大理石

大理石（Marble）指碳酸盐矿物的变质作用（以区域变质和接触变质为主）重结晶后形成的具有明显粒状晶体结构的钙质变质岩。其主要矿物成分为方解石和白云石，主要化学成分为CaCO3。大理岩零星分布，主要分布于地面缝合带的变质岩中。世界主产区是中国、意大利、法国、英国、德国、荷兰、比利时、瑞士、丹麦、挪威、瑞典、西班牙等。

自然界中大理石的形成是由于热岩浆从地球的裂缝中流出整个上层石灰岩层的地壳在上覆熔岩的高温和重力作用下，有机碎屑中的碳酸钙发生了变化，完全重结晶，形成了完美对称的颗粒。

大理石作为生活中的商品，是有一定技术用途或商品价值的碳酸盐、由蛇纹石和橄榄石矿物组成的岩石，通常颜色浅，白色或灰白色，偶尔含有蛇纹石、透辉石、金云母、橄榄石、氧化铁和其他矿物质混合着不同程度的绿色、黄绿色、褐色、粉红色等色彩。大理石的主要用途是加工成高档建筑装饰板，也可用作其他工业原料，如冶金溶剂。

文化传说

历史上关于大理石的记载更早见于唐代，但它的发现和发展肯定早于唐代。《旧五代史》记载了上述已知的存在“采天下奇花异竹、珍木怪石”爱好，李德裕，唐朝前宰相“醒酒石”It s点苍山大理石。他还写了诗《题奇石》（石在浙西公署）日：蕴玉抱清辉，闲日洒。阻隔在天地之间，自然寂寞。在大量流传至今的唐诗中，也有许多描写石屏的诗歌，表现了文人雅士的思想当时人们对石头很复杂虽然诗中没有明确说这些石屏是大理石，但可以肯定的是石屏的石头不是普通的石头，大部分应该都在“石画”，如文《秋日旅舍寄义山李侍御》“孟晓没有不要离开金 他很早就冒着严寒去了石屏。

风”，《寒林石屏》中没有无聊“草堂无物伴身闲、惟有屏风枕算间”，吕燕《题壁二绝》“优笔酵素干龙鼻水，闲题破石屏”正因为如此，才有了宋代“赏石文化”进一步的繁荣，甚至用大理石来装饰家具逐渐流行起来，这在宋代的一些传世画作中可见一斑。有鉴于此，当时的学者文编辑了91篇有关大理石的文献、诗一百五十首、赋三篇、铭四篇、本书《大理石录》由八篇文章组成、可以说今天你能看到的是关于“大理石文化”的最早总结。另外宋代汤周、《宣和碧石谱》秦公写的也反映了宋代“碧石”即大理石）关于收藏和鉴赏的专著已经失传。

发现历程

对大理石资源的认识开发和利用由来已久。古希腊时期（大约在公元前5世纪）从古典时代晚期到希腊化时代，白色大理石一直保存在公共建筑和寺庙中（公元前4世纪至公元前3世纪）人们开始使用彩色大理石。第一座完全用大理石建造的建筑是雅典宝库，建于公元前510年至公元前490年。在2000多年前的古罗马，即1630年，白色和彩色大理石已被用作建筑材料—1653年，莫卧儿皇帝沙韩佳在印度阿格拉郊区为他的妻子建造了这座城堡“泰吉·玛哈尔陵”泰姬陵）它的主体建筑全部由白色大理石建成。墓中窗扇、棺前屏风、栅栏隔断等，都是用大理石通过空气雕刻出来的。

大理石

中国在了解开发和利用大理石资源方面也有着悠久的历史。山西襄汾旧石器时代中期“丁村人”在遗址中发现了由厚而扁平的石灰岩砾石制成的球形投掷器，在山东曲阜夏侯新石器文化遗址中发现了由大理石制成的石斧、镞形器、指环。商墓中用大理石雕刻的人、虎、牛、鹁、龟、青蛙和大理石乐器的三维雕像。汉代的石室、石阙、石墓、寺庙和其他建筑使用大理石作为材料是相当普遍的。

开采历史

西汉末年，河北省曲阳县“曲阳玉”大理石被开采出来，不仅用作建筑材料，还用来雕刻佛像、雄狮、笔架、灯座等艺术品。从北魏到隋唐，随着石窟艺术的繁荣，大理石山也开始被挖掘、雕塑的对象，如河南洛阳的龙门石窟。

公元738年，皮洛格在云南大理建立南诏国，依靠李唐的影响，趁机修建了规模宏大的建筑豪华的宫殿寺庙及其栏杆、石柱、屏风、花盆是用当地的大理石雕刻而成的从公元825年南诏建立的千寻塔和塔内雕刻的大理石佛像，到大理城遗址的大理石南诏德化碑，中国开发利用大理点苍山大理石资源至少已有1100年。北京十三陵地宫前、中、后三个大厅的石门都是用的“汉白玉”由大理石制成，其左右大殿的石门都是用的“艾叶青”大理石制成。北京故宫博物院、天坛、清东陵、清西陵，甚至中国的很多名胜古迹，都是用大理石做建筑材料的、装饰材料、石雕和玉雕材料。

矿物组成

大理石的主要矿物成分为隐晶质方解石和白云石，次生矿物为蛇纹石、透闪石、硅灰石、石墨等。化学成分主要是CaCO3，约占50%~75%次要成分是碳酸镁、CaO、MnO and silica, etc。因为CaCO3会受到大气中CO2的影响、碳化物、在水分的作用下，容易风化溶解，放在室外的大理石表面很快就会失去光泽。

物理特性

大理石通常颜色浅，白色或灰白色，偶尔含有蛇纹石、透辉石、金云母、橄榄石、氧化铁和其他矿物质混合着不同程度的绿色、黄绿色、褐色、粉色等颜色，其密度为2.7~2.9g/Cm3，堆积密度为2600~2700kg/M3，折射率是1.486~1.658，抗压强度为49MPa~186.抗弯强度为4.6MPa~31.36MPa，吸水率小于1%使用寿命为40~100年。大理石很软，其莫氏硬度为2.5~5，高电阻率(干燥时，电阻率为1013ω·cm、潮湿时，体积电阻为107 ~ 109 ω·cm)，易于加工和抛光，良好的锯切和雕刻性能。

结构特征

通常，它具有粒状晶体结构、块状结构，有时也有条状结构。粒度因变质程度而异，有的可达粗粒甚至巨粒，但大部分仍为微晶或细粒。

自然界中大理石的形成是由于热岩浆从地球的裂缝中流出整个上层石灰岩层的地壳在上覆熔岩的高温和重力作用下，有机碎屑中的碳酸钙发生了变化，完全重结晶，形成了完美对称的颗粒。

大理石的主要成分是普通碳酸钙、碳酸镁是通过重结晶形成的，重结晶的驱动力主要有两个，一个是高温，一个是高压。高温驱动的碳酸钙和碳酸镁重结晶在地质学上主要发生在两种情况下：一种是热液侵入；一种是深埋后地热梯度效应引起的温度上升。碳酸钙在常压下直接加热到900℃可以分解成生石灰和二氧化碳，但是碳酸钙的熔点在十倍大气压下可以测到1289℃，在地质学上属于超低压力环境，这个压力在地下50m或者海水中可以达到100m。在施加一定的压力和加热后，碳酸钙将达到熔融或半熔融状态并重结晶。以高压为主要驱动力的碳酸钙和碳酸镁重结晶作用在普通深埋过程中不发生，主要发生在造山运动和地壳局部应力作用下、当岩石急剧变形时，碳酸钙和碳酸镁的原岩会发生重结晶，变成大理岩。

大理岩零星分布，主要分布于地面缝合带的变质岩中。世界主产区是中国、意大利、法国、英国、德国、荷兰、比利时、瑞士、丹麦、挪威、瑞典、西班牙等。中国的大理石主要产于云南、北京、山东、浙江、福建、广东、广西、河北等地，品种繁多，有近400个大理石品种。

建筑

大理石可以作为室内使用的石雕，其板材可以作为高档建筑墙体的内饰板、外饰面板、地砖等，但大理石的成分和成石过程容易造成风化熔化效应，进而使大理石表面迅速失去光泽，所以除了少数（如汉白玉、艾叶青）质纯、一般大理石装饰制品除了相对稳定的品种外，只作为室内装饰材料。大理石碎石和碎石可以用来砌墙、铺路、用于混凝土的骨料也可以用来生产石米彩石米是生产彩色水磨石和制作外墙水磨石的良好原料，而白石米可以代替方解石作为现浇水磨石的骨料。大理石粉也可用作建筑砂和铸造砂。

工业

含纯碳酸钙的大理石可用作冶金熔剂和水泥、玻璃、陶瓷、石灰、电石和碱为原料，含纯碳酸钙的大理石粉可作为焊条原料、国产煤的脱硫剂，并在制革中代替小苏打用于重革脱酸，代替小苏打提高鞣制碱度。废大理石泥浆可用作水泥原料和沥青路面的填料。

开采方法

1)串珠锯和臂锯相结合的全锯采矿法：废料开采率最高，开采成本适中，废料规格齐全，废料破碎度大、表面质量好，采场易于规划，串珠锯的开采效率可以最大化，开采程序操作简单，但开采效率会低于圆锯和串珠锯相结合的全锯采矿法。

2)串珠锯全锯采矿法：它具有串珠锯和臂锯组合全锯采矿法的所有优点，但钻穿串珠绳交叉孔的难度更大，采矿效率会低于串珠锯和臂锯全锯采矿法。

3)臂锯全锯采矿法：它具有前两种方法的共同优点，但挖掘效率会低于这两种方法。臂锯全锯时，必须采用大中型链锯组合进行开采长度大于6m的大型链臂锯用于矿体的垂直切割，长度小于3. 5m截割臂中型截割臂用于水平切割。

影响因素

1）花色的影响：大理石的颜色变化很大大多数情况下，从不同方向切割后得到的颜色效果是不一样的通常会有两种不同的颜色品种，但是原料的不同市场价值决定了开采这种大理石的经济效益，这是开采大理石时必须注意的。

2）矿体的地形条件：它是选择山坡或洼地露天采矿方法的依据，也是矿体完整性的依据、裂隙发育程度也影响采矿方法的选择若大理岩矿体裂隙较发育，矿体完整性差，应采用全锯高台阶采矿法。如果大理岩矿体完整性好，裂隙不发育，则为高、可采用低台阶开采，串珠锯和臂锯相结合为全锯采煤法、串珠锯全锯采矿法、臂锯全锯采矿法也适用。此外，矿井周围的道路交通、开采的基础设施、辅助设施和设备也会影响采矿方法。

3）石材本身的特性：根据大理石的硬度和可劈性，选择比较合适的、更经济的采矿方法和设备。有些种类的大理石有很高的硬度和条纹、有块状或颗粒状的硅质成分，有的已变成硬度不低于花岗岩的硅化大理石，难以切割。应根据大理石的硬度和可劈性选择合适的采矿方法。