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  • 玄武岩

    玄武岩(英语:Basalt)是一种地下岩浆从火山中喷出或从地表裂隙中溢出凝结形成的火成岩。玄武岩根据其成分不同可以分为拉斑玄武岩、碱性玄武岩、高铝玄武岩;按其结构不同可分为气孔状玄武岩、杏仁状玄武岩、玄武玻璃;按其充填矿物不同可分为橄榄玄武岩、紫苏辉石玄武岩等。没有被风化的玄武岩是黑色或暗绿色的致密岩石,由于其凝结后产生六方晶体节理,被风化后形成六方柱状,风化厉害可以形成黄褐色的玄武土,如果进一步被雨水淋滤,除去二氧化硅形成铝土矿。有的玄武岩气孔中还充填有铜、钴、硫磺等矿物。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 玄武岩 英文名: BASALT
    首次记载: 1546年 体积密度: 2.8~3.3g/cm3

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    简介/玄武岩 编辑

    玄武岩玄武岩
    玄武岩的主要成分是硅铝酸钠或硅铝酸钙,二氧化硅的含量大约是45%-52%,还含有较高的氧化铁和氧化镁,是一种细粒致密的黑色岩石。由于喷发时产生大量气孔,有时是大孔如杏仁状构造,后来中间常被其他矿物充填。玄武岩岩浆的黏度小,易于流动,形成很大的覆盖层,常形成广大的熔岩台地,所以分布很广。 玄武岩的颜色,常见的多为黑色、黑褐或暗绿色。因其质地致密,它的比重比一般花岗岩、石灰岩、沙岩、页岩都重。但也有的玄武岩由于气孔特别多,重量便减轻,甚至在水中可以浮起来。因此,把这种多孔体轻的玄武岩,叫做"浮石"。

    没有被风化的玄武岩是黑色或暗绿色的致密岩石,由于其凝结后产生六方晶体节理,被风化后形成六方柱状,严重风化可以形成黄褐色的玄武土,如果进一步被雨水淋滤,除去二氧化硅形成铝土矿。有的玄武岩气孔中还充填有铜、钴、硫磺等矿物。 由于玄武岩融化后黏度小,凝结后坚硬致密,所以可以做铸石的原料。   

    成分/玄武岩 编辑

    玄武岩主要矿物是富钙单斜辉石和基性斜长石;次要矿物有橄榄石、斜方辉石、易变辉石、铁钛氧化物、碱性长石石英副长石沸石、角闪石、云母磷灰石锆石、铁尖晶石、硫化物和石墨等。

    玄武岩中含有矿物成分钒。因为对糖尿病有一定疗效,被称为含钒水的矿泉水备受瞩目。玄武岩层中的矿物质钒溶解在山体降水或降雪中造就了含钒水。日本的富士山由玄武岩层构成,富含矿物质钒的天然水正在被采集。

    分类 /玄武岩 编辑

    玄武岩玄武岩
    成分不同

    结构不同玄武岩根据其成分不同可以分为拉斑玄武岩、碱性玄武岩、高铝玄武岩

    按其结构不同可分为气孔状玄武岩、杏仁状玄武岩、玄武玻璃

    充填矿物不同

    按其充填矿物不同可分为橄榄玄武岩、紫苏辉石玄武岩等。

    SiO2饱和程度不同

    按SiO2饱和程度和碱性强弱,玄武岩被分为两大类:①拉斑玄武岩(即亚碱性玄武岩),是SiO2过饱和或饱和的岩石。不含橄榄石和霞石,以含斜方辉石、易变辉石为特征。它的SiO2与全碱的关系是(Na2O+K2O)/(SiO2-39)的值小于0.37。

    ②碱性玄武岩,SiO2不饱和,富碱。含橄榄石和副长石(如霞石)、沸石等,后两种矿物有时与碱性长石或钾质中长石、钾质更长石一起,呈填隙物产于基质中;不含斜方辉石、易变辉石,仅含富钙的单斜辉石,即透辉石质普通辉石。(Na2O+K2O)/(SiO2-39)的值大于0.37。

    产出的构造环境不同

    按产出的构造环境,玄武岩分4种: 

    ①发育于深海洋脊的玄武岩。大致以每年1.5×1010 吨速率自洋脊涌出,属拉斑玄武岩类,故又名深海拉斑玄武岩,以低含量的K2O、TiO2、全铁和P2O5、高含量的CaO,区别于其他玄武岩。由于海底扩张,来自洋脊的深海拉斑玄武岩成为洋壳的主要组成。 

    ②发育于洋盆内群岛和海山的玄武岩。一般由拉斑玄武岩和碱性玄武岩复合构成,其成因可能与上地幔热柱活动有关。 

    ③发育于岛弧和活动大陆边缘的玄武岩。一般近深海沟一侧和早期发育的是拉斑玄武岩,规模大,分布广,并可能是细碧角斑岩系列的组成部分;向大陆方向,碱含量增高,为碱性玄武岩,但也可以有拉斑玄武岩与之共生,它们形成于岛弧和造山活动最后阶段或稳定以后,通常规模较小而零散。所谓的高铝玄武岩以及共生的安山岩、英安岩、流纹岩等,出现于岛弧和造山带发育的中期。太古代晚期绿岩带的拉斑玄武岩,在成分和产状上可能相当于新生代岛弧的拉斑玄武岩。 

    ④发育于大陆内部的玄武岩。它包括由裂隙喷发的大规模泛流拉斑玄武岩和少量的碱性玄武岩,它们受陆壳花岗物质混染。

    结构 /玄武岩 编辑

    玄武岩玄武岩
    玄武岩结晶程度和晶粒的大小,主要取决于岩浆冷却速度。缓慢冷却(如每天降温几度)可生成几毫米大小、等大的晶体;迅速冷却(如每分钟降温100℃),则可生成细小的针状、板状晶体或非晶质玻璃。因此,在地表条件下,玄武岩通常呈细粒至隐晶质或玻璃质结构,少数为中粒结构。常含橄榄石、辉石和斜长石斑晶,构成斑状结构。斑晶在流动的岩浆中可以聚集,称聚斑结构。这些斑晶在玄武岩浆通过地壳上升的过程中形成(历时几个月至几小时),也可在喷发前巨大的岩浆储源中形成。基质结构变化大,随岩流的厚薄、降温的快慢和挥发组分的多寡,在全晶质至玻璃质之间存在各种过渡类型,但主要是间粒结构、填间结构、间隐结构,较少次辉绿结构和辉绿结构。

    玄武岩构造与其固结环境有关。陆上形成的玄武岩,常呈绳状构造、块状构造和柱状节理;水下形成的玄武岩,常具枕状构造。而气孔构造、杏仁构造可能出现在各种玄武岩中。

    在爆发性火山活动中,炽热的玄武质熔岩喷出火口,随其着地前固结程度的差异,形成不同形状的火山弹:纺锤形火山弹、麻花形火山弹、不规则状火山弹,以及牛粪状、饼状、草帽状或蛇形和扁平状溅落熔岩团[1]

    变化 /玄武岩 编辑

    玄武岩在水热作用下发生变化。最易变化的是橄榄石,其次是辉石和斜长石。玄武岩玻璃常受火山后期热液水气影响,变化为富水的橙玄玻璃(最高含水量达35%)。

    玄武岩经风化,最终可变为黄褐色玄武土,如果SiO2被淋滤,余下水铝矿和氧化铁混合物,就可构成铝土矿。

    分布 /玄武岩 编辑

    玄武岩分布广泛,遍及各大洋和各大洲。主要呈岩被、岩流产出,并经常伴生一些玄武质火山碎屑岩。少数玄武岩呈岩墙、岩床、岩株或其他形式的浅成侵入体。

    镜泊湖北有瀑布状、波浪状的;莺歌岭一带有圆馒头状、宝塔状的;渤海镇和沙兰乡之间,是巨蟒状和熔岩隧道等。这里地质、地貌构造新颖、形态各异,丰富多彩。 山东沂水圈里乡,呈波浪状的分布全乡35平方公里,玄武岩储量350亿吨左右,山东平邑县境内也有大量品质优良的玄武岩。

    产状表现/玄武岩 编辑

    玄武岩玄武岩

    玄武岩的产状表现为两种喷发方式:

    裂隙式喷发

    往往构成大面积的泛流玄武岩,裂隙式喷发通道经常表现为与玄武岩成分相仿的岩墙群,但它们往往被后来的岩流掩埋而不易发现。中国西南部大面积分布的峨嵋山玄武岩即是一例,它形成于晚二叠世,分布面积约26万平方公里,一般厚度为600~1500米,西部最厚处达3000米以上,属拉斑玄武岩类,显著富TiO2。在泛流玄武岩中,单个岩流平均厚度约10~100米,流动距离可达100~150公里以上。一个地区的玄武岩往往由几次或几十次喷发形成,喷发间隔时间可长可短,有的长达几十万年。

    中心式喷发

    构成玄武岩火山锥及其邻近的熔岩流和火山碎屑岩。中国东部,北起黑龙江,南至海南岛的广大地区,是一个以碱性玄武岩为主、兼有拉斑玄武岩的复合岩区,喷发于新生代,以中心式喷发为主,有数百座火山锥,尤以黑龙江-吉林内蒙古高原集宁-大同南京地区、云南腾冲、广东雷琼地区和台湾为丰富。

    成因 /玄武岩 编辑

    玄武岩玄武岩
    玄武岩是由火山喷发出的岩浆冷却后凝固而成的一种致密状或泡沫状结构的岩石。据推断,美国夏威夷和俄罗斯堪察加的玄武岩浆直接来自地下60~90公里深处,并常挟带近似上地幔的基本组成即二辉橄榄岩成分的深源捕虏体。因此,玄武岩浆起源于上地幔。利用玄武岩捕获的上地幔岩石包体,模拟进行的熔融试验表明,玄武岩浆可以由二辉橄榄岩部分熔融产生。

    玄武岩在地质学的岩石分类中,属于岩浆岩(也叫火成岩)。岩浆岩分侵入岩和喷出岩两种。其中侵入岩是地下岩浆在内力作用下侵入地壳上部,岩层冷却凝固而形成岩石,它的矿物结晶颗粒较大,代表岩石有花岗岩。喷出岩是地下岩浆在内力作用下,沿地壳薄弱地带喷出地表冷凝而形成岩石,它的矿物结晶颗粒细小,有的有流纹或气孔构造,代表岩石就是玄武岩。

    火山爆发流出的岩浆温度高达摄氏 一千二百度,因有一定的粘度,在地势平缓时,岩浆流动很慢,每分钟只流动几米远;遇到陡坡时,速度便大大加快。它在流动过程中,携带着大量水蒸汽和气泡, 冷却后,便形成了各种变异的形状[2]

    作用/玄武岩 编辑

    玄武岩玄武岩

    玄武岩,是生产铸石的好原料。"铸石"是将玄武岩经过熔化铸造、结晶处理,退火而成的材料。它比合金钢坚硬而耐磨,比铅和橡胶抗腐蚀。玄武岩还在一种铸钢先进工艺中,起到润滑剂的作用,可以延长铸膜寿命。同时,玄武岩还可以抽成玻璃丝,比一般玻璃丝布抗碱性强,耐高温性能好。

    多气孔状的玄武岩(浮石),因为它气孔多,又相当坚硬,因此,将它搀在混凝土里,可以使混凝土重量减轻,但仍很坚固,同时有隔音、隔热等特点,是高层建筑轻质混凝土的良好骨料。浮石还是很好的研磨材料,可用来磨金属、磨石料;在工业上还可做过滤器、干燥器、催化剂等。

    玄武岩是修理公路铁路机场跑道所用石料中最好的材料,具有抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强、沥青粘附性玄武石,玄武石具有耐磨、吃水量少、导电性能差、抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强、沥青粘附性等优点,并被国际认可,是发展铁路运输及公路运输最好的基石。

    一些艺术家,根据浮石多孔和皱、漏的特点。用来建造园林中的假山,或雕成小巧玲珑的盆景。

    相关信息/玄武岩 编辑

    玄武岩月球玄武岩

    月球玄武岩是构成月球的主要岩石之一,由月球外层约200公里深处形成的岩泉,经多次喷发(至少5次)在月表结晶(约1050℃)而成。是月球上最年轻的岩石,形成于距今33亿~37亿年间,几乎相当于已知的地球最古老岩石。月球玄武岩细粒、多孔,主要由辉石、斜长石和钛铁矿组成。其中辉石含量约50%~59%,普通辉石多于易变辉石;斜长石约20%~29%,为培长石或钙长石;钛铁矿含量约10%~18%。次要矿物有橄榄石、铬铁矿-钛尖晶石、陨硫铁、铁、方英石、金红石、磷灰石、白磷钙矿、铜、云母、镍黄铁矿及若干尚未鉴定出的矿物。月球玄武岩的化学成分变化较大,特别是Al2O3和FeO,分别变化于7%~25%和5%~25%之间,一般以贫硅,富钛、铁为特点。

    2012年10月31日,火星漫游车“好奇”号已经完成了对火星土壤矿物学的初期实验。结果显示,火星土壤和美国夏威夷火山源周围的风化玄武岩土壤相似。[3]

    玄武岩出色的抗压抗折条件性能,而且耐磨性好,吸水率低的原因,其也是非常好的建筑装饰材料,能广泛用于室内外装饰,而且主要用作户外石材,其花色自然,能很好的和周遍景观协调,非常适合用于户外景观建设,特别是地铺石材的最佳选择。不过就像前面介绍的玄武岩易形成六方柱状节理,而且易脆,所以石材荒料普遍不大,缺乏大料,不容易生产大规格板材。

    高的使用温度:玄武岩纤维的使用温度范围为-260℃至880℃,这一温度远远高于聚丙聚纤维、芳纶纤维、E玻纤、石棉、岩棉、不锈钢,接近于硅纤维、硅酸铝纤维和陶瓷纤维。

    国内分布/玄武岩 编辑

    福建福鼎市白琳大嶂山的玄武岩储存量50000万立方米,矿石裸露地表,呈墨黑色、色调凝重高雅,是全国罕见的高级建筑板材,属全国建筑石材基地之一,被国务院建材总局命名“福鼎黑”。河南洛阳市蔡店乡的玄武岩呈大小圆块状,储量大,在地表以下五十公分左右分布广泛,深可达百十余米,矿石呈墨黑色,品质优良,经河南省交通规划勘察设计院、地堪实验中心、河南省公路工程试验检测中心检验各项技术指标要求,其结果表明玄武岩石料具有硬度大、强度高、耐磨性好、抗滑系数大,与沥青粘结力强等,符合高速公路沥青面层用粗集料质量要求,是高等级公路路面,机场跑道,铁路道砟的最佳石料。

    镜泊湖北有瀑布状、波浪状的;莺歌岭一带有圆馒头状、宝塔状的;渤海镇和沙兰乡之间,是巨蟒状和熔岩隧道等。这里地质、地貌构造新颖、形态各异,丰富多彩。山东沂水圈里乡,呈波浪状的分布全乡35平方公里,玄武岩储量350亿吨左右,山东平邑县境内也有大量品质优良的玄武岩。

    安徽明光市玄武岩矿产资源丰富,大量分布于地处明光市城西的城西街道办事处,307、309省道、104国道、蚌宁高速公路、津沪铁路贯穿全境,西徐工业区砂石专用码头可停靠500吨船只直航长江,地理位置优越,交通十分便利。现已探明的远景储量1.68亿吨,探明可开采储量3400万吨,在皖东地区储量最大,年开采加工量在100多万吨,经东南大学、同济大学科学技术检测为国家一级玄武岩。玄武岩是生产铸石的主要原料。铸石具有较高的耐化学腐蚀性和耐酸性能,具有较大的硬度和机械强度,广泛用于化工、冶金、电力、煤炭、建材、纺织和轻工等工业部门。玄武岩是生产玄武岩纸、石灰火山岩无熟料水泥、装饰板材、人造纤维的原料,还是陶瓷工业中的节能原料。

    相关文献

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    参考资料
    [1]^引用日期:2015-01-07
    [2]^引用日期:2015-01-07
    [3]^引用日期:2012-11-01
    扩展阅读
    1岩棉板主要成分——玄武岩的其他用途
    2岩棉板的主材料玄武岩纤维和其它保温材料的对比

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