花岗岩等石材的硬度范围及相关专业知识

 花岗岩 

花岗岩属火成岩，由地下岩浆喷出和侵入冷却结晶，以及花岗质的变质岩等形成。具有可见的晶体结构和纹理。它由长石（通常是钾长石和奥长石）和石英组成，搀杂少量的云母（黑云母或白云母）和微量矿物质，譬如：锆石、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿和榍石等等。花岗石主要成分是二氧化硅，其含量约为65%—85%。花岗石的化学性质呈弱酸性。通常情况下，花岗岩略带白色或灰色，由于混有深色的水晶，外观带有斑点，钾长石的加入使得其呈红色或肉色。花岗岩由岩浆慢慢冷却结晶形成，深埋于地表以下，当冷却速度异常缓慢时，它就形成一种纹理非常粗糙的花岗岩，人们称之为结晶花岗岩。花岗岩以及其它的结晶岩构成了大陆板块的基础，它也是暴露在地球表面最为常见的侵入岩。

 

尽管花岗岩被认为是由融化的物质或者岩浆形成的火成岩，但是有大量证据表明某些花岗岩的形成是局部变形或者先前岩石的产物，它们未经过液态或者融化过程而重新排列和重结晶。 

 

花岗岩的比重在2.63到2.75之间，其抗压强度为1,050~14,000 千克/平方厘米（15,000~20, 000磅/平方英寸）。因为花岗岩的强度比沙岩、石灰石和大理石大，因此比较难于开采。由于花岗石形成的特殊条件和坚定的结构特点，使其具有如下独特性能： 

 

 

（1） 具有良好的装饰性能，可适用公共场所及室外的装饰。 

（2） 具有优良的加工性能：锯、切、磨光、钻孔、雕刻等。其加工精度可达0.5μm以下，光度达1600以上。 

（3） 耐磨性能好，比铸铁高5-10倍。 

（4） 热膨胀系数小，不易变形，与铟钢相仿，受温度影响极微。 

（5） 弹性模量大，高于铸铁。 

（6） 刚性好，内阻尼系数大，比钢铁大15倍。能防震，减震。 

（7） 花岗石具有脆性，受损后只是局部脱落，不影响整体的平直性。 

（8） 花岗石的化学性质稳定，不易风化，能耐酸、碱及腐蚀气体的侵蚀，其化学性与二氧化硅的含量成正比，使用寿命可达200年左右。 

（9） 花岗石具有不导电、不导磁，场位稳定。 

 

 

通常，花岗岩分成三个不同的类别： 

细粒花岗岩：长石晶体的平均直径为1/16~1/8英寸。 

中粒花岗岩：长石晶体的平均直径约为1/4英寸。 

粗粒花岗岩：长石晶体的平均直径约为1/2英寸和直径更大的晶体，有的甚至达到几个厘米。粗粒花岗岩的密度相对较低。 

 

 

近年来，纪念碑建筑所采用的石材中，花岗岩占83%，大理石占17%。

 

备注：摩氏硬度表中所刊载的数字，并没有比例上的关系。例如正长石硬度6，并不表示他是方解石硬度的两倍，数字的大小仅表明硬度排行而已。

当鉴定硬度时, 如果没有以上的摩氏硬度计, 可用其他东西代替,如小刀其硬度约为5.5;铜币约为3.5至4; 指甲约为2至3;玻璃硬度为6。

使用方法：如有一种未知硬度的矿物，用它能刻划正长石，但不能刻划石英，则此矿物的硬度可定为6.5度。其他可依此类推。在野外考查或没有上表中的矿物时，还可以用指甲或一些常见的工具来鉴定矿物的硬度。

1.滑石　

2.石膏

3.方解石

4.萤石

5.磷灰石

6.正长石

7.石英

8.黄玉

9.刚玉

10.金刚石

 

奥国矿物学家摩氏(Frederich Mohs)创立一种硬度表，作为评判矿物硬度的标准。最软者为滑石，最硬者为金刚石，共有十种矿物，定为十级，

分别为： 滑石(Talc)   石膏(Gypsum)   指甲 2.5   

方解石(Calcite)   铜币 3.5-4   

 

萤石(Fluorite)   磷灰石(Apatite)   钢刀 5.5   

 

玻璃 5.5 -6   

 

正长石(Orthoclase)   钢锉 6.5   

 

石英(Quartz)   黄玉(Topaz)   刚玉(Corundum)   金刚石(Diamond)