用、碳酸盐化和脱碳酸盐化作用。这些过程，除与温度、压力有关外，还和变质作用过程中H2O和CO2的性状有关，其他化学组分,在不同的温度、压力以及外界组分的影响下，常表现出不同程度的活动性。例如，在接触交代变质作用过程中，在侵入体和围岩之间，通过双交代作用可形成。在区域变质作用过程中，岩石化学组分的稳定程度，有时可用化合物（硅酸盐、氧化物、硫化物等）的生成热来表示。一般说，生成热越高，这一化合物也越稳定。硫化物的生成热是较低的，氧化物和硅酸盐的生成热比硫化物高。因此，在区域变质作用过程中，当温度升高时，亲石元素（包括主要造岩元素K、Na、Fe、Mg、Al、Si）保持其稳定；而亲铜元素则根据它们本身的特性，呈现出不同的活动性。这一情况也部分地解释了在区域变质作用过程中，岩石的主要造岩元素可以保持不变或稍有变化的原因。
3、矿物成分
除含有角闪石、碳酸盐类等主要造岩矿物外，与岩浆岩和沉积岩相比，变质岩中常出现铝的（红柱石、蓝晶石）；不含铁的镁硅酸盐矿物；复杂的钙镁铁锰铝的硅酸盐矿物（类；铁镁铝的铝硅酸盐矿物(堇青石、十字石等)；纯钙的硅酸盐矿物（等）以及主要造岩矿物中的某些特殊矿物（蓝闪石、绿辉石、、硬玉、硬柱石等）。这是变质岩矿物成分的主要特点。变质岩的矿物成分，决定于原岩成分和变质条件。
原岩成分决定变质岩中可能出现什么矿物或矿物组合,如原岩为硅质石灰岩,主要成分为CaCO3和SiO2，经变质作用可能出现的矿物是：石英、、硅灰石、甲型硅灰石、灰硅钙石等。而变质条件则决定一定的原岩经变质作用后，具体出现什么矿物或矿物组合，如原岩为硅质石灰岩,在热接触变质作用中,如压力为10帕时，温度低于470℃，形成石英和方解石；当温度大于470℃时，则形成方解石和硅灰石或石英和硅灰石。原岩发生变质时，如不伴随交代作用，变质岩的矿物成分受上述两方面因素的共同制约。在变质岩中，把具有同一原始化学成分而矿物共生组合不同的所有变质岩，称为等化学系列；而把在同一变质条件下形成的具有不同矿物共生组合的所有变质岩，称为等物理系列。在有交代作用的情况下，变质岩的矿物成分，除决定于原岩和变质条件外，还与交代作用的性质和强度有关。变质岩的矿物成分，按成因可分为：稳定矿物，即在一定变质条件下稳定平衡的矿物；不稳定矿物（残余矿物），即在一定变质条件下，由于反应不彻底而部分残留下来的非稳定矿物。不稳定矿物和稳定矿物之间，常具有明显的置换关系。根据矿物稳定范围，变质岩的矿物成分还可分为：①特征矿物，指稳定范围较窄，反映变质条件比较灵敏的矿物，如绢云母、绿泥石、蛇纹石、浊沸石、绿纤石等，常为低级变质矿物；蓝晶石、十字石(中压)、红柱石、堇青石(低压)，常为中级变质矿物；紫苏辉石、夕线石，常为高级变质矿物；蓝闪石、硬柱石、硬玉、文石，常为高压低温矿物等;②贯通矿物,指可以在较大范围的温度、压力条件下形成和存在的矿物，如石英、方解石，当这类矿物单独出现时，一般不具有指示变质条件的意义。
4、结构构造
变质岩的结构是指变质岩中矿物的粒度、形态及晶体之间的相互关系，而构造则指变质岩中各种矿物的空间分布和排列方式。变质岩结构按成因可划分为下列各类:①变余结构,是由于变质结晶和重结晶作用不彻底而保留下来的原岩结构的残余。用前缀“变余”命名，如变余砂状结构、变余辉绿结构、变余岩屑结构等，根据变余结构、可查明原岩的成因类型。②变晶结构，是岩石在变质结晶和重结晶作用过程中形成的结构，常用后缀“变晶”命名，如粒状变晶结构、鳞片变晶结构等。按矿物粒度的大小、相对大小，可分为粗粒（>3毫米）、中粒(1～3毫米)、细粒（<1毫米）变晶结构和等粒、不等粒、斑状变晶结构等；按变质岩中矿物的结晶习性和形态，可分为粒状、鳞片状、纤状变晶结构等；按矿物的交生关系，可分为包含、筛状、穿插变晶结构等。少数以单一矿物成分为主的变质岩常以某一结构为其特征（如以粒状矿物为主的岩石为粒状变晶结构、以片状矿物为主的岩石为鳞片变晶结构），在多数变质岩的矿物组成中，既有粒状矿物，又有片、柱状矿物。因此，变质岩的结构常采用复合描述和命名，如具斑状变晶的中粒鳞片状变晶结构等。变晶结构是变质岩的主要特征，是成因和分类研究的基础。③交代结构，是由交代作用形成的结构，用前缀“交代”命名，如交代假象结构，表示原有矿物被化学成分不同的另一新矿物所置换，但仍保持原来矿物的晶形甚至解理等内部特点；交代残留结构，表示原有矿物被分割成零星孤立的残留体，包在新生矿物之中,呈岛屿状；交代条纹结构,表示钾长石受钠质交代，沿解理呈现不规则状钠长石小条等。交代结构对判别交代作用特征具有重要意义。④碎裂结构，是岩石在定向应力作用下，发生碎裂、变形而形成的结构，如碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构等。原岩的性质、应力的强度、作用的方式和持续的时间等因素，决定着碎裂结构的特点。
变质岩构造按成因分为：①变余构造，指变质岩中保留的原岩构造,如变余层理构造、变余气孔构造等;②变成构造，指变质结晶和重结晶作用形成的构造，如板状、千枚状、片状、片麻状、条带状、块状构造等。
5、分类
习惯上先按变质作用类型和成因，把变质岩分为下列岩类。①区域变质岩类，由区域变质作用所形成。②热接触变质岩类，由热接触变质作用所形成，如斑点板岩等。③接触交代变质岩类,由接触交代变质作用所形成,如各种。④动力变质岩类,由动力变质作用所形成,如压碎角砾岩、碎裂岩、碎斑岩、等。⑤气液变质岩类,由气液变质作用形成,如云英岩、次生石英岩、蛇纹岩等。⑥冲击变质岩类。由冲击变质作用所形成。在每一大类变质岩中可按等化学系列和等物理系列的原则，再作进一步划分。在早期的分类方案中，还出现过从原岩的物质成分与类型出发，再依次按变质作用过程中发生的变化与生成的岩石进行的分类。所有这些分类,原则不尽相同,强调的分类依据也有差别。原岩类型和变质作用性质是变质岩分类的两个主要基础，但原岩类型的复杂性和变质作用类型的多样性，给变质岩的分类带来许多困难。以变质作用产物的特征（变质岩的矿物组成、含量和结构构造）对变质岩进行分类，将成为今后的主要趋势。
6、分布
变质岩在地壳内分布很广，大陆和洋底都有，在时间上从古代至现代均有产出。在各种成因类型的变质岩中，区域变质岩分布最广，其他成因类型的变质岩分布有限。区域变质岩主要出露于各大陆的地盾和地块以及显生宙各时代的变质活动带（通常与造山带紧密伴生）。区域变质岩在地盾和地块上的出露面积很大，常为几万至几十万平方公里，有时可达百万平方公里以上，约占大陆面积的18％。前寒武纪地盾和地块通常组成各大陆的稳定核心，而古生代及以后的变质活动带,常常围绕前寒武纪地盾或地块，呈线型分布,如加拿大地盾东面的阿巴拉契亚造山带、波罗的地盾西北面的加里东造山带、俄罗斯地块南面的华力西造山带和阿尔卑斯造山带等。有些年轻的变质活动带往往沿大陆边缘或岛弧分布，这在太平洋东岸和日本岛屿表现明显，它们的分布表明大陆是通过变质活动带的向外推移而不断增长的。在另一些情况下，变质活动带也可斜切古老结晶基底而分布，它们代表大陆经解体而形成的陆内地槽，并将发展成新的台槽体系。20世纪60年代以来，还发现在大洋底部的沉积物和玄武质岩石之下，有变质的、等岩石的广泛分布，它们是由洋底变质作用形成的。由形成的各种接触变质岩石，仅局限于侵入体和火山岩体周围，分布面积有限，但分布的地区却十分广泛，在不同地质时期和构造单元内均有产出。由碎裂变质作用形成的各种碎裂变质岩，分布更有限，它们严格受各种断裂构造的控制。变质岩在中国的分布也很广。华北地块和塔里木地块主要由早前寒武纪的区域变质岩和组成，并构成了中国大陆的古老核心。以后的变质活动带则围绕或斜切地块呈线型分布。
7、矿产
变质岩分布区矿产丰富，世界上发现的各种矿产，变质岩系中几乎都有，许多特大型，如金、铁、铬、镍、铜、铅、锌等。主要分布于前寒武纪变质岩中，其成因大多与变质岩的形成有关。其他如与夕卡岩有关的铁矿床、铜铅锌等多金属矿床、与云英岩有关的钨锡钼铋铍钽矿床等，也与变质岩的形成有关。
变质岩是由变质作用所形成的岩石。它的岩性特征，一方面受原岩的控制，具有一定的继承性；另一方面，由于经受了不同的变质作用，在矿物成分和结构构造上具有其特征性（如含有变质矿物和定向构造等）。变质岩在我国和世界各地分布很广。前寒武纪的地层绝大部分由变质岩组成；古生代以后，在各个地质时期的地壳活动带（板块缝合带、如地槽区），在一些侵入体的周围以及断裂带内，均有变质岩的分布。与变质岩有关的金属和非金属矿产非常丰富，例如，我国和世界上的前寒武纪变质铁矿均占铁矿总储量的一半以上。
主要变质岩及鉴定特征：糜棱岩：动力变质岩，浅灰、灰绿或灰色，糜棱结构，碎裂构造，主要矿物为石英、长石、绿泥石。
大理岩：接触热变质岩，白、灰绿、黄或浅蓝色，等粒或变晶结构，块状构造，主要矿物为方解石、白云石；次要矿物为透闪石、透辉石。
矽卡岩：接触交代变质岩，颜色不定，结构为粒状微晶，块状构造，主要矿物为石榴子石、绿帘石、透辉石；次要矿物为铁、镁、钙硅酸盐。
蛇纹岩：接触交代变质岩，灰绿-黄绿色，隐晶质变晶结构，块状构造，主要矿物为蛇纹石；次要矿物为磁铁矿、钛铁矿。
板岩：区域变质岩，灰至黑色，隐晶质变晶结构，板状构造，主要矿物为石英、粘土、绢云母。
片岩：区域变质岩，黑、灰绿或绿色，变晶结构，片状构造，主要矿物为云母、绿泥石、角闪石；次要矿物为长石、绿帘石。
千枚岩：区域变质岩，黄、绿或蓝灰色，隐晶质变晶结构，千枚状构造，主要矿物为石英、绿泥石、绢云母。
石英岩：区域变质岩，白或灰白色，粒状变晶结构，块状构造，主要矿物为石英，次要矿物为白云母、硅线石。
片麻岩：区域变质岩，灰或浅灰色，粒状变晶结构，片麻状构造，主要矿物为石英、长石，次要矿物为云母、角闪石、硅线石。
第三节 人造石材基本概况
一、人造石材的定义及特点
1、定义
人造石材，顾名思义即并非百分之百天然石材原料加工而成的石材。按其制作方式的不同可分为二种：
一是将原料磨成石粉后，再加入化学药剂、胶着剂等，以高压制成板材，并于外观色泽上添加人工色素与仿原石纹路，提高多变化及选择性。人造石材
另一种则称为人造岗石，是将原石打碎后，加入胶质与石料真空搅拌，并采用高压震动方式使之成形，制成一块块的岩块，再经过切割成为建材石板；除保留了天然纹理外，还可以经过事先的挑选统一花色、加入喜爱的色彩，或嵌入玻璃、亚克力等，丰富其色泽的多样性。
常见用于室内的装饰地材有岗石、珍珠砂贝及文化石等，其硬度不象天然石材一样坚硬，并且有着明显质感差别。但因其价格大大低于天然石材，从而运用日益普遍，尤其含90％的天然原石的合成岗石，克服了天然石材易断裂、纹理不易控制的缺失，保留了天然石材的原味，在全球市场上占有一席之地，甚至有替代大理石、花岗石的地材使用趋势。
2、性能有点
1）高性能--使用性能好
使用性能高综合起来讲就是：高强度、硬度高和耐磨性能好、厚度薄、重量轻、用途广泛、加工性能好。
人造大理石又称为“塑料混凝土”，是一种新型的建筑装饰材料，它是以不饱和聚酯树脂作为粘合剂，石粉、石渣作为填充材料，当不饱和聚酯树脂在固化过程中把石渣、石粉均匀牢固地粘接在一起后，即形成坚硬的人造大理石。在居室装修施工中，采用天然大理石大面积用于室内装修时会增加楼体承重，而聚酯人造大理石就克服了上述缺点。它以不饱和聚酯树脂作为粘合剂，与石英沙、大理石粉、方解石粉等搅拌混合，浇铸成型，在固化剂作用下产生固化作用。经脱模、烘干、抛光等工序而制成。这种材料质量轻（比天然大理石轻25％左右）、强度高、厚度薄，并易于加工，拼接无缝、不易断裂，能制成弧形，曲面等形状，比较容易制成形状复杂、多曲面的各种各样的洁具，如浴缸、洗脸盆、坐便器等，并且施工比较方便。
2）多花色、多种图案、可塑性强、多种花色
人造复合石材由于在加工过程中石块粉碎的程度不同，再配以不同的色彩，可以生产出多种花色品种。每个系列又有许多种颜色可供选择。选购时，可以选择纹路、色泽都适宜的人造石材，来配合各种不同的居家色彩和装修档次，同种类型人造石材没有色差与纹路的差异。而且人造石材主要的材料是用石粉加工而成，较天然石材薄，本身重量比天然石材轻。在家中铺设，可以减轻楼体承重。
在铺设过程中，人造石材不仅可铺设成传统的块与块拼接的形式，而且可以切割加工成各种形状，组合成多种图案。以白色石材为底色，中央镶嵌七彩的颜色，会产生一种创造性及奇妙的感觉。人造复合石材还能按拼接要求切割成圆、半圆、扇形等形状，在直线条中配以柔和的曲线，给石材的冷硬中辅以柔和的感觉。同时人造石材铺设的工艺也更简单，人造复合石材的背面经过波纹处理，使铺设后的墙面或地面品质更可靠。
二、人造石的优点以及应用
1、人造石的优点：
1）易清洁:任何污垢都可以用肥皂或清洁剂清洗干净。
2）抗污垢:不能被任何液体渗透,没有毛孔和气孔.顽渍可被除去,如墨水或染发剂等。
3）耐冲击:与一般石材或聚合物相比,抗破裂\龟裂能力更强,细小的刮痕和切痕都可用砂纸除去。
4）耐热性:比一般的表面材料更具耐热性,但我们建议不能将发热的器皿直接放在表面,请使用隔热垫。
5）阻燃性:是一种阻燃材料。
6）食品标准:完全可以与食品做经常性接触。
7）卫生性:在完全没有毛细孔表面,霉菌\细菌以及其他微生物不能存活。
8）可修复性:严重的损伤可以通过打磨来修复使之可长久使用。
9）无毒性:常温下不散发任何气体。
10）极强的可塑性:几乎没有任何设计上的限制,创意无限，表现无限。
2、用途广泛
人造石材从诞生至今经历几十年的研究、开发和创新，使人造石材能开发多种材料广泛应用与商业、住宅、甚至军事领域等。
在商业用途上，人造石材的使用几乎不受限制。根据产品的适应性，它可用于健康中心、医疗机构、公共写字楼、厂矿公司、购物中心等空间里的设备设施。当它作用于柜台、墙体、水槽、展示架、家具、电梯等器物时，色彩纹理设计独特的人造石材无不显示其体贴、温暖、可塑性强、可自由切裁、弯曲、研磨、接合耐久等卓越性能，产品的这些特点，是消费者在使用时可以大胆创作，保持美感。
人造石材可以根据使用的需要做成各种应用等级的材料，是卫生环保材料，实心无孔，毫无隐污纳垢的空洞或缝隙。其表面接缝非常紧密，不会被水渗透。因此，在饮食服务业方面，可用来设计独创性的餐桌、陈列展台及洁净卫生的厨房工作台，同理，当被用于有严格卫生标准的医疗卫生单位时，使用者根据人体线条，灵活设计、安装在医疗室、化验室、外科手术室。
在家居装饰方面，人造石材优越于一般传统建材所没有的耐酸、耐碱、耐冷热、抗冲击的特点，作为一种质感佳、色彩多的饰材，不仅能美化是内外装饰，满足其设计上的多样化需求，更能为建筑师和设计师提供极为广泛的设计空间，以创造空间，表达自然感觉。
人造石材可以根据不同的要求配方做成一种先进的合成物，因其特殊的组成成份，使它很难被磨损，又由于颜色和图案深及材料表里，因此，可以对才质中凹纹、缺口或刮痕甚至比较严重的磨损，只要采取相应的办法进行翻新，便可回复如初，向新的一样。
现在，许多家庭在居室的厨房和卫生间的装修中都采用了人造石材作台面。由于人造石材是模仿天然大理石的表面纹理加工而成的，具有类似大理石的机理特点，在硬度、光泽及耐磨性上都比天然大理石好，这种树脂黏度低，易于成型、固化快，可在常温下固化。而且，人造石材色泽、纹理细腻，花纹图案可以由设计者自行控制确定，可任意塑造成100多种色彩斑斓、感觉优雅的不同品种。丰富的色彩想象、天然的色素和不同材质的结合可以创造出缤纷的色系。颜色与质材相得益彰，设计的空间会因此更加广阔。
第四节 人造石材产品及材料
一、人造大理石简介
随着现代建筑事业的发展，对装饰材料提出了轻质、高强、美观、多品种的要求。人造饰面石材就是在这种形势下出现的。它重量轻、强度高、耐腐蚀、耐污染、施工方便、花纹图案可人为控制，是现代建筑理想的装饰材料。
人造大理石由改性树脂与碎石组成，呈中性或偏碱性。人造石结构致密，因此毛孔细小，其病症出现的概率很小，就防护来说，主要是防污。其优点是可调节色彩，利于饰面装饰。其缺点是硬度不够，光度不一致。按生产所用原材料及生产工艺，一般可分为四类：
1、水泥型人造大理石
这种人造大理石是以各种水泥作为粘结剂，砂为细骨料，碎大理石、花岗石、工业废渣等为粗骨料，经配料、搅拌、成型、加压蒸养、磨光、抛光而制成，俗称水磨石。
2、聚酯型人造大理石
这种人造大理石是以不饱和聚酯为粘结剂，与石英砂、大理石、方解石粉等搅拌混合，浇铸成型，在固化剂作用下产生固化作用，经脱模、烘干、抛光等工序而制成。我国多用此法生产人造大理石。
3、复合型人造大理石
这种人造大理石是以无机材料和有机高分子材料复合组成。用无机材料将填料粘结成型后，再将坯体浸渍于有机单体中，使其在一定条件下聚合。对板材而言，底层用低廉而性能稳定的无机材料，面层用聚酯和大理石粉制作。
4、烧结型人造大理石
这种人造大理石是将长石、石英、辉石、方解石粉和赤铁矿粉及少量高岭土等混合，用泥浆法制备坯料，用半干压法成型，在窑炉中用1000℃左右的高温烧结而成。
上述四种人造大理石装饰板中，以聚酯型最常用，其物理、化学性能最好，花纹容易设计，有重现性，适用多种用途，但价格相对较高；水泥型最便宜，但抗腐蚀性能较差，容易出现微裂纹，只适合于作板材。其它两种生产工艺复杂，应用很少。
聚酯型人造大理石（常简称人造大理石）是模仿大理石的表面纹理加工而成的，具有类似大理石的机理特点，并且花纹图案可由设计者自行控制确定，重现性好；而且人造大理石重量轻，强度高，厚度薄，耐腐蚀性好，抗污染，并有较好的可加工性，能制成弧形，曲面等形状，施工方便。
二、人造花岗石简介
天然花岗石经久耐用，是良好的建筑材料，但其开采和加工成本较高，石材内还含有有害放射性元素。为了扬长避短，俄罗斯专家研制出了物理性质比天然花岗石更佳，且表面“绘”有图形的人造花岗石。
据俄罗斯媒体报道，俄“超级步伐”公司采用俄科学院高温研究所提供的技术，把白云石粉末、长石、沙子等原料放入玻璃熔炉，并提取其熔融物制成颗粒。随后，再根据严格的温度、时间规程，把这些颗粒与催化剂、加速结晶的物质熔合成形态与天然花岗石相似的晶体。在第三阶段，操作人员须加热晶体，使其形成表面平滑的石板。这一过程中，可向材料中加入各种颜料，描绘成图形。
“超级步伐”公司的专家介绍说，这种人造花岗石不含铀、钍等放射性元素，耐热和耐化学物质侵蚀的性能优于天然花岗石。为了便于使用，可把人造花岗石石板表面制作得致密而光滑，其背面则致密性较低并较为粗糙。这样的石板可借助水泥砂浆更牢固地粘合在混凝土建筑物表面。此外，由于这种人造石的温度膨胀系数与混凝土基本相同，因此，它比天然花岗石更不容易开裂和剥落。
三、人造文化石简介
人造文化石是采用硅钙、石膏等材料精制而成。它摹仿天然石材的外形纹理，具有质地轻、色彩丰富、不霉、不燃、便于安装等特点。
文化石的厂家有很多，诸如同帆文化石、福美来文化石、古猿人文化石、大自然、大川等等但是在文化石的分类上大体上相似，一般有条石，面包石，城墙石，风化石、鹅卵石、混合纹理石等。
安装文化石有着不同的安装方法。天然文化石可以直接在墙面施工，先把墙面打毛，然后用水打湿后，用水泥粘贴即可。人造文化石除了可以天然石材的办法外，还可以用胶粘的方法。先用9厘板或者12厘板打底，然后直接用玻璃胶粘胶或瓷砖胶即可。
文化石安装时的一些注意事项：1.文化石在室内不适宜大面积使用，一般来说，其墙面使用面积不适宜超过其所在空间墙面的1/3。且居室中不宜多次出现文化石墙面。2、文化石安装在室外，尽量不要选用砂岩类的石质，因为此类石材容易渗水。即使表面做了防水处理，也容易受日晒雨淋致防水层老化。3、室内安装文化石可选用类近色或者互补色，但不宜使用冷暖对比强烈的色泽。
四、人造石树脂简介
人造石树脂为透明或略带淡蓝色粘稠状液体，不饱和树脂是树脂中的一类，根据用途不同，不饱和树脂又分为各种型号，近年来，随着复合材料的层出不穷，我国在不饱和树脂的生产技术和应用上有了迅猛的发展。人造石系列产品所使用的不饱和树脂俗称“人造大理石树脂”、“玛瑙树脂”是一种邻苯型树脂，由于该系列树脂具有收缩率低、耐候性好，高光泽度，高韧性，高耐磨，低放热等诸多有点而被广泛应用于人造石系列产品的生产。一般包装为净重220KG金属桶，在20°C下储存期为六个月，升高温度会相应缩短储存期，储存时应放置在阴凉通风处，避免阳光直射并远离热源，不饱和树脂为易燃品，应远离明火。制作普通人造石台面使用统称的191树脂，不过各个生产厂家对人造石树脂的代号不尽相同。
五、人造石其它辅料
以下为部分人造石辅料：
1、固化剂，学名过氧化甲乙酮，无色透明液体，活性氧含量高，固化时间快，有刺激味，是促成不饱和树脂固化的一种反应液。
2、促进剂，学名辛酸钴苯乙烯溶液，俗称“钴水”，为紫色透明液体，溶于树脂后成无色。由多种化学原料组成，它能有效的引发过氧化物释放游离基，引发不饱和树脂交联固化。
3、色浆，一种以树脂为载体的有色粘稠体，在制作人造石的时候只需少量即可。也可以用可溶不饱和树脂的色粉代替。
4、脱模腊，一种腊状物质，用于人造石制品的模具抛光使用。
5、脱模剂，一种以聚乙烯醇为主要成分的液态物质，主要起模具和产品间的隔离层作用。
6、玻璃纤维毡，主要用于玻璃钢模具的表面层。
7、玻璃纤维布，主要用于玻璃钢模具的外部层使用。
8、模具硅胶，乳白色粘稠体，主要用于制作各种异形模具。
第五节 人造石材和天然石材对比分析
一、天然石材与人造石材的比较
1、天然石
天然石在日常使用中主要是分为两种：大理石和花岗石。一般来说，凡是有纹理的，称为大理石，以点斑为主的称为花岗石。这是从广义上来说的了。从狭义上来说，大理石指的是云南大理出产的石材。事实上，现在全国各地没几块石是大理出来的。
这两者也可以从地质概念来区分。花岗石是火成岩，也叫酸性结晶深成岩，是火成岩中分布最广的一种岩石，由长石、石英和云母组成，其成分以二氧化硅为主，约占65%～75%，岩质坚硬密实。所谓的火成岩就是地下的岩浆或火山喷溢的熔岩冷凝结晶而成的岩石。火成岩中二氧化硅的含量、长石的性质及其含量决定了石材的性质。当二氧化硅的含量大于65％，就属于酸性岩，这种岩石中正长石、斜长石、石英等基本矿物形成晶体时，呈粒状结构，就称为花岗岩。
大理石是地壳中原有的岩石经过地壳内高温高压作用形成的变质岩。地壳的内力作用促使原来的各类岩石发生质的变化的过程。质的变化是指原来岩石的结构、构造和矿物成分的改变。经过质变形成的新的岩石类型称为变质岩。大理石主要由方解石、石灰石、蛇纹石和白云石组成。其主要成分以碳酸钙为主，约占50%以上。其他还有碳酸镁、氧化钙、氧化锰及二氧化硅等。由于大理石一般都含有杂质，而且碳酸钙在大气中受二氧化碳、碳化物、水气的作用，也容易风化和溶蚀，而使表面很快失去光泽，大理石一般性质比较软，这是相对于花岗石而言的。当然，你没必要去理会这个，因为这个地质年代都是按亿来计算的，在我们有生之年，这个质变都是有限的一种变化。
当然，上面所说的大理石与花岗石在上述的分类中，都是一种较狭义上的定义。现在市面上所说的，一般有纹理的都是变质岩，所以也通称大理石了。而显点斑结晶颗粒的，也就通称花岗岩了。
因为天然石材表面有细孔，所以在耐污方面比较弱。一般在加工厂都会在其表面进行处理。在室内装修中，电视机台面、窗台台面、室内地面等适合使用大理石。而门槛、厨柜台面、室外地面就适合使用花岗石。其中厨柜台面最好是使用深色的花岗石。
现在市面上销售的天然石材，部分色泽是经过人工处理的，这些石材一般使用半到一年左右就会显露出其真实面孔。最明显的是现在市面上的大花绿，很多都是染色而成的，并非真正的大花绿。
另外要注意的是背面网格，出现这种情况有两种：石材本身较脆，必须加网格，例如西班牙米黄；偷工减料，这些石材的厚度被削薄了，强度不够，所以加了网格，一般颜色较深的石材如果有网格，多数是这个因素。
2、人造石
人造石材是以不饱和聚酯树脂为粘结剂，配以天然大理石或方解石、白云石、硅砂、玻璃粉等无机物粉料，以及适量的阻燃剂、颜色等，经配料混合、浇铸、振动压缩、挤压等方法成型固化制成的一种人造石材。人造石材是人工根据实际使用中的问题而研究出来的，它在防潮、防酸、防碱、耐高温、拼凑性方面都有长足的进步。当然，人造的东西自然有人造的缺点，人造石一般的自然性显然不足，所以被用于橱柜等对于实用要求较高的场所多，对于窗台、地面等强调装饰性的就少了。
另一个妨碍人造石使用的因素是人的因素。由于人造石的制作工艺差异很大，所以性能特征也不完全一致。所以上面所说的性能并一定是你所购买的人造石的性能。目前市面上进口的人造石在性能上面是比较好的，简单点说，进口的大理石允许用砂纸打磨表面的划痕，用户自己处理一下就不再显见了，而很多国产的人造石显然不能支持这种做法，越打磨越烂。
人造石适合应用在一些恶劣环境中，例如厨房、洗手间等等。因为纹理相对太假，在装修中极少被用于装饰性的项目。
选购人造石，最好是先拿一块样板进行恶劣性试验，例如倒酱油或者油污、以及进行磨损试验。
综上所述，究竟选购那种，要根据使用用途的不同和个人经济能力而定。
二、天然石材与人造石材的区别
1、天然石
也被广泛应用于公共建筑（酒店、餐厅、银行、医院、展览、实验室等）和家庭装修（厨房台面、洗脸台、厨卫墙面、餐桌、茶几、窗台、门套等）领域。
1）天然石才优点:
（1）价格便宜，一般4、500元可以在市场上买到非常好的进口石材了，而这个价钱只能买到中档的人造石。
（2）花纹自然,可选性较多
（3）硬度大
（4）密度大
（5）耐磨损
（5）天然石才应用于室外人流量比较大而且对使用年限要求较高的地方。
2）缺点:
（1）天然石才比较重,两块对接的时候缝隙较大,连接有困难,不可能做无缝拼接；渗透率也较高,污渍难清理.
（2）弹性不足，如遇重击会发生裂缝
如果选择天然石才做台面的缺点是对长度有要求，过长时候拼接不能做到象人造石那样无缝拼接。另外天然石因为有孔隙，所以在做橱柜台面的时候最好选择深色的花岗石，比如中国黑、黑金砂、济南青、蓝麻等，防止渗色渗油。
（3）天然石才存有辐射:(用大理石举例来说)
理石的辐射等级分三类:A类辐射最小,B类次之,C类最大,不过选择A类用在室内是完全没有问题的,还有尽量不要选择鲜艳颜色的大理石.花岗岩的辐射要比大理石强烈,所以能不选就不选。
2、人造石
是一种由天然矿石粉、高性能树脂和天然颜料经过真空浇铸或模压成型的矿物填充型高分子复合材料（简称实体面材或实心板材，俗称人造石），可以广泛应用于公共建筑（酒店、餐厅、银行、医院、展览、实验室等）和家庭装修（厨房台面、洗脸台、厨卫墙面、餐桌、茶几、窗台、门套等）领域，是一种无放射性污染、可重复利用的环保、绿色新型建筑室内装饰材料。
1）人造石的优点：
（1）易清洁，污垢都可以用肥皂或清洁剂清洗干净.
（2）抗污垢，被液体渗透的可能性较小,顽渍可被除去,如墨水或酱油等。
（3）耐冲击，与一般石材或聚合物相比,抗破裂\龟裂能力更强,细小的刮痕和切痕都可用砂纸除去。
（5）耐热性:比一般的表面材料更具耐热性,但我们建议不能将发热的器皿直接放在表面,请使用隔热垫。
（5）阻燃性:是一种阻燃材料.
（6）食品标准:完全可以与食品做经常性接触.
（7）卫生性:在完全没有毛细孔表面,霉菌\细菌以及其他微生物不能存活.
（8）可修复性:严重的损伤可以通过打磨来修复使之可长久使用,
（9）无毒性:常温下不散发任何气体.
（10）极强的可塑性:几乎没有任何设计上的限制,创意无限，表现无限.
2）缺点
色调单一、缺少真实感；如果家里窗台上安装的是人造石的台面,喜欢冬天在飘窗上小憩的话那就的需要在买个毛毯铺在上面了，因为在寒冷的冬天,人造石台面也会相对较冷；人造石才相对天然石价格上也比较高点。
以上两种石才为现在市场上比较常见也比较常用的材料之一,在选择上可以根据自己的喜好和用途去逐一选择。
三、人造石材替代天然石材分析
钢化花岗石——天然石材的替代产品。
由于天然花岗石及进口锦砖、进口人造花岗石的价格昂贵、色泽不一，尤其是天然花岗石含有一种放射性元素对人体有害无益之缺点，使得人们在选用时不免有所忌讳。新近研制的“万能”牌环保豪华钢化花岗石基本可取代天然花岗岩石材。该产品是利用河砂、云石、玻璃、化工原料、高标号水泥、无机颜料，通过精制配方而研制出的一种具高强度、超平滑、光亮如镜，且价格便宜的一种高新科研成果。经国家建材产品质量监督检验站检测，该产品各项指标均达到或超过国家规定技术要求。
与天然花岗石相比，钢化花岗石具有以下多种特性：光泽度好，可保持50年不变。色泽一致，不似天然花岗石色泽有深有浅。不易褪色，由于钢化花岗石表面有一层钢化玻璃，经日晒、雨淋亦不易变色。对人体无害，不含任何对人体有害物质且无任何放射性元素。硬度略低于天然花岗石，抗压强度≥32．6MPa，抗折强度≥26．67MPa。防滑耐磨，用500g重荷毛刷500次光泽无变化。耐酸碱，用稀硫酸和氢氧化钠，单独浸泡24小时无变化。耐温度变化，抗冻－40℃，耐高温380℃。装贴方便，安装时无需打挂钩即可直接装贴。色泽、图案可根据客户要求自由选择或加工。“万能”牌环保豪华钢化花岗石用途广泛，能取代当今市场上流行的天然花岗石、大理石、锦砖、马赛克、陶瓷砖（片）等装饰材料的用途。可作建筑装饰、地面、墙壁、营业台、茶几、桌面、仿古家具等。
