常见岩石的分类和特性

岩石按地质形成条件分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类，它们具有显著不同的结构、构造和性质。

1.火成岩

火成岩由地壳内部熔融岩浆上升冷却而成，又称岩浆岩，是地壳中主要的岩石，约占其总量的89％。根据成岩深度的不同，火成岩又分为深成岩、浅成岩、喷出岩和火山岩。深成岩是岩浆在地表深处缓慢冷却结晶而成的岩石。其结构致密、晶粒粗大、密度大、抗压强度高、吸水性小、耐久性高，属于该类岩石的有花岗岩、辉长岩、闪长岩等。浅成岩为岩浆在地表浅处冷却结晶而成的岩石，其性质与深成岩相似，但由于冷却较快，故晶粒较小，如辉绿岩。喷出岩为岩浆流出地表急速冷却凝固而成的岩石。由于冷却迅速，大部分结晶不完全，形成隐晶质结构和玻璃质结构，如玄武岩、安山岩。该种岩石若形成较厚的岩层，则多为致密构造。当形成的岩层较薄时，常呈多孔构造。喷出岩硬度大，抗压强度高，但韧性较差，性脆。火山岩是岩浆被喷到空中，急速冷却落下而形成的岩石。因喷到空气中急速冷却而成，故岩石内部含有较多的气孔，多数为玻璃质，化学活性较高。火山岩直接用于装饰工程的不多，主要用作轻骨料混凝土和砂浆的骨料，如浮石。

（1）花岗岩 属于酸性结晶深成岩，是火成岩中分布最广的岩石，其主要矿物组成为长石、石英和少量云母。主要化学成分为SiO₂，含量在65％以上，为全晶质结构，有粗粒、中粒、细粒（分别称为伟晶、粗晶和细晶）、斑状等多种构造。一般以细粒构造性质为好，但粗、中粒构造具有良好的装饰色纹，有灰、白、黄、蔷薇色、红、黑多种颜色。

花岗岩体积密度为2600～2800kg/m³，抗压强度为120～300MPa，莫氏硬度为6～7，耐磨性好，孔隙率低，吸水率小（0.1％～0.7％），抗风化性及耐久性好，使用年限为75～200年，高质量的可达千年以上，耐酸但不耐火，所含石英在高温下会发生晶变，体积膨胀而开裂。

花岗岩主要用于基础、踏步、室内外地面、外墙饰面、艺术雕塑等，属高档建筑装饰石材。

（2）玄武岩 为喷出火成岩。主要矿物为辉石和长石，常为隐晶结构。体积密度为2900～3300kg/m³，抗压强度为100～500MPa，抗风化能力强，脆性及硬度均较大，加工较困难。主要用于基础、桥梁和路面铺砌及骨料等。

（3）辉长岩、闪长岩、辉绿岩 三种岩石均为岩浆岩。由长石、辉石、角闪石等构成。三者的体积密度均较大，为2800～3000kg/m³，抗压强度100～280MPa，吸水率小（＜1％），耐久性好，具有优良的开光性。常呈深灰、暗绿、黑灰、黑绿等暗色。除用于基础等砌体外，还可用作名贵的饰面材料。特别是辉绿岩，强度高但硬度低，锯成板材和异型材，经表面磨光，光泽明亮，常用于铺砌地面，镶砌柱面等。

2.沉积岩

沉积岩是露出地表的各种岩石（火成岩、变质岩或早期形成的沉积岩），在外力地质作用下经风化、搬运、沉积，在地表或距地表不太深处经压固、胶结、重结晶等成岩作用而形成的岩石。沉积岩虽在地壳中只占总重量的3％，但分布却占岩石分布总面积的75％，是地表分布最广的一种岩石。按沉积物颗粒的大小，沉积岩可分为砾岩、砂岩和页岩。沉积岩的主要特征是呈层状构造，各层岩石的成分、构造、颜色均不同，且各向异性。与深成火成岩比较，沉积岩体积密度小，孔隙率和吸水率较大，强度和耐久性较差。

（1）石灰岩 为海水或淡水中的化学沉淀物和生物遗体沉积而成，主要成分为方解石，此外尚有石英、白云石、菱镁矿、粘土等矿物。石灰岩有密实、多孔和疏松等构造。密实构造的即为普通石灰岩，疏松的即为白垩（俗称粉刷大白）。颜色有灰白、灰、黄、浅红、浅黑等。

密实石灰岩体积密度为2400～2600kg/m³，抗压强度20～120MPa，莫氏硬度为3～4。当含有较多SiO₂时，强度、硬度和耐久性都高。石灰岩一般不耐酸，但硅质和镁质石灰岩有一定的耐酸性。

由于石灰岩呈层状解理，没有明显断面，难于开采为规格石材。主要用于基础、墙体等石砌体，也是生产石灰和水泥的原料，直接用于装饰工程的不多。但某些特殊的石灰岩品种也可作为高档装饰饰面，如上海大剧院室内大厅的墙面采用的即为产于美国明尼苏达州的著名石灰岩——黄砂石。

（2）砂岩 是由直径为0.1～2mm的石英等砂粒经沉积、胶结、硬化而成的岩石。根据胶结物的不同分为以下几种。

硅质砂岩：由SiO₂胶结而成。呈白、浅灰、浅黄，强度可达300MPa，坚硬耐久，耐酸，性能类似于花岗岩。纯白色的砂岩又称白玉石，是优质的雕刻、装饰石材，人民英雄纪念碑周身的浮雕采用的即为白玉石。硅质砂岩可用于各种装饰、浮雕及地面工程。(www.xing528.com)

钙质砂岩：由碳酸钙胶结而成。呈白、灰白色，是砂岩中最常用的品种。强度较大（60～80MPa），不耐酸，较易加工，应用较广。

铁质砂岩：胶结物为含水氧化铁。呈褐色，性能比钙质砂岩差。

粘土质砂岩：由粘土胶结而成。易风化，遇水易软化，应用较少。

由于砂岩性能相差较大，使用时需加以区别。

3.变质岩

变质岩是地壳中的原有岩石（火成岩、沉积岩或早期生成的变质岩），由于岩浆的活动及地质构造运动的影响（高温、高压），在固体状态下发生再结晶作用而形成的岩石。在形成的过程中，岩石的矿物成分、结构、构造以至化学成分部分或全部发生了改变。常用的变质岩主要有以下几种。

（1）大理岩 是石灰岩或白云岩经高温、高压的地质作用重新结晶而成的变质岩，属于副变质岩（指结构、构造及性能优于变质前的变质岩）。主要组成矿物为方解石、白云石等。化学成分主要有CaO、MgO和少量的SiO₂，一般CaO的含量大于50％。体积密度2600～2800kg/m³，抗压强度为60～110MPa，吸水率＜1％（某些品种略大于1％），莫氏硬度3～4，耐用年限150年。纯大理岩构造致密，密度大但硬度不大，易于分割、雕琢和磨光。纯大理岩为雪白色，当含有氧化铁、石墨等矿物杂质时，可呈玫瑰红、浅绿、米黄、灰、黑等色调。磨光后，光泽柔润，绚丽多彩。大理岩的颜色、光泽与所含成分间的关系见表5-1和表5-2。大理岩常用于高级建筑的装饰饰面工程。如栏杆、踏步、台面、墙柱面、装饰雕刻制品等。

表5-1 大理岩的颜色与所含成分的关系

表5-2 大理岩光泽与所含成分的关系

（2）石英岩 是硅质砂岩受地质动力变化作用而生成的酸性变质岩，也是一种副变质岩。由于砂岩中的石英颗粒及天然胶结物在高压下重新结晶，因此结构致密、均匀，强度可达250～400MPa。硬度大，莫氏硬度为7。耐酸性能好，耐久性优良，使用年限可达千年以上。但由于坚硬，开采加工困难，主要用于纪念性建筑的饰面或以不规则形状应用于建筑物或装饰工程中。

（3）片麻岩 是花岗岩经高压地质作用重新结晶而成的变质岩，属于正变质岩（其构造、性能较变质前的原岩石差）。其矿物成分与花岗岩类似，呈片状构造，各向异性，沿解理方向易于开采和加工，垂直于解理方向抗压强度较高，可达120～250MPa。片麻岩的结晶颗粒为粒状或斑状，外观美丽，在工程中用途与花岗岩相似，但其抗冻性较差，经冻融循环，会层层剥落，在作为饰面石材时要考虑其使用的部位，以获得良好的应用效果。