石材基础知识

第一章 石材基础知识

第一节 石材的分类

由于受多种因素的影响，石材的分类还没有一个比较完善而又广为人们接受的方案，甚至对“石材”一词的解释也不甚相同。笔者认为：石材的涵义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。应强调的是一种经过加工的材料。石材不等于岩石，正如铁不等于铁矿，木材不等于森林一样。这里所指的加工，有简单的，有复杂的；有手工的，有机械的；有人工的，有天然的。用于房基的乱石也是一种石材，看似没有经过加工，但它从岩石中开采出来，又经破碎，这也是一种加工；取自河滨中的砂砾可直接用来作建房材料，也是经过天然加工的。由于科学技术的进步，人们也可用合成方法制造出具有与岩石性能相似的原料来制作具有与石材功能相同或相似的材料，即人造石材，参加石材的分类。我们对石材的分类见表1 – 1，并作如下简要说明：

表1 – 1 石 材 的 分 类

石

材 天

然

石

材

装

饰

石

材

饰

面

石

材 大理石 各种抛光板、异性板

花岗石 各种抛光板、火烧板、亚光板、异性板

砂 石

（砂岩、黄砂岩） 用砂岩锯切在经加工的各种板材

板 石 板岩经剥片制作的平面板材

文

化

石 主要由板岩或其类似的岩石制成的板石、片石、毛石、蘑菇石。此外如鹅卵石、太湖石、雨花石，园林风景石、观赏石、炉壁、象形石、假山等

工艺

雕刻 花瓶、人物、动物、石碑坊等石制品

宝玉

石 钻石、红宝石、祖母绿、硬玉、水晶、青田石、密玉、火山玻璃等

建

筑

石

材 基体

用石 墙基、墙体、台阶、地板、盖瓦、石柱等用石

辅料

用石 碎石、角石、米石、砾石、砂石等

用品

石材 墓葬用石、生活用石、化学工业用石、工业原料用石、农业用石、轻工业用石等

人

造

石

材

装

饰

石

材 饰面

石材 人造大理石 颜色、花纹与大理石板材相似

文化

石 人造花岗石 颜色、花纹与花岗石板材相似

文化

石 其色彩、花纹、质感、形态与天然文化石相似

工艺

雕刻 用人造石作原料，制作工艺品

1、本表主要按石材用途进行分类，并力求简明、实用。

2、装饰石材中的饰面石材，长期来分为大理石、花岗石和板石，近来来有些学者增加了砂岩（又称砂石、黄砂石）这一名称，把它与大理石、花岗石、板石等同起来，如云南丽砂岩、澳洲砂岩。石材品种的大类划分，主要是根据硬度，砂岩的成分主要是石英，次为长石，前者摩氏硬度为7，后者也接近7，即使经过胶结、压实，其硬度可能有所降低，但还是较硬，相似或接近花岗石（花岗石本身硬度也有高低不同），加上成分以硅质为住，因此过去大都把它归于花岗石中。但它疏松、吸水率大、表面粗犷，具有特殊花纹（沉积韵律）又不同于一般花岗石，因此，有人把它归入大理石，但是与大理石相比，又有较大差别，如果归为板石，作为沉积砂岩，与用做盖瓦为住，其成分主要为绢云母的瓦板岩相比，又有较大差别，且砂岩都可锯切成饰面板材。因此对它的处理比较为难。鉴于目前对砂岩的时兴，为突出它的装饰效果，把它单独列出。

3、“文化石”一词的含义较广，也不都具文化意义，是近几年流行起来的装饰石材中的新名词。从岩性来讲各种岩石都具有，但主要是板岩。它与其它装饰石材相比更具有观赏价值，且主要用于摆设，美化环境、制造崇高自然的气氛。因它不同于一般的饰面石材，也不属于工艺雕刻，故另立一类，对于文化石的函义，我们将在下一节只中进行祥述。

4、宝玉石也把它归入适才之列。他们是一种饰品，且是高档饰品，大都是其母岩风化经搬运从砂砾中筛选出来的，也有直接取自岩石，也有人制造的。宝玉石大都是一种可以使用、观赏的单体，不是制作某种物件或建筑或工程的材料，作为石材之一种是勉强的，这也是分类中存在的问题之一。

5、砂、砾石是岩石风化破碎后经搬运沉积而成，是建筑上常用的辅助用料，列入石材之列不无道理。但粘土也是这样的过程形成，也是建筑上（特别是农村建房）的辅助用料，还是砖瓦的原料。在地质学上，砂、砾和粘土之间本质的区别是其粒度大小不同，而石材则没有按体积大小不同进行划分或细分的规定，那是否把粘土也可当作石材之一呢？显然是人们不会接受的，岩、土毕竟是两种不同的物体，但我们平常所说的砂石，不是一种物体，而是指砂子和石子，即砂、石也是两种不同的物体。 宝玉

石 基本上各种宝玉石都可人造（即赝品、假货）、包括钻石

用品

石材 用人造石制作的各种用品

6、装饰石材、建筑石材、用品石材……之间，有些也无严格的区分标准，如花瓶、烟缸等工艺品，现放在装饰石材中，但它又是具有插花、放烟蒂的功能，也可把它归入用品石材中，此类事例还很多，如饰面石材中的板石，与文化石中的板石，很难有极具体的界线，这也是分类中存在的问题之一。

7、与以往多数石材分类不同，我们增加了“人造石材”这一内容。这似乎有些牵强，我们认为是需要的。如石材加工中广为应用的金刚石是人造的，但我们习惯上不称为“人造金刚石”，只成为“金刚石锯片”、“金刚石磨轮”……等等。它起了天然金刚石的作用，称呼中也少了“人造”两字，习惯了也自然了。反过来，我们不把“人造金刚石”也放在“金刚石”中，放在那里适合呢？过去没有把人早石放在石材中，也许还有个原因是人造石材的过去因质量不很稳定而使用较少。现随着科学技术的进步，人造石材质量也大为提高，已接近或甚至某些已超过了天然石材性能，随着天然石材资源的日益减少，人造石材质量的提高，人造石材必将会更加发展，因此给它一个适当的定位和归属是需要的。本书书名中所指的“石材”也包括人造石材在内。

8、石材也应用性的学科，也是边缘性的学科，它涉及到学科很多，较为密切的是地质，其次是机械、化学。地质中又有岩石、矿物等学科，如果想方设法进行面面俱到、完美无缺的分类是不可能的，也是没有必要的，本着实用的原则给予粗线条的划分就够了，就是这种粗线条的划分，其界线也难难厘定。因此，过细的分类，多级的分类，还有把岩石、矿物名称参加分类等是没有必要的，也是不通的。

本节主要介绍装饰石材的饰面石材有关内容，其中有一章介绍人造石材。对文化石、工艺雕刻仅作简要叙述，用品石材对墓葬用石、厨具用石等也作了一些介绍，其他用品石材、宝玉石、建筑用石均没有涉及。

第二节 大理石、花岗石、板石、文化石的函义

凡具有装饰效果、坚固耐用、适于加工的石材称为装饰石材。其中主要为大理石、花岗石和部分板石，近几年又增添了一种时兴的装饰石材叫砂石。“石”在地质学上一般指非金属矿物，如长石，辉石，砂石，而大理岩、花岗岩、板岩、砂岩只不过是许许多多岩石中的一种。因此，大理石、花岗岩、板石、砂石既不指特定的矿物也不指特定

的岩石，而是一种工艺上商业上的名称。至于“文化石”一词更是笼统。从学术上，至今没有对这些名称能定下一个简单明了且含意范围确定的定义。

一、大理石

该名称由大理岩引申过来，在我国古籍中又点苍石、榆石、天竺石、文石、文玉石、白玉石、屏石、贡石、凤凰石、云石等雅称。大理岩得名于云南省大理市，该市广布此类岩石，应用较早。岩石学中，大理岩是一种含碳酸盐矿物大于50%的变质岩。在些岩石主要为在湖、海中通过化学及途径沉积成因的石灰岩、白云岩。这些大理石由于其硬度低是个普遍的特点，故又有称大理石为软质碳酸盐类大理石石材，简称软质石材。但软硬界限还没有一定的标准。如作为大理石原料的石灰岩，其肖氏硬度可变化在17~76HS，白云岩为32~52HS，大理岩为49~52HS，而作为花岗岩原来的宜凝灰岩，肖氏硬度为8~58HS，安山岩可低到50HS，在某种情况下还不及石灰岩和大理岩。

二、大理石

花岗岩一词来自花岗岩，是花岗岩的俗称，因其最早由花岗岩加工而成。花岗岩是岩浆岩中最坚固、最稳定、色彩最多的岩石，其性能非但优于其他岩石。目前作为饰面石材的岩浆岩，有80%左右来自花岗岩类，10%左右为辉长岩类，其它岩石为数不多。因此，把主要由岩浆岩类为原来制成的饰面石材，称为花岗石。花岗石性能稳定，变形极少，能保持加工后精度，耐磨性强，耐用性高，硬度大，耐酸、耐碱、耐盐。因此得到广泛应用，在饰面石材中愈来愈受到人们的重视和欢迎。

三、板石

板石是指各种板岩经人工用简单的量具和手锤劈分成并符合天然板石产品技术标准的石材，这是一商业名称，又称石板、片石、学名为瓦板石，这是由于这种岩石最早被人们用作建房代瓦而得名。板石形成时间约2~3亿年。在地质学中，它属于一中轻微变质的板状岩石，如板岩、千枚岩、某些片岩等。具有分剥成薄片的特征，是一中良好的盖瓦和铺地建筑材料，它具有重量轻、石质坚硬、耐酸碱、耐腐蚀、耐压、抗风化、隔热、隔水等特点，经久耐用，屋美价廉，自然美观。

板石区别于大理石、花岗石的一个最大特征是具有板状构造，其矿物颗粒微细，粒度在0.9~0.001mm之间，而且大多数是定向排列。因此岩性致密，厚度均一，硬度适中，一般摩氏硬度3~4级，抗压强度大于或等于60Mpa。板石除了有明显的板状构造外，劈

理也十分发育。密集的劈理给板石带来了优良的加工性能，开采时，沿劈理面方向易于剥取。剥取的板石片，不仅面积大，厚薄均匀，而且质地坚硬，最薄的可以剥成只有白铁皮那么活。

板石色彩多样，从浅白到灰黑，从淡黄到深绿色等均有，如浅灰、银灰、灰绿、深灰、黄绿、灰黑、纯黑、浅红、棕红、紫红、血红、甚至带有不同颜色的斑点和条带，板石颜色另一特点是色调均匀美观，绝大多数板石在大面积范围的色调都很均匀，这是大理石和花岗石板材所不及的。板石表面平滑，矿物微细均一，不需经人为加工，比大理石花岗石磨光板更接近自然，具有良好的装饰性能。

四、砂石

砂石，又称砂岩，且称为砂岩较多，为对应大理石、花岗石、板石，故此处称为砂石。主要岩种为砂岩（包括：石英砂岩、长石砂岩、石英粉砂岩等）、砂质板岩等等。把开采出厚层的砂岩，在锯切成板，具有特殊水波纹等韵律、常见有黄、紫红、黄褐、金黄、黄绿色等色调，外表粗犷，庄重大方，受到了装饰界的欢迎。

五、文化石

文化石的函义没有大理石、花岗石和板石那样有针对性和具体，它是近几年来随着人们生活水平的提高，迫切改善家居环境的要求而掀起崇高自然返朴归真的愿望，在室内装饰石材使用上出现的一个崭新门类。其主要特点是采用一些能最大地表现原始风貌，看似未经加工的粗糙石材，用丰富多变的装饰手法，最大地达到具有天然境界的效果。其本质并不一定都含有文化含义。

可作为文化石的石材品种，或可成为文化石的品种较多，主要为板石、砂石（砂岩）、鹅卵石和部分大理石、花岗石。）

板石其特点除上述介绍外，据检测发现没有任何伤害人体的化学元素，放射性强度也极低。因板石具有特征片理构造，不仅易于沿片理劈开，而且劈开后的板面有独特而密集的纹路、多变而富有层次的色彩，有的板面还具有自然闪亮的梦幻光泽。板石还可用一些特殊处理的方法，如在板面上采用打磨、碾辊、上光等深加工技术，就可形成高附加值、高雅、典朴的复古系列产品。

砂石（砂岩）主要为沉积或沉积（轻）变质砂岩、岩页岩，结构微细，具有良好的吸温性能，表面粗犷，不少还具有原始的沉积纹理，更显得其自然风貌。