大理石的形成过程可分为以下几个阶段,综合权威资料整理如下:
一、形成前身:碳酸盐岩的沉积作用
生物沉积与化学沉积
大理石的前身是海洋生物遗体、贝壳碎片或碳酸盐物质(如碳酸钙)沉积于海底。这些物质经过压实和胶结作用,逐渐形成石灰岩。
埋藏与成岩作用
随着地壳运动,沉积岩被埋藏至地下深处。在高温(约300℃)和高压(约10-20MPa)的环境下,开始发生变质作用,但此时仍属沉积岩阶段,称为"前变质岩"。
二、变质作用阶段
区域变质作用
前变质岩在板块俯冲带或地壳深部受高温高压影响,矿物成分和结构发生重结晶,形成大理岩。此过程需数百万年。
接触变质作用
当岩浆活动靠近沉积岩时,因岩浆的高温(可达400℃以上)导致周围岩石变质,形成"接触变质岩",如大理岩。
三、后期成岩特征
矿物组成
大理石主要由方解石和白云石组成,碳酸钙占比约50%以上,还可能含有蛇纹石、氧化钙、二氧化硅等矿物。
结构与纹理
变质过程中,原沉积结构被破坏,形成等粒或不等粒的变晶结构。不同矿物含量和变质条件导致大理石出现花岗状、粒状、斑状等独特纹理。
总结
大理石形成周期长达数百万年,从生物沉积到高温变质,最终形成具有独特美学价值的石材。其纹理和颜色差异源于形成过程中的矿物组合与变质条件。