岩石的分类--应用篇

火成岩─比较
名称 玄武岩 组成 颗粒大小 较小 岩浆 冷却快慢 迅速冷却 铁、镁 成分含量 多 二氧化硅 成份含量 少
白色，比重小，含有无色矿物（如石英、 长石） 灰色，有色与无色矿物约各半
安山岩
花冈岩
较小
较大
迅速冷却
缓慢冷却
中
少
中
多
52以下
黑色，比重较大，含有色矿物（如橄榄 石、辉石、角闪石）
沉积岩与变质岩
常见的造岩矿物

矿物之识别
矿物之识别可透过许多物理性质来进行，如：

结晶大 含量约 石英 长石 96% 硅酸盐 类 结晶小 含量小 于1% 碳酸盐 含量小 类 于1%
解理 (即倾向于某特定且优先的方向发生断裂) 裂痕 颜色 结晶形状 硬度 比重 斑痕与线纹 (划过某特定矿物表面之条纹)
云母 角闪石 橄榄石 辉石

解理不明显之岩石，裂纹不规则，称为断口。
结晶度

岩石完全由结晶体物质生成者，称为完全结晶质；完全由玻璃物质生成，但不含结晶者，称為玻璃质或非结晶 质；由此二者混合生成者，称为半结晶质。 对于完全结晶质或半结晶质，其结晶粒可用肉眼看出者，称为显晶质，以显微镜才能看见者，称为微晶质。结 晶粒平均5mm以上者，称为粗粒，5～2mm者为中粒，2mm以下者为细粒。结晶粒之大小，依岩浆冷却速率之快慢 而变化。 完全结晶质的岩石，其主成分矿物的结晶粒大小大约相等者，称为等粒状或简称為粒状组织。 结晶中有部分特大颗粒散布于特小结晶粒集合体或玻璃质中者，称為斑状组織。 岩石中常有造岩矿物之同一种矿物成分，向一定方向作线状发展。含有这种内部组织的岩石，称为线状构 造。
耐用年限 30～50 60～100 75～200 75～200
耐久性
影响石材耐久性的因子有石材组织、造岩矿物种类、使
用场所的水土环境及曝露状况。
线胀系数
造岩矿物的线胀系数，依矿物成分而异，并受结晶之影响，因此石材受温度变化而发生伸缩时，其内部将发生
极为复杂的应力，此为造成岩石崩坏的主要原因。线胀系数会因温度变化而改变，下表所列为各种石材在高温下 的线胀系数。


造岩矿物
组成岩石的主要矿物称之为造岩矿物。 矿物是指天然产出的均匀固态物质，绝大部份是晶质，并具一
定范围的化学成份及物理性质。
晶質是指固体内部的组成粒子(原子、离子、原子群等)有规则的
排列；相反的，非晶质则无规则性的排列。
矿物有二千多种，但是主要的造岩矿物约只有十几种，常见的
造岩矿物有：石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石、方解 石、粘土矿物。
角闪岩
母岩 花冈岩 变质岩 花冈片麻岩 绿色片岩、角闪岩 蛇纹岩
火成岩
玄武岩 橄榄岩
变质岩─叶理
变质岩中若含有大量片状矿物，变质过程中， 常呈平行排列，故易出现板状或片状之破裂 面。

板岩、片麻岩及片岩拥有叶理与叶状组织 (矿物颗粒重新排列呈平行状排列)；而大理 岩、蛇纹岩、及石英岩属非叶状或没有解 理。 与其母岩相比较，通常变质岩较粗、较紧 密且孔隙较少。
石灰石 大理石
沉积岩 ：岩石受 风化、 侵蚀、搬运、沉积 、成岩(压密、 胶结)所 形成的岩石。

三大岩类在地壳中含量最多的是 火成岩；最少的是 沉积岩，仅分布在地表至地下最深5公里处，因此在 地 表最容易见到其踪迹。
岩石名称 石灰岩 砾岩 形成方式 由 珊瑚或贝壳组成。 > 2mm，大颗粒 碎屑沉积物。 2~ 1/256mm， 中颗粒碎屑沉积物。 < 1/256mm， 细颗粒碎屑沉积物。
组成颗粒
＞1mm 碎屑岩 1~1/16mm 1/16~1/256mm ＜1/256mm 生物岩 CaCO3沉积
岩石名称
砾岩 砂岩 粉砂岩 页岩 石灰岩
沈积岩
沈积岩具有明显的成层 狀 ，即以呈现出原本
沉积作用

性质相异迭层之劈裂面为其特征。
沈积岩可分为两种类型：由岩屑形成 (由颗粒
胶结在一起而成形 )，以及由化学形成 (由矿物 物质沈淀成形)。
玄武岩呈现出细晶粒、浮石属玻璃质。
三大岩类 岩石名称 花冈岩 火成岩 形成方式 岩浆在地表下深处， 岩浆冷却形成。( 大陆地壳)
玄武岩
安山岩
岩浆 喷出地表， 岩浆冷却形成。( 海洋地壳)
海洋地壳( 玄武岩)与 海洋沉积物在地底 高温下熔化形成 岩浆，再喷出地表后形成。
二氧化硅 成份含量
黏滞性
流动 情况
岩石之种类
岩石是矿物的集成物，可依多种方式分类之。从地质学上可分成火成岩、沈积岩及变质岩三种；依产 出成型有块状岩、成层岩、剥状岩等多种；依化学成分区分有硅酸质岩、矾土质岩、石灰质岩、黏土 质岩等多种；依组织之不同则可分成结晶质岩及碎屑质岩两种。
岩石

岩石为矿物之集成物，依地质学上的分类可分成三类： 火成岩：由岩浆冷却形成之岩石 沉积岩：沉积作用形成之岩石 变质岩：因变质作用形成之岩石 地壳之95 %是由火成岩组成。 岩石如花岗岩、玄武岩 ( 黑色火成岩) 及火山岩 (或岩浆) 系由熔融或半熔融状态之岩浆凝固所形 成，通常为非层状与近似结晶状的结构。 在地表或地表附近凝结而成且具有微结晶组织的暗黑色岩石，通常称为黑色火成岩。 火成岩： 岩浆冷却后形成的岩石。
岩与石膏则是属于化学形成的种类。
变质岩
在热、水、压力与其他媒介作用下，火成岩或沈积岩逐渐改变其结构及性质而形成的岩石称为
变质岩。
例如：片麻岩、石英岩、大理岩与板岩为具有结晶状的结构。
变质岩─种类
母岩
砂岩 沉积岩 页岩 石灰岩
石英 岩
变质岩
石英岩 板岩、片岩 大理岩 花冈 片麻 岩
大理 岩
板 岩
片 岩 蛇 纹 岩
温度 岩石种类 花岗岩 砂 岩 安山岩 凝灰质安山岩 凝灰石 石灰石 300℃ 0.025 0.030 0.023 － 0.038 0.900 500℃ 0.092 0.058 0.051 0.030 0.050 0.170 600℃ 0.133 0.116 0.124 0.023 0.090 0.220 750℃ 0.288 0.112 0.105 0.035 0.083 － 900℃ 0.297 0.119 0.086 0.035 0.066 － 1060℃ 0.374 0.228 0.093 － 0.061 －
变质岩─叶理

变质岩─具有叶理
变质岩─不具叶理
板岩
石英岩
片麻岩 片岩 大理岩
角闪岩
岩石相关知识点
风化作用

当岩石受到空气、水及生物等作用时，岩石的性质，包括颜色、组织、成分、外形或固结程 度等，如果在原地附近发生变化，这些变化就称为风化作用。
矿物的基本定义

矿物的种类
矿 金属矿 重金属、轻金属、贵重金 属、普通金属、稀有金属 物 非金属矿 黏土矿、氧化矿、硫化矿、 碳酸盐矿
砂岩与页岩属于由岩屑形成的种类，而石灰
岩石碎屑经由搬运作用而移到另外一个地方时，因为自然 营力的减弱，便会进行沉积作用，这些沉积物又会经由成 岩作用而形成沉积岩。如砂岩、石灰岩、白云岩及页岩等， 主要由水及冰川作用将物质搬运与堆积后凝结而成。
而成岩作用是将疏松沉积物质堆积，直到硬化为沉积岩时 的一切地质作用。但这段期间，还须经过几种过程。 压缩过程—由于堆积物本身重量产生的压力，使得颗粒间 的水分排除，空隙会减小，但此时颗粒间仍是彼此分开的。 胶结过程—会使沉积物空隙因为胶结质的充填而固结成岩 石，颗粒间就不再松散了。

粒状组织及斑状组织

线状构造

石材之物理及工程性质
比重

石材的比重依成分的性质、比例及组织中空隙含量而异。一般所谓比重是指涨比重，大致上约为2.50～2.80。涨 比重可利用下列公式计算： 涨比重＝ 式中： W1＝试体绝对干燥重量（g） W2＝浸入水中重量（g） W3＝浸入水中48小时后之空中重量（g）
三大岩类
沉积岩
砂岩 页岩

砾岩、砂岩、页岩都是由 碎屑沉积物 所组成，其碎屑颗粒大小不同，以 砾岩最大，以 页岩最小wk.baidu.com 生物沉积岩：如石灰岩。 化学沉积岩：蒸发岩( 岩盐)。
砂岩
砾岩
页岩

台湾西部 山区或丘陵常可发现 层理 明显的 砂页 岩 互层，砂岩比较 硬，不易受到风化侵蚀影响， 页岩则相反，所以常见到页岩层较凹入 ，砂岩层 较 凸出。
天然的 无机作用形成 有一定的化学成分 原子呈规则排列(除水银外)
岩石矿物

矿物(为自然成形且通常是无机体)是具有特定物理及化学性质的结晶物质，其性质取决于 组成成分与内部结构。 矿物可形成基本的构成单位，并从而组成岩石。任一特定矿物试样，其组成元素的原子 排列皆相同。 少数矿物(例如：碳、铁、金、银 )为元素，但多数为化合物。 矿物主要形成自溶液的沈淀、岩浆的冷却与硬固、气体的凝结、或变质作用。
岩石的认识
岩石指 天然产出，已固结或疏松的组成 地壳之物质。 大多数的岩石是由 矿物所组成， 矿物是构成 岩石的基本单位。

一种矿物组成的岩石：石英岩─ 石英。 二种以上矿物组成的岩石：花岗岩─长石、 石英、 云母；安山岩 ─ 长石、 角闪石。 不是由矿物组成的岩石：煤炭─ 有机物。

黏土矿物

方解石
岩石构造

在岩石中常见之有规则的天然裂痕称为裂目，分为岩石生成初期已存在者，以及在岩石 生成后才产生者二种。重要的组织裂痕和节理有下列多种： 节理
为岩石特有的天然断裂，分规则及不规则两类，火成岩、水成岩及变质岩都有此现象，而以火成岩最为明显。 节理依型态可分成下列几种： 1.不规则扁豆状节理（Lenticularjoint）－如花岗岩。 2.板状节理（Platyjoint）－形状如重迭之板，如水成岩、安山岩等。 3.柱状节理（Columnarjoint）－石柱并立之节理，主要有火山岩。 4.球状节理（Spheroidaljoint）－洋葱之球状节理，为岩石露出之头部。
喷发 状况
火山 形状
少
多
低
高
易流动
不易流动
宁静
爆炸
盾状
锥状
矿物组成 （化学组成） 生成 环境 火山岩 深成岩
鉄镁质（辉石、角闪石） 少 矽铝质（石英、正长石） 少 酸性 中性 基性
多 多 超基性
火成岩依硅酸含量（SIO2）之分类
种 别 酸性 岩 中性 岩 基性 岩 硅酸含量 （%） 60以上 66～52 特 性
立理（断裂）


火成岩中，如花岗岩，由于造岩矿物的排列以及含有劈开面而容易发生断裂，其断裂之面，称为立理。
立理通常三面相互直交，二面几乎与节理成平行，这种立理有时有利益于加工。
解理

有些矿物于一定方向容易发生开裂，此性质称为解理，是因矿物内的原子排列状态而发生。 解理的程度分为完全、良好、明显、模糊及不明显等五阶段。
石材的孔隙率指石材内孔隙体积与其容积体积之比，并无直接测定法，可利用下列公式计算之： 孔隙率P（%）=（1－ ）×100
孔隙率

式中：
W＝单位容积重量（kg/ l） D＝真比重 V＝容积体积（l）
石 材 砂岩粗粒 砂岩细粒 硬质砂岩 石灰石
耐用年限 5～15 20～50 100～200 20～40
石 材 白云石 大理石 花岗岩 石英岩
火成岩




火山岩：岩浆喷至地表或在地表附近冷却而凝固形成 火山岩。如玄武岩 、安山岩 。 深成 岩：岩浆在地壳深处逐渐冷却凝固而形成深成 岩。因岩浆冷却环境缓慢稳定，所能结晶的矿物颗粒 就越大，如花冈岩。
火成岩是基于纹理组织(如粗晶粒、细晶粒、或玻璃质)与矿物成分来分类，如花岗岩呈现出粗晶粒、

层理

为沈积岩及由沈积岩历经长时间后所生成的变质岩中常见的平行状节理。 层理之形成是于地层堆积时，因受季节、气象、流水及生物繁殖生态等之变化，而使其堆积面与当时之地表 面几乎成为平行。
片理

为于变质岩中常发生的节理，其方向不规则，具有使叶片状岩石裂成为薄片或扁桃腺状之性质。
石理

石理是指由造岩矿物的集合状态所生成的造型，为岩石组织中的裂痕。 火成岩的石理分结晶质与非结晶质两种，岩浆缓慢冷却者，形成如花岗岩、石英班岩之完全结晶质；若急速冷 却，则成为如黑曜石之玻璃质（非结晶质），或成为结晶与玻璃质之混合，如安山岩之半结晶质。
吸水率
石材内含有孔隙而会吸水，其吸水性可用吸水率表示之。吸水率依岩石种类，试体大小及浸水时间而异。吸水率 试验通常采用重量20g以上的立方体，可依下式计算吸水率： 吸水率（%）＝×100 式中： W1＝试体绝对干燥重量（g） W3＝浸入水中48小时后之空中重量（g）

冰冻抵抗性

石材吸水后，若遇到0℃以下温度，内部水分会膨胀，产生张力，经长期重复作用后可能使石材表面开裂剥落而 破坏。 对于冰冻抵抗性的评估，可进行冻融试验。试体尺寸取2.5cm3，于30℃下干燥称重后，浸入15～20℃水中2天，之 后移入-10～-15℃冰冻室内4小时，取出再放入15℃水中溶解，然后洗净并干燥后在称其重量。如此反复作用24次 后，测定其重量之损失百分率，损失率愈大表示其冰冻抵抗性愈差。