砂岩石材

砂岩（sandstone）是一种沉积岩，主要由砂粒胶结而成的，其中砂里粒含量要大于50%。决大部分砂岩是由石英或长石组成的，石英和长石是组成地壳最常见的成分。砂岩的颜色和沙子一样，可以是任何颜色，最常见的是棕色、黄色、红色、灰色和白色。地球上常见由砂岩相成的悬崖峭壁。

一、砂岩的形成

砂岩是由碎屑沉积形成的，和生物沉积形成的如煤，以及化学沉积形成的如石膏、碧玉不同，碎屑可以是其他岩石的或某些矿物晶体的，胶结这些碎屑的物质可以是方解石、黏土或硅土，碎屑的粒径在0.1—2毫米之间，如果碎屑粒径过小会形成片岩或页岩，过大会形成砾岩或角砾岩。

含氧化铁条纹的砂岩砂岩的形成分为两个阶段，首先砂粒一层层地沉积，可能是水或大气搬运造成的；然后在压力的作用下，被从上面淋滤下的碳酸钙或硅质胶结到一起，其中含有的铁、硅、锰等元素会造成砂岩不同的颜色。由于沉积环境的差别，使得各种砂岩有不同的节理、粒径、颜色和性质，主要有陆相沉积和海相沉积两大类。

二、砂岩的构造

除生物成因构造外，几乎所有构造都能在砂岩中出现（见沉积岩）。层内构造和层间构造是判断搬运沉积物的运动流体的类型和强度的最明显标志，如交错层理是古流标志之一，不同类型的粒序层理是判断牵引流和浊流的标志之一。

三、砂岩的分类

砂岩按砂粒的直径划分为：巨粒砂岩（2—1mm）、粗粒砂岩（1—0.5mm）、中粒砂岩（0.5—0.25mm）、细粒砂岩（0.25—0.125mm）、微粒砂岩（0.125—0.0625mm），以上各种砂岩中，相应粒级含量应在50%以上。

按岩石（矿物）类型分类：石英砂岩（石英和各种硅质岩屑的含量占砂级岩屑总量的95%以上）和石英杂砂岩、长石砂岩（碎屑成分主要是石英和长石，其中石英含量低于75%、长石超过18.75%）和长石杂砂岩、岩屑砂岩（碎屑中石英含量低于75%，岩屑含量一般大于18.755,岩屑/长石比值大于3）和岩屑杂砂岩。

四、砂岩的主要类型

砂岩的主要类型有石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩。

1）石英砂岩：石英及硅质岩屑的含量占砂级碎屑总量95%以上，仅含少量或不含长石、岩屑和重矿物。碎屑颗粒常以单晶石英为主，磨圆度和分选性都比较好，成分成熟度和结构成熟度都是最高的。杂基少，颗粒支撑。当杂基> 15%时则称石英杂砂岩。石英砂岩主要形成于稳定的大地构造环境，地形准平原化，母岩经长期风化，剥蚀的产物大多在海洋（如海滩）环境下，受到波浪和水流强烈簸选和反复磨蚀缓慢沉积而形成的。它常与碳酸盐沉积共生,组成石英砂岩-造海碳酸盐建造，如华北地台北半部的上前寒武系。

2）长石砂岩：长石碎屑含量占砂级碎屑总量25%以上。其中石英含量 <75%，可含较多的云母和重矿物。胶结物主要为钙质和铁质，常含粘土杂基。当杂基>15%时,则属长石杂砂岩。碎屑颗粒一般分选、圆度中等。长石砂岩常呈浅黄、肉粉或绿灰等色。长石砂岩按其形成条件可分为3类,即构造长石砂岩、基底长石砂岩和气候长石砂岩。长石砂岩一般是在构造运动比较强烈的地区，母岩是花岗岩或花岗片麻岩，气候干燥寒冷，以物理风化为主，在强烈侵蚀和快速堆积条件下形成的。大多为大陆沉积，海成的较少。常堆积于山前或山间盆地中。曾发现许多长石砂岩形成于大陆裂谷中。河北唐山震旦系产有长石砂岩，其中长石可超过50%。

3）岩屑砂岩：岩屑含量占砂级碎屑总量25%以上。其中石英含量<75%,并可含少量长石(<10%)，重矿物含量较高，而且种类复杂。胶结物常为硅质和碳酸盐质，常含杂质。当杂基> 15％时，则属岩屑杂砂岩。碎屑颗粒的磨圆度和分选性由中等到差。常呈浅灰、灰绿至深灰色。岩屑成分与来源区母岩性质关系密切，并可按岩屑成分进一步划分岩石类型。岩屑砂岩是一种成分成熟度和结构成熟度均较低的砂岩，主要形成于构造变动强烈地带的山前或山间坳陷中。

五、砂岩的成份

化学成分

砂岩的化学成分变化极大，它决定于碎屑和填隙物的成分。砂岩化学成分以SiO2和Al2O3为主，而且SiO2/Al2O3比值是区别成熟的和未成熟砂岩的标志。

碎屑成分

石英是砂岩的主要矿物碎屑，它在地表条件下最稳定，是大多数砂岩的主要组分，常用作母岩的指示物。砂岩中长石含量仅次于石英，有的超过石英。一般认为，长石碎屑的含量受气候、地壳运动的强度和母岩性质的影响。岩屑是判断母岩的直接标志。在砂岩中多半是火山岩屑或颗粒较细、成分较为稳定的沉积岩屑和变质岩屑。

砂岩中比重大于2.87的一套矿物，称为重矿物，其含量一般不及1%。根据重矿物的标型特征和重矿物组合（再结合轻矿物组合），对恢复母岩类型、进行地层对比，以及追溯陆源区都是有意义的。

填隙物

包括化学胶结物和碎屑杂基。胶结物中占绝对优势的是硅质和碳酸盐质。硅质胶结物一般为次生加大石英，较少见的为玉髓和蛋白石。在碳酸盐胶结物中以方解石较常见，白云石和菱铁矿少见。在较古老的砂岩中硅质胶结物较普遍，而中生代及以后的较年轻的砂岩中，常以碳酸盐胶结物为多。一般认为，这是由于这两种胶结物稳定性不同，或者碳酸盐胶结物易被溶淋掉造成的。

六、砂岩的特点

砂岩的特点主要有：隔音、吸潮、抗破损，户外不风化，水中不溶化、不长青苔、易清理等。

七、砂岩的用途

砂岩是使用最广泛的一种建筑用石材，几百年前用砂岩装饰而成的建筑至今（2009年）仍风韵犹存,如巴黎圣母院，罗浮宫、英伦皇宫、美国国会、哈佛大学等，砂岩的高贵典雅的气质以及其坚硬的质地成就了世界建筑史上一朵朵奇葩。

2000年以来，砂岩作为一种天然建筑材料，被追随时尚和自然的建筑设计师所推崇，广泛地应用在商业和家庭装潢上。目前（指2009年）世界上已被开采利用的有澳洲砂岩，印度砂岩，西班牙砂岩，中国砂岩等。其中色彩，花纹最受建筑设计师所欢迎的则是澳洲砂岩。澳洲砂岩是一种生态环保石材，其产品具有无污染、无辐射、无反光、不风化、不变色、吸热、保温、防滑等特点。

产品有砂岩圆雕，浮雕壁画，雕刻花板，艺术花盆，雕塑喷泉，风格壁炉，罗马柱，门窗套，线条，镜框，灯饰，拼板，梁托，家居饰品，环境雕塑，建筑细部雕塑，园林雕塑，校园雕塑，抽象雕塑，名人雕塑，欧式构件、砂岩板、镂空柱、镂空花板、塑模假山、景观雕塑（装饰雕塑、水景雕塑）等。所有产品均可以按照要求任意着色、彩绘、打磨明暗、贴金；并可以通过技术处理使作品表面呈现粗犷、细腻、龟裂、自然缝隙等真石效果。主要生产颜色有黄砂岩、白砂岩、红砂岩。纯手工打造，耐磨、经久耐用、使用美观。产品完全是无机材料人工合成，属于绿色环保产品。

八、砂岩的自然景观

天然砂岩拱

“恶魔花园”——天然砂岩拱公园的亮点是，它号称拥有超过2000座天然砂岩拱。这些砂岩拱在犹他州干燥的沙漠中高高耸立，大约290英尺（约88米）。

关于砂岩拱有个有趣的现象：有人说这些天然砂岩拱和附近精致的石拱是无意间发生了转换。也因为天然砂岩拱显然比附近的石拱更加美轮美奂。天然砂岩拱经历了几千年的风沙吹拂，和偶尔的暴风雨侵袭，已经成为地质变化永不停歇脚步的见证。