洞石是大理石系列品種中石灰巖的一大品類,以豐富的顏色、清晰的紋路、明顯卻非常有特色的孔洞結構深受國內外設計師的喜愛。洞石的主流顏色是淺米黃色,還有黃洞石、咖啡洞石、超白洞石、紅洞石、灰洞石、金黃洞石等。
一、洞石的形成過程
洞石的英文名叫Travertine,學名叫石灰華,地質學研究表明洞石的形成與熱泉有非常密切的關係。
洞石的形成主要經歷4個步驟:
1、大氣降水並進入地下形成地下水。
2、地下水經過灰巖,灰巖中的碳酸鈣不斷溶解達到飽和。
3、由於地熱梯度效應,地下水在深入地底的過程中不斷升溫,碳酸鈣溶解度增加,溶解更多的碳酸鈣。
4、飽和的地下水湧出,形成熱泉並且溫度降低,碳酸鈣的溶解度下降並沉澱下來形成洞石。
世界上正在形成的石灰華最為漂亮、典型的是土耳其的棉花堡(Pamukkale),這裡熱泉不斷湧出,其中富含的碳酸鈣不斷沉積下來形成非常有特色的景觀。棉花堡的石灰華與石材行業裡常見的洞石有很大的不同,主要是因為它們形成過程雖然一樣,但形成的環境有很大的不同。
二、洞石的礦山分布
洞石分布較為廣泛,主要分布在義大利、土耳其、伊朗,近年來在墨西哥也出產了質量較好的洞石。
義大利的洞石主要是羅馬洞石、灰洞石、銀灰洞,還出產一種金黃洞,但主要是在國外銷售沒有進入中國市場。這些品種都是同一礦區的不同礦口和層面,礦區位於羅馬附近的小鎮Tivoni。
土耳其的洞石分布比較散,遍布全國。最大的礦區位於德尼茲利(Denizli),主要出產米白洞,米白洞還在安塔利亞(Antalya)、阿菲永(Afyon)、尼代(Nigde)等地都有出產,錫瓦斯(Sivas)出產金黃洞石和紅洞石,科尼亞(Konya)出產黃洞石和卡拉曼(Karaman)超白洞石。
三、洞石的成礦特點
1、洞石形成的環境主要是海底,至少是大湖底部。商業上有價值的洞石礦山要求材質均勻,帶有漂亮的紋路。如果像棉花堡一樣地表形成的石灰華一方面非常不均勻,而且紋路也會非常亂。只有在海底或者大湖底部這種水動力非常弱的環境,地下湧出的熱泉才能平緩流向四周,其中的碳酸鈣才能均勻地沉澱下來,並形成漂亮的紋路。商業上的洞石的一個主要缺陷之一就是彎紋,這就是熱泉湧出時受到擾動形成的結果。
2、洞石的色帶都是沿著紋路分布的。這在羅馬洞、銀灰洞、米白洞、紅紋洞、金黃洞等各種洞石中都非常明顯,也是洞石紋路的重要形成原因。這種色帶是洞石形成時,地下水溶解的灰巖含有較多雜質,在熱泉湧出時沉澱下來形成的原生紋路,當溶解的灰巖變純淨了,紋路也會跟著消失。
3、所有洞石礦山都是水平走向的,顯示礦體一直處於形成時的狀態,沒有經歷擠壓隆起等地質作用。洞石的孔洞是連通的,形成的時候熱泉可以通過。如果把洞石的荒料立起來,在頂部澆水,會發現水可以直接通過孔洞流到底部。
4、洞石形成後基本上沒有經歷後期變質作用。洞石因為有很多孔洞,抗折抗壓強度都比較差,如果受到外部較大的作用力,洞石將會斷裂產生很多裂紋,從而失去商業價值。比較特殊的是羅馬洞石,它經歷了一定的壓實作用,正常洞石的也是圓形的,而羅馬洞石的孔有被壓彎。羅馬洞石還經歷了一定的重結晶作用,所以板面特別有釉質感,光度很高。