大理石（Marble）指碳酸鹽礦物的變質(zhì)作用（以區(qū)域變質(zhì)和接觸變質(zhì)為主）重結(jié)晶后形成的具有明顯粒狀晶體結(jié)構(gòu)的鈣質(zhì)變質(zhì)巖。其主要礦物成分為方解石和白云石，主要化學(xué)成分為CaCO3。大理巖零星分布，主要分布于地面縫合帶的變質(zhì)巖中。世界主產(chǎn)區(qū)是中國、意大利、法國、英國、德國、荷蘭、比利時(shí)、瑞士、丹麥、挪威、瑞典、西班牙等。

自然界中大理石的形成是由于熱巖漿從地球的裂縫中流出整個(gè)上層石灰?guī)r層的地殼在上覆熔巖的高溫和重力作用下，有機(jī)碎屑中的碳酸鈣發(fā)生了變化，完全重結(jié)晶，形成了完美對稱的顆粒。

大理石作為生活中的商品，是有一定技術(shù)用途或商品價(jià)值的碳酸鹽、由蛇紋石和橄欖石礦物組成的巖石，通常顏色淺，白色或灰白色，偶爾含有蛇紋石、透輝石、金云母、橄欖石、氧化鐵和其他礦物質(zhì)混合著不同程度的綠色、黃綠色、褐色、粉紅色等色彩。大理石的主要用途是加工成高檔建筑裝飾板，也可用作其他工業(yè)原料，如冶金溶劑。

文化傳說

歷史上關(guān)于大理石的記載更早見于唐代，但它的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展肯定早于唐代。《舊五代史》記載了上述已知的存在“采天下奇花異竹、珍木怪石”愛好，李德裕，唐朝前宰相“醒酒石”It s點(diǎn)蒼山大理石。他還寫了詩《題奇石》（石在浙西公署）日：蘊(yùn)玉抱清輝，閑日灑。阻隔在天地之間，自然寂寞。在大量流傳至今的唐詩中，也有許多描寫石屏的詩歌，表現(xiàn)了文人雅士的思想當(dāng)時(shí)人們對石頭很復(fù)雜雖然詩中沒有明確說這些石屏是大理石，但可以肯定的是石屏的石頭不是普通的石頭，大部分應(yīng)該都在“石畫”，如文《秋日旅舍寄義山李侍御》“孟曉沒有不要離開金 他很早就冒著嚴(yán)寒去了石屏。

風(fēng)”，《寒林石屏》中沒有無聊“草堂無物伴身閑、惟有屏風(fēng)枕算間”，呂燕《題壁二絕》“優(yōu)筆酵素干龍鼻水，閑題破石屏”正因?yàn)槿绱?，才有了宋代“賞石文化”進(jìn)一步的繁榮，甚至用大理石來裝飾家具逐漸流行起來，這在宋代的一些傳世畫作中可見一斑。有鑒于此，當(dāng)時(shí)的學(xué)者文編輯了91篇有關(guān)大理石的文獻(xiàn)、詩一百五十首、賦三篇、銘四篇、本書《大理石錄》由八篇文章組成、可以說今天你能看到的是關(guān)于“大理石文化”的最早總結(jié)。另外宋代湯周、《宣和碧石譜》秦公寫的也反映了宋代“碧石”即大理石）關(guān)于收藏和鑒賞的專著已經(jīng)失傳。

發(fā)現(xiàn)歷程

對大理石資源的認(rèn)識開發(fā)和利用由來已久。古希臘時(shí)期（大約在公元前5世紀(jì)）從古典時(shí)代晚期到希臘化時(shí)代，白色大理石一直保存在公共建筑和寺廟中（公元前4世紀(jì)至公元前3世紀(jì)）人們開始使用彩色大理石。第一座完全用大理石建造的建筑是雅典寶庫，建于公元前510年至公元前490年。在2000多年前的古羅馬，即1630年，白色和彩色大理石已被用作建筑材料—1653年，莫臥兒皇帝沙韓佳在印度阿格拉郊區(qū)為他的妻子建造了這座城堡“泰吉·瑪哈爾陵”泰姬陵）它的主體建筑全部由白色大理石建成。墓中窗扇、棺前屏風(fēng)、柵欄隔斷等，都是用大理石通過空氣雕刻出來的。

大理石

中國在了解開發(fā)和利用大理石資源方面也有著悠久的歷史。山西襄汾舊石器時(shí)代中期“丁村人”在遺址中發(fā)現(xiàn)了由厚而扁平的石灰?guī)r礫石制成的球形投擲器，在山東曲阜夏侯新石器文化遺址中發(fā)現(xiàn)了由大理石制成的石斧、鏃形器、指環(huán)。商墓中用大理石雕刻的人、虎、牛、鵓、龜、青蛙和大理石樂器的三維雕像。漢代的石室、石闕、石墓、寺廟和其他建筑使用大理石作為材料是相當(dāng)普遍的。

開采歷史

西漢末年，河北省曲陽縣“曲陽玉”大理石被開采出來，不僅用作建筑材料，還用來雕刻佛像、雄獅、筆架、燈座等藝術(shù)品。從北魏到隋唐，隨著石窟藝術(shù)的繁榮，大理石山也開始被挖掘、雕塑的對象，如河南洛陽的龍門石窟。

公元738年，皮洛格在云南大理建立南詔國，依靠李唐的影響，趁機(jī)修建了規(guī)模宏大的建筑豪華的宮殿寺廟及其欄桿、石柱、屏風(fēng)、花盆是用當(dāng)?shù)氐拇罄硎窨潭傻膹墓?25年南詔建立的千尋塔和塔內(nèi)雕刻的大理石佛像，到大理城遺址的大理石南詔德化碑，中國開發(fā)利用大理點(diǎn)蒼山大理石資源至少已有1100年。北京十三陵地宮前、中、后三個(gè)大廳的石門都是用的“漢白玉”由大理石制成，其左右大殿的石門都是用的“艾葉青”大理石制成。北京故宮博物院、天壇、清東陵、清西陵，甚至中國的很多名勝古跡，都是用大理石做建筑材料的、裝飾材料、石雕和玉雕材料。

礦物組成

大理石的主要礦物成分為隱晶質(zhì)方解石和白云石，次生礦物為蛇紋石、透閃石、硅灰石、石墨等?；瘜W(xué)成分主要是CaCO3，約占50%~75%次要成分是碳酸鎂、CaO、MnO and silica, etc。因?yàn)镃aCO3會受到大氣中CO2的影響、碳化物、在水分的作用下，容易風(fēng)化溶解，放在室外的大理石表面很快就會失去光澤。

物理特性

大理石通常顏色淺，白色或灰白色，偶爾含有蛇紋石、透輝石、金云母、橄欖石、氧化鐵和其他礦物質(zhì)混合著不同程度的綠色、黃綠色、褐色、粉色等顏色，其密度為2.7~2.9g/Cm3，堆積密度為2600~2700kg/M3，折射率是1.486~1.658，抗壓強(qiáng)度為49MPa~186.抗彎強(qiáng)度為4.6MPa~31.36MPa，吸水率小于1%使用壽命為40~100年。大理石很軟，其莫氏硬度為2.5~5，高電阻率(干燥時(shí)，電阻率為1013ω·cm、潮濕時(shí)，體積電阻為107 ~ 109 ω·cm)，易于加工和拋光，良好的鋸切和雕刻性能。

結(jié)構(gòu)特征

通常，它具有粒狀晶體結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)，有時(shí)也有條狀結(jié)構(gòu)。粒度因變質(zhì)程度而異，有的可達(dá)粗粒甚至巨粒，但大部分仍為微晶或細(xì)粒。

自然界中大理石的形成是由于熱巖漿從地球的裂縫中流出整個(gè)上層石灰?guī)r層的地殼在上覆熔巖的高溫和重力作用下，有機(jī)碎屑中的碳酸鈣發(fā)生了變化，完全重結(jié)晶，形成了完美對稱的顆粒。

大理石的主要成分是普通碳酸鈣、碳酸鎂是通過重結(jié)晶形成的，重結(jié)晶的驅(qū)動力主要有兩個(gè)，一個(gè)是高溫，一個(gè)是高壓。高溫驅(qū)動的碳酸鈣和碳酸鎂重結(jié)晶在地質(zhì)學(xué)上主要發(fā)生在兩種情況下：一種是熱液侵入；一種是深埋后地?zé)崽荻刃?yīng)引起的溫度上升。碳酸鈣在常壓下直接加熱到900℃可以分解成生石灰和二氧化碳，但是碳酸鈣的熔點(diǎn)在十倍大氣壓下可以測到1289℃，在地質(zhì)學(xué)上屬于超低壓力環(huán)境，這個(gè)壓力在地下50m或者海水中可以達(dá)到100m。在施加一定的壓力和加熱后，碳酸鈣將達(dá)到熔融或半熔融狀態(tài)并重結(jié)晶。以高壓為主要驅(qū)動力的碳酸鈣和碳酸鎂重結(jié)晶作用在普通深埋過程中不發(fā)生，主要發(fā)生在造山運(yùn)動和地殼局部應(yīng)力作用下、當(dāng)巖石急劇變形時(shí)，碳酸鈣和碳酸鎂的原巖會發(fā)生重結(jié)晶，變成大理巖。

大理巖零星分布，主要分布于地面縫合帶的變質(zhì)巖中。世界主產(chǎn)區(qū)是中國、意大利、法國、英國、德國、荷蘭、比利時(shí)、瑞士、丹麥、挪威、瑞典、西班牙等。中國的大理石主要產(chǎn)于云南、北京、山東、浙江、福建、廣東、廣西、河北等地，品種繁多，有近400個(gè)大理石品種。

建筑

大理石可以作為室內(nèi)使用的石雕，其板材可以作為高檔建筑墻體的內(nèi)飾板、外飾面板、地磚等，但大理石的成分和成石過程容易造成風(fēng)化熔化效應(yīng)，進(jìn)而使大理石表面迅速失去光澤，所以除了少數(shù)（如漢白玉、艾葉青）質(zhì)純、一般大理石裝飾制品除了相對穩(wěn)定的品種外，只作為室內(nèi)裝飾材料。大理石碎石和碎石可以用來砌墻、鋪路、用于混凝土的骨料也可以用來生產(chǎn)石米彩石米是生產(chǎn)彩色水磨石和制作外墻水磨石的良好原料，而白石米可以代替方解石作為現(xiàn)澆水磨石的骨料。大理石粉也可用作建筑砂和鑄造砂。

工業(yè)

含純碳酸鈣的大理石可用作冶金熔劑和水泥、玻璃、陶瓷、石灰、電石和堿為原料，含純碳酸鈣的大理石粉可作為焊條原料、國產(chǎn)煤的脫硫劑，并在制革中代替小蘇打用于重革脫酸，代替小蘇打提高鞣制堿度。廢大理石泥漿可用作水泥原料和瀝青路面的填料。

開采方法

1)串珠鋸和臂鋸相結(jié)合的全鋸采礦法：廢料開采率最高，開采成本適中，廢料規(guī)格齊全，廢料破碎度大、表面質(zhì)量好，采場易于規(guī)劃，串珠鋸的開采效率可以最大化，開采程序操作簡單，但開采效率會低于圓鋸和串珠鋸相結(jié)合的全鋸采礦法。

2)串珠鋸全鋸采礦法：它具有串珠鋸和臂鋸組合全鋸采礦法的所有優(yōu)點(diǎn)，但鉆穿串珠繩交叉孔的難度更大，采礦效率會低于串珠鋸和臂鋸全鋸采礦法。

3)臂鋸全鋸采礦法：它具有前兩種方法的共同優(yōu)點(diǎn)，但挖掘效率會低于這兩種方法。臂鋸全鋸時(shí)，必須采用大中型鏈鋸組合進(jìn)行開采長度大于6m的大型鏈臂鋸用于礦體的垂直切割，長度小于3. 5m截割臂中型截割臂用于水平切割。

影響因素

1）花色的影響：大理石的顏色變化很大大多數(shù)情況下，從不同方向切割后得到的顏色效果是不一樣的通常會有兩種不同的顏色品種，但是原料的不同市場價(jià)值決定了開采這種大理石的經(jīng)濟(jì)效益，這是開采大理石時(shí)必須注意的。

2）礦體的地形條件：它是選擇山坡或洼地露天采礦方法的依據(jù)，也是礦體完整性的依據(jù)、裂隙發(fā)育程度也影響采礦方法的選擇若大理巖礦體裂隙較發(fā)育，礦體完整性差，應(yīng)采用全鋸高臺階采礦法。如果大理巖礦體完整性好，裂隙不發(fā)育，則為高、可采用低臺階開采，串珠鋸和臂鋸相結(jié)合為全鋸采煤法、串珠鋸全鋸采礦法、臂鋸全鋸采礦法也適用。此外，礦井周圍的道路交通、開采的基礎(chǔ)設(shè)施、輔助設(shè)施和設(shè)備也會影響采礦方法。

3）石材本身的特性：根據(jù)大理石的硬度和可劈性，選擇比較合適的、更經(jīng)濟(jì)的采礦方法和設(shè)備。有些種類的大理石有很高的硬度和條紋、有塊狀或顆粒狀的硅質(zhì)成分，有的已變成硬度不低于花崗巖的硅化大理石，難以切割。應(yīng)根據(jù)大理石的硬度和可劈性選擇合適的采礦方法。