大理石和石灰石的主要成分是

時間 2021-09-13 19:03:17

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大理岩(marble) 沉積岩中碳酸鹽類岩石經變質而成的岩石。因產於中國雲南大理而得名。主要礦物為重結晶的方解石、白雲石,肉眼可辨認,遇稀鹽酸產生氣泡。

純大理岩為白色,含雜質時帶有各種雜色,具美麗條紋,為主要的裝飾建築石料及雕刻石料。巖塊抗壓強度隨顆粒膠結和大小而異,一般為49.0~1 17.7 mpa,可作為建築物地基。因易溶解於水,故有各種喀斯特現象,會引起水庫滲漏、崩塌等,需加以注意和工程處理。

抗壓強度高,吸水率低,質地較軟,屬於中硬石材,耐酸腐蝕能力較差,除個別品種外,一般只適用於室內。

大理岩是由石灰岩、白雲質灰巖、白雲岩等碳酸鹽岩石經區域變質作用和接觸變質作用形成,方解石和白雲石的含量一般大於50%,有的可達99%。但是除少數純大理岩外,在一般大理岩中往往含有少量的其他變質礦物。由於原來岩石中所含的雜質種類不同(如矽質、泥質、碳質、鐵質、火山碎屑物質等),以及變質作用的溫度、壓力和水溶液含量等的差別,大理岩中伴生的礦物種類也不同。

例如,由較純的碳酸鹽岩石形成的大理岩中,方解石和白雲石佔90%以上,有時可含有很少的石墨、白雲母、磁鐵礦、黃鐵礦等,在低溫高壓條件下方解石可轉變成文石;由含矽質的碳酸鹽岩石形成的大理岩中,在中、低溫時可含有滑石、透閃石、陽起石、石英等,在中、高溫時可含有透輝石、斜方輝石、鎂橄欖石、矽灰石、方鎂石等,在高溫低壓條件下可出現粒矽鈣石、鈣鎂橄欖石、鎂黃長石等;由含泥質的碳酸鹽岩石形成的大理岩中,在中、低溫時可含有蛇紋石、綠泥石、綠簾石、黝簾石、符山石、黑雲母、酸性斜長石、微斜長石等,在中、高溫時可含有方柱石、鈣鋁榴石、粒矽鎂石、金雲母、尖晶石、磷灰石、中基性斜長石、正長石等。

與原巖的化學成分有密切關係,同時與變質作用的特點有關。在變質岩的形成過程中,如無交代作用,除h2o和co2外,變質岩的化學成分基本取決於原巖的化學成分;如有交代作用,則既決定於原巖的化學成分,也決定於交代作用的型別和強度。變質岩的化學成分主要由sio2、al2o3、fe2o3、feo、mno、cao、mgo、k2o、na2o、h2o、co2以及tio2、p2o5等氧化物組成。

由於形成變質岩的原巖不同、變質作用中各種性狀的具化學活動性流體的影響不同,變質岩的化學成分變化範圍往往較大。例如,在岩漿岩(超基性岩-酸性巖)形成的變質岩中,sio2含量多為35~78%;在(石英砂岩、矽質岩)形成的變質岩中,sio2含量可大於80%;而原巖為純石灰岩時,則可降低至零。在變質作用中,絕對的等化學反應是沒有的,在變質反應過程中,總是有某些組分的帶出和帶入,原巖組分總是要發生某些變化,有時則非常顯著。

在通常的變質反應中,經常發生礦物的脫水和吸水作用、碳酸鹽化和脫碳酸鹽化作用。這些過程,除與溫度、壓力有關外,還和變質作用過程中h2o和co2的性狀有關,其他化學組分,在不同的溫度、壓力以及外界組分的影響下,常表現出不同程度的活動性。例如,在接觸交代變質作用過程中,在侵入體和圍巖之間,通過雙交代作用可形成。

在區域變質作用過程中,岩石化學組分的穩定程度,有時可用化合物(矽酸鹽、氧化物、硫化物等)的生成熱來表示。一般說,生成熱越高,這一化合物也越穩定。硫化物的生成熱是較低的,氧化物和矽酸鹽的生成熱比硫化物高。

因此,在區域變質作用過程中,當溫度升高時,親石元素(包括主要造巖元素k、na、fe、mg、al、si)保持其穩定;而親銅元素則根據它們本身的特性,呈現出不同的活動性。這一情況也部分地解釋了在區域變質作用過程中,岩石的主要造巖元素可以保持不變或稍有變化的原因。

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