砂岩

砂岩

砂岩(sandstone)是一種沉積岩,主要由砂粒膠結而成的,其中砂里粒含量要大於50%。決大部分砂岩是由石英或長石組成的,石英和長石是組成地殼最常見的成分。砂岩的顏色和沙子一樣,可以是任何顏色,最常見的是棕色、黃色、紅色、灰色和白色。地球上常見由砂岩相成的懸崖峭壁。

基本信息

形成

砂岩砂岩
砂岩是由碎屑沉積形成的,和生物沉積形成的如煤,以及化學沉積形成的如石膏、碧玉不同,碎屑可以是其他岩石的或某些礦物晶體的,膠結這些碎屑的物質可以是方解石、黏土或矽土,碎屑的粒徑在0.1—2毫米之間,如果碎屑粒徑過小會形成片岩或頁岩,過大會形成礫岩或角礫岩。
砂岩又稱砂粒岩,是由於地球的地殼運動,砂粒與膠結物(矽質物、碳酸鈣、粘土、氧化鐵、硫酸鈣等)經長期巨大壓力壓縮粘結而形成的一種沉積岩。
含氧化鐵條紋的砂岩砂岩的形成分為兩個階段,首先砂粒一層層地沉積,可能是水或大氣搬運造成的;然後在壓力的作用下,被從上面淋濾下的碳酸鈣或矽質膠結到一起,其中含有的鐵、矽、錳等元素會造成砂岩不同的顏色。由於沉積環境的差別,使得各種砂岩有不同的節理、粒徑、顏色和性質,主要有陸相沉積和海相沉積兩大類。
生物成因構造外,幾乎所有構造都能在砂岩中出現(見沉積岩)。層內構造和層間構造是判斷搬運沉積物的運動流體的類型和強度的最明顯標誌,如交錯層理是古流標誌之一,不同類型的粒序層理是判斷牽引流和濁流的標誌之一。

構造

除生物成因構造外,幾乎所有構造都能在砂岩中出現(見沉積岩)。層內構造和層間構造是判斷搬運沉積物的運動流體的類型和強度的最明顯標誌,如交錯層理是古流標誌之一,不同類型的粒序層理是判斷牽引流和濁流的標誌之一。

形態特徵

石英、長石等碎屑成分占50%以上的沉積碎屑岩。砂岩是源區岩石經風化、剝蝕、搬運在盆地中堆積形成。岩石由碎屑和填隙物兩部分構成。碎屑除石英、長石外還有白雲母、重礦物、岩屑等。填隙物包括膠結物和碎屑雜基兩種組分。常見膠結物有矽質和碳酸鹽質膠結;雜基成分主要指與碎屑同時沉積的顆粒更細的黏土或粉砂質物。填隙物的成分和結構反映砂岩形成的地質構造環境和物理化學條件。砂岩按其沉積環境可劃分為:石英砂岩、長石砂岩和岩屑砂岩三大類。砂層和砂岩構成石油、天然氣和地下水的主要儲集層。砂和砂岩可用做磨料、玻璃原料和建築材料。一定產狀的砂層和砂岩中富含砂金、鋯石、金剛石、鈦鐵礦、金紅石等砂礦。

分類

含石英的砂岩含石英的砂岩

砂岩按砂粒的直徑劃分為:巨粒砂岩(2—1mm)、粗粒砂岩(1—0.5mm)、中粒砂岩(0.5—0.25mm)、細粒砂岩(0.25—0.125mm)、微粒砂岩(0.125—0.0625mm),以上各種砂岩中,相應粒級含量應在50%以上。

按岩石(礦物)類型分類:石英砂岩(石英和各種矽質岩屑的含量占砂級岩屑總量的95%以上)和石英雜砂岩、長石砂岩(碎屑成分主要是石英和長石,其中石英含量低於75%、長石超過18.75%)和長石雜砂岩、岩屑砂岩(碎屑中石英含量低於75%,岩屑含量一般大於18.755,岩屑/長石比值大於3)和岩屑雜砂岩。

主要類型

砂岩的主要類型有石英砂岩、長石砂岩和岩屑砂岩。

1)石英砂岩:石英及矽質岩屑的含量占砂級碎屑總量95%以上,僅含少量或不含長石、岩屑和重礦物。膠結物多為矽質.鈣質.鐵質和海綠石質,具中-細粒,少數為粗粒,一般圓度高,分選好,顏色常為灰白色,多為分布廣泛的厚層狀。

碎屑顆粒常以單晶石英為主,磨圓度和分選性都比較好,成分成熟度結構成熟度都是最高的。雜基少,顆粒支撐。當雜基> 15%時則稱石英雜砂岩。石英砂岩主要形成於穩定的大地構造環境,地形準平原化,母岩經長期風化,剝蝕的產物大多在海洋(如海灘)環境下,受到波浪和水流強烈簸選和反覆磨蝕緩慢沉積而形成的。它常與碳酸鹽沉積共生,組成石英砂岩-造海碳酸鹽建造,如華北地台北半部的上前寒武系。

2)長石砂岩:長石碎屑含量占砂級碎屑總量25%以上。其中石英含量 <75%,可含較多的雲母和重礦物。膠結物主要為鈣質和鐵質,常含粘土雜基。當雜基>15%時,則屬長石雜砂岩。具粗-中粒結構,圓度較差,分選不好或中等,顏色取決於長石及膠結物的顏色。 碎屑顆粒一般分選、圓度中等。長石砂岩常呈淺黃、肉粉或綠灰等色。長石砂岩按其形成條件可分為3類,即構造長石砂岩、基底長石砂岩和氣候長石砂岩。長石砂岩一般是在構造運動比較強烈的地區,母岩是花崗岩或花崗片麻岩,氣候乾燥寒冷,以物理風化為主,在強烈侵蝕和快速堆積條件下形成的。大多為大陸沉積,海成的較少。常堆積于山前或山間盆地中。曾發現許多長石砂岩形成於大陸裂谷中。河北唐山震旦系產有長石砂岩,其中長石可超過50%。

3)岩屑砂岩:岩屑含量占砂級碎屑總量25%以上。其中石英含量<75%,並可含少量長石(<10%),重礦物含量較高,而且種類複雜。膠結物常為矽質和碳酸鹽質,常含雜質。當雜基> 15%時,則屬岩屑雜砂岩。碎屑顆粒的磨圓度和分選性由中等到差。填隙物大多數為泥晶基質,具中-粗粒結構,磨圓度和分選性都很差。顏色以深色調為主。
常呈淺灰、灰綠至深灰色。岩屑成分與來源區母岩性質關係密切,並可按岩屑成分進一步劃分岩石類型。岩屑砂岩是一種成分成熟度和結構成熟度均較低的砂岩,主要形成於構造變動強烈地帶的山前或山間坳陷中。

4)雜砂岩:分選不好、泥砂混雜的砂岩。一般含石英較少,且多呈稜角狀。含有不同比例的長石和岩屑,常含少量雲母。長石主要是斜長石,岩屑多種。富含雜基是雜砂岩的基本特徵,顆粒越細,雜基含量越高。雜基成分以綠泥石、水雲母常見。雜砂岩的形成條件與長石砂岩或岩屑砂岩類似,即快速侵蝕、搬運和沉積形成的,但雜砂岩可在不同的氣候條件下形成。典型的雜砂岩常堆積在急速沉降的濁積岩或復理式建造中。

成份

化學成分 砂岩的化學成分變化極大,它決定於碎屑和填隙物的成分。砂岩化學成分以SiO2和Al2O3為主,而且SiO2/Al2O3比值是區別成熟的和未成熟砂岩的標誌。

碎屑成分 石英是砂岩的主要礦物碎屑,它在地表條件下最穩定,是大多數砂岩的主要組分,常用作母岩的指示物。砂岩中長石含量僅次於石英,有的超過石英。一般認為,長石碎屑的含量受氣候、地殼運動的強度和母岩性質的影響。岩屑是判斷母岩的直接標誌。在砂岩中多半是火山岩屑或顆粒較細、成分較為穩定的沉積岩屑和變質岩屑。

砂岩中比重大於2.87的一套礦物,稱為重礦物,其含量一般不及1%。根據重礦物的標型特徵和重礦物組合(再結合輕礦物組合),對恢復母岩類型、進行地層對比,以及追溯陸源區都是有意義的。

填隙物 包括化學膠結物和碎屑雜基。膠結物中占絕對優勢的是矽質和碳酸鹽質。矽質膠結物一般為次生加大石英,較少見的為玉髓和蛋白石。在碳酸鹽膠結物中以方解石較常見,白雲石和菱鐵礦少見。在較古老的砂岩中矽質膠結物較普遍,而中生代及以後的較年輕的砂岩中,常以碳酸鹽膠結物為多。一般認為,這是由於這兩種膠結物穩定性不同,或者碳酸鹽膠結物易被溶淋掉造成的。

特點

砂岩,隔音、吸潮、抗破損,戶外不風化,水中不溶化、不長青苔、易清理等。

優越性

從裝飾性方面來講,砂岩樸素大方、粗獷、自然;花紋變化奇特,如同自然界裡的樹木年輪、木材花紋、山水畫;十分素雅、溫馨,又不失華貴大氣,能給人以返璞歸真、接近山野的感覺;加之具有良好的抗壓、耐磨特性,是牆面、地面裝飾和異型材的上好品種。
從環保性方面來講,砂岩是一種亞光石材,不會產生因光反射而形成的光污染,又是一種天然的防滑材料。而大理石、花崗石是光面石材,只有通過光才顯出裝飾效果,容易產生光虧染。
砂岩因其內部構造空隙率大的特性,具有吸聲、吸潮、防火、亞光等特性,這種特性的品種裝飾到具有吸聲要求的影劇院、體育館、飯店等公共場所效果十分理想。
砂岩是零放射性石材,對人體無傷害。大理石、花崗石都存在微量放射性,長期生活在其中對人身會有潛移默化的傷害。我國《建築材料放射性核素限量》(GB6165—2001)中明確規定,砂岩的放射性不列入放射性檢驗範圍,這是基於常年的監測,以及編制標準時所作的大量抽查得出的結論。實際上作為一種以SiO、A1O,為主的石材,它本身就是一種環保、綠色、用之放心的建築材料。
從耐用性方面來講,砂岩戶外不風化、水中不溶化、不長青苔、不會變色。許多在一二百年前用砂岩建成的建築至今風采依舊、風韻猶存 。

用途

印度用砂岩建造的建築印度用砂岩建造的建築

砂岩是人類使用最為廣泛的石材,其高貴典雅的氣質天然環保的特性成就建築史上的朵朵奇葩。數百年前用砂岩裝飾而成的羅浮宮,英倫皇宮、美國國會大廈、哈佛大學、巴黎聖母院等至今仍風韻猶存,精典永在 。

2000年以來,砂岩作為一種天然建築材料,被追隨時尚和自然的建築設計師所推崇,廣泛地套用在商業和家庭裝潢上。目前(指2009年)世界上已被開採利用的有澳洲砂岩,印度砂岩,西班牙砂岩中國砂岩等。其中色彩,花紋最受建築設計師所歡迎的則是澳洲砂岩。澳洲砂岩是一種生態環保石材,其產品具有無污染、無輻射、無反光、不風化、不變色、吸熱、保溫、防滑等特點。

產品有砂岩圓雕,浮雕壁畫,雕刻花板,藝術花盆,雕塑噴泉,風格壁爐,羅馬柱,門窗套,線條,鏡框,燈飾,拼板,梁托,家居飾品,環境雕塑,建築細部雕塑,園林雕塑,校園雕塑,抽象雕塑 ,名人雕塑,歐式構件、砂岩板、鏤空柱、鏤空花板、塑模假山、景觀雕塑(裝飾雕塑、水景雕塑)等。所有產品均可以按照要求任意著色、彩繪、打磨明暗、貼金;並可以通過技術處理使作品表面呈現粗獷、細膩、龜裂、自然縫隙等真石效果。主要生產顏色有黃砂岩、白砂岩、紅砂岩。純手工打造,耐磨、經久耐用、使用美觀。產品完全是無機材料人工合成,屬於綠色環保產品。

自然景觀

猶他州天然砂岩拱猶他州天然砂岩拱

天然砂岩拱

惡魔花園”——天然砂岩拱公園的亮點是,它號稱擁有超過2000座天然砂岩拱。這些砂岩拱在猶他州乾燥的沙漠中高高聳立,大約290英尺(約88米)。

關於砂岩拱有個有趣的現象:有人說這些天然砂岩拱和附近精緻的石拱是無意間發生了轉換。也因為天然砂岩拱顯然比附近的石拱更加美輪美奐。天然砂岩拱經歷了幾千年的風沙吹拂,和偶爾的暴風雨侵襲,已經成為地質變化永不停歇腳步的見證。

砂岩產地

中國作為世界三大砂岩產地之一,有著極其豐碩的砂岩礦產資源,並且因為中國地域遼闊,地質環境複雜,中國砂岩的花色品種非常的多,但四川省就有100多個礦。固然中國的砂岩的品種非常的多,但是主是集中在四川、雲南和山東,這是中國砂岩的三大產區,同時河北,河南,山西,陝西等也有,但是產品著名度不高,影響力較小。

四川砂岩

四川砂岩屬於泥砂岩,其顆粒細膩,質地較軟,非常適合做為建築裝飾用材,特別是用作雕刻用石。而且因為四川的地輿地質前提比較複雜,所以四川的砂岩品種非常的多。四川砂岩的顏色可以說是全中國最豐碩的,有紅色、綠色、灰色、白色、玄色、紫色、黃色、青色等等,非常的多。但是因為其材質相對較軟,並且交通不便,礦區開採方式也比較落後,所以四川砂岩基本供給的是條板,無法提供1m以上的大板。但是假如數目少的情況下,礦區可能採用圓盤鋸翻切的方式,少量供給,不外因為破損率較高,價格較貴。但四川有一種砂岩號稱硬度可相比花崗岩,有些砂岩的材質較硬能做火燒加工。

雲南砂岩

雲南砂岩同四川砂岩一樣同屬泥砂岩,一樣的顆粒細膩,質地較軟。但是因為形成的地質地域環境不同,雲南砂岩相對四川砂岩而言,紋理會更漂亮,有自己的風格特點,雲南砂岩的顏色也很豐碩,常見的有黃木紋砂岩,山水紋砂岩,紅砂岩,黃砂岩,白砂岩和青砂岩。 因為雲南的砂岩行業起步較早,開採加工技術相對較高,能供給1m以上的大板,不外因為泥砂岩質地較軟,套用上會受到限制,一般也以規格板為主。

山東砂岩

山東砂岩屬於海砂岩,結構顆粒比較粗,硬度比較大,但是比較脆。山東砂岩基本都能切成1.2m以上的大板,有些甚至被用做台面板,良多都可以做成1cm的薄板。因為其硬度夠,所以能進行幾乎所有的表面加工。山東砂岩的顏色就相對較少,主要有紅色,黃色,綠色,紫色,咖啡色,白色。但是山東砂岩基本都是帶紋路的,就連所謂的白砂岩和紫砂岩也並非全是純色,白砂岩帶有暗紋,紫砂岩有白點。

澳洲砂岩

目前世界上已被開採利用的有澳洲砂岩,印度砂岩,西班牙砂岩,中國砂岩等。其中色彩,花紋最受建築設計師所歡迎的則是澳洲砂岩。澳洲砂岩是一種生態環保石材,其產品具有無污染、無輻射、無反光、不風化、不變色、吸熱、保溫、防滑等特點。

類別

產品有砂岩圓雕,浮雕壁畫,雕刻花板,藝術花盆,雕塑噴泉,風格壁爐,羅馬柱,門窗套,線條,鏡框,燈飾,拼板,梁托,家居飾品,環境雕塑;建築細部雕塑,園林雕塑,校園雕塑,抽象雕塑,名人雕塑,歐式構件、砂岩板、鏤空柱、鏤空花板、塑模假山、景觀雕塑(裝飾雕塑、水景雕塑)等。所有產品均可以按照要求任意著色、彩繪、打磨明暗、貼金;並可以通過技術處理使作品表面呈現粗獷、細膩、龜裂、自然縫隙等真石效果。主要生產顏色有黃砂岩、白砂岩、紅砂岩。純手工打造,耐磨、經久耐用、使用美觀。產品完全是無機材料人工合成,屬於綠色環保產品。

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