砂岩主要成分

由石英颗粒（沙子）形成，结构稳定，通常呈淡褐色或红色，主要含硅、钙、黏土和氧化铁。砂岩是一种沉积岩，主要由砂粒胶结而成的，其中砂里粒含量要大于50%。绝大部分砂岩是由石英或长石组成的。

一、概述

建筑用砂指的是粒径在015～5mm之间的岩石碎屑物，对其矿物成分一般无严格要求。大量用的建筑砂主要为河床冲积砂，它的矿物成分除石英外，还含有多量的长石及少量的云母和磁铁矿等。由于石英、长石砂不仅质地疏松，同时这些矿物都较坚硬，具有较大的强度，而在建筑上有广泛的用途。在建筑上砂主要用于混凝土的细骨料，也被用做灰砂砖的主要原料、制造砂浆的原料，以及与熟石灰、粘土配作三合土等。

二、一般工业要求

1粒级划分

天然产出的砂是粗细混杂的，不可能用某一粒径来反映它的粗细，在建材工业上是采用细度模数（又称细度模量）来表示砂的粗细程度的指标。细度模数的计算是将砂分别用5mm、25mm（以上为圆孔筛）、125mm、063mm、0315mm、016mm（以上为方孔筛）的系统标准筛筛分。分别用A1、A2、A3、A4、A5、A6代表5～016mm筛上的累积筛余百分率。

细度模数：

按原国家建材工业总局JGJ52—79标准，建筑用砂粒级划分标准见表3-29-1。

表3-29-1　建筑用砂粒级划分标准（JGJ52-79标准）

2颗粒级配

颗粒级配是砂粒粗细的搭配关系。优良的颗粒级配是指砂粒大小搭配后，孔隙率和总表面积能达到最小的程度。骨料孔隙率和总表面积最小时，不仅所用的泥浆最少，同时因泥浆少，游离水相对减少，粘结力则相对增强。所以颗粒级配的优劣，不但影响水泥的用量，也关系到混凝土的强度和耐久性。

1980年，国家建材工业局部颁标准《JGJ52—79普通混凝土用砂质量标准及检验方法》要求砂的颗粒级配应在细度模数为37～16的砂，按063mm筛孔累计筛余量分成的三个级配区中的任何一组级配区以内。砂的实际颗粒级配除5mm和063mm允许稍有超出分界线，但其总量不应大于5%。三个级配区的各级累计筛余量见表3-29-2。

表3-29-2　砂颗粒三个级配区的各级累计筛余值（%）

建筑用砂一般测试项目包括：①按标准筛进行5mm、25mm、125mm、063mm、0315mm、016mm系统筛分，求细度模数；②测定容重、含水率、吸水率、含泥量、片状矿物含量以及有机质、氧化硫等的含量。

三、建筑用砂资源与开发利用

中国建筑用砂资源丰富，但很少进行过系统地质工作。许多地方用材时，就近或就地采挖，没有科学规划，浪费资源。河南省河流发育，并且处于山区与平原交接地带，建筑用河砂十分丰富。较大河流之中下游均有一定规模和储量的河砂，并且质量优良。建筑用砂在我省主要赋存层位，一是第四系全新统，为现代河流及山前冲、洪积成因，一般在河流中下游地段，由于水力坡度变缓，河床内依次沉积由粗到细粒度不等的河砂；第二个含矿层位为新第三系中新统，为古河床沉积，矿层呈似层状、透镜状，砂质颗粒较细，一般为粉砂、细粉砂等。砂中所含矿物及岩石碎屑颗粒成分主要取决于河流上游出露的岩石类型。

河南省建筑用砂采矿场（点）星罗棋布，但大多是个体采砂，随用随采，估计有数千个。具有一定规模的矿山企业有130余个（1998年资料），年采砂约320万m3，产值约2359万元，从业人数1700余人。实际情况应远比其大的多。

这个就是比较普通的石英砂，属于原矿中中等偏上的纯度和杂质，可以做一般石英工业原料和工业硅原料。

石英矿在全国大部分地区都有分布，只有995%以上的，才是纯度较高比较少的原矿。

石英岩的化学成分

矿区名称 SiO2(%) Al2O3(%) Fe2O3(%)

凤阳老青山 980 0625 008

本溪平顶山 9945 056 0063

凌源魏杖子 9758 097 0077

滦县雷庄 9863 065 0098

大道窑沟 9905 041 0139

河南方山 9752 132 012

石英砂岩的化学成分

矿区 SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 Cr2O3

江苏清明山 9734 14 016 0052 -

贵州凯里 9803 104 008 009 0001

湖北大军山 9803 06 024 008 -

湖南雷子排 9708 126 038 - -

陕西汉中 9876 0498 0069 007

海相砂矿化学成分

矿区 SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 Cr2O3

海南东方 9740 088 011 008 0

广东阳江 9884 036 0097 - 00004

广西北海 9844 029 012 009 00003

福建东山 9744 132 0153 0071 -

山东旭口 9350 340 015 0052 00006

河相砂矿化学化学成分(选矿后)

矿区 SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 Cr2O3

江苏宿迁 9094 25-65 003-025 004-007 -

内蒙四道泉子 9054 363 039-049 007-015 0013-0016

兰州河湾 9285 305 033 022 0007

湖相砂矿化学成分(选矿后)

矿区 SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 Cr2O3

双辽郑家屯 9004 452 033 0-043 -

通辽衙门营 900 485 033 006 -

通辽章午台 8970 519 034 008 -

江西松峰 9377 305 016 004-017

脉石英矿化学成分

矿区 SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 Cr2O3

湖北蕲春 990 02-03 002 0001 00004

安徽太湖 9937 029 0023 - -

安徽青阳 9789 097 023 029 0001

我国平板玻璃用硅质原料化学成分要求

级别 化学成分(%)

ω(SiO2) ω(Al2O3) ω(Fe2O3)

优等品 9850 100 005

一级 9800 100 010

二级 9600 200 020

三级 9200 450 025

四级 9000 550 033

石英矿的定价，和许多因素有关，包括开采难度、运输条件和距离、纯度、矿体形态、资源量等，一般在50~300元/吨，更高的可以达到400元/吨。

我们平时提到的沙子的主要成分是二氧化硅，并且通常以石英的形式存在。

天然砂主要用于建筑、混凝土、铸造、冶金、热处理等领域，简单来说，在基础建设方面，天然砂发挥的功能是不可替代的。因此，如果没有足够的砂子，基础建设将会受到严重的限制，进而对经济发展造成巨大的影响。

根据《中华人民共和国进出口税则（2020年）》和《进出口税则商品及品目注释（2017年）》，除了有商业提取价值的金属矿砂归入第二十六章以外，品目2505包括各种天然海沙、湖沙、河沙或碎石砂（即矿物天然分裂为细小的砂粒），

但不包括人工（例如，破碎）制得的砂及粉（归入品目2517或按有关石料归类）。

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287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。

沙子最一般的成分为二氧化硅（sio2），通常为石英的形式，因其化学性质稳定和质地坚硬，足以抗拒风化。但其成分还是会因当地岩石种类及状况而不同。

一般都是岩石经过风化或者侵蚀后形成，比如最常见的是河流冲刷石头形成。一般在海岸或者河道内侧是沙子堆积的区域，它容易被水流搬运，流速降低时形成了沙洲或者海滩。

沙子分类

①河砂

河砂是天然石在自然状态下，经过水流的作用力反复摩擦、冲撞产生的。河砂表面粗糙度适中，比较纯净，含有的杂质比较少，是最适合用来作为家庭装修的。

②海砂

海砂是经过海水冲刷、碰撞、滚动而成，内部成分复杂，所含有的盐分比较高，对工程质量有很大的影响，所以目前在建筑装饰中，是严禁使用的。

③机制砂

机制砂是利用碎石设备，将山体开采的石头进行粉碎而成的砂子，所以也叫山砂。山砂表面粗糙，对于水泥附着的效果比较好，但成分复杂，所以也是可以使用，但是有河砂尽量使用河砂。