玄武岩(basalt),洋殼主要組成,屬基性。是地球和月球的最主要組成物質,也是地球陸殼和月球月陸的重要組成物質。1546年,g.首次在地質文獻中,用這個詞描述德國的黑色岩石。漢語玄武岩一詞,引自。日本在玄武洞發現黑色,故得名。
基本介紹
- 中文名:玄武岩
- 外文名:basalt
- 首次記載:1546年
- 體積密度:2.8~3.3g/cm3
- 莫氏硬度:5~7
- sio2含量:45%~52%
- 顏色:黑色,暗綠色
物化性質,主要成份,成分,結構,充填礦物,飽和程度,構造環境,月球岩石,礦物特性,岩石結構,形成過程,主要用途,噴發方式,國內分布,藏品信息,
物化性質
玄武岩是一種基性,其化學成分與或相似,sio2含量變化於45%~52%之間,k2o na2o含量較侵入岩略高,cao、fe2o3 feo、mgo含量較侵入岩略低。礦物成份主要由基性和組成,次要礦物有,及等,岩石均為暗色,一般為黑色,有時呈灰綠以及暗紫色等。呈。和普遍。
玄武岩為2.8~3.3g/cm3,緻密者壓縮強度很大,可高達300mpa,有時更高,存在及氣孔時則強度有所降低。玄武岩耐久性甚高,節理多,且節理面多成五邊形或六邊形,構成柱狀節理。性脆,因而不易採得大塊石料,由於氣孔和杏仁構造常見,雖玄武岩地表上分布廣泛,但可作飾面石材不多。
主要成份
玄武岩的主要成份是、、、、(還有少量的、),其中二氧化矽含量最多,約占百分之四十五至五十左右。
玄武岩的顏色,常見的多為黑色、黑褐或暗綠色;在騰衝火山群附近的玄武岩多為青灰色,也有暗紅色、橙色、黃色的。因其質地緻密,它的比重比一般、、、都重。但也有的玄武岩由於氣孔特別多,重量便減輕,甚至在水中可以浮起來。因此,把這種多孔體輕的玄武岩,叫做"",在雲南騰衝馬站火山群腳下附近的村寨里,人們把這些多孔體輕的玄武岩叫做“泡石”。
成分
玄武岩根據其成分不同可以分為、、
結構
按其結構不同可分為、、
充填礦物
按其充填礦物不同可分為、玄武岩等。
飽和程度
按sio2飽和程度和鹼性強弱,玄武岩被分為兩大類:
①(即亞鹼性玄武岩),是sio2過飽和或飽和的岩石。不含和,以含、為特徵。它的sio2與全鹼的關係是(na2o k2o)/(sio2-39)的值小於0.37。
②鹼性玄武岩,sio2不飽和,富鹼。含橄欖石和(如霞石)、等,後兩種礦物有時與或鉀質、鉀質一起,呈填隙物產於基質中;不含斜方輝石、易變輝石,僅含富鈣的,即質。(na2o k2o)/(sio2-39)的值大於0.37。
構造環境
按產出的構造環境,玄武岩分4種:
玄武岩

①發育於深海洋脊的玄武岩。大致以每年1.5×1010噸速率自洋脊湧出,屬拉斑玄武岩類,故又名深海拉斑玄武岩,以低含量的k2o、tio2、全鐵和p2o5、高含量的cao,區別於其他玄武岩。由於,來自洋脊的深海拉斑玄武岩成為的主要組成。
②發育于洋盆內群島和海山的玄武岩。一般由拉斑玄武岩和鹼性玄武岩複合構成,其成因可能與熱柱活動有關。
③發育於和活動大陸邊緣的玄武岩。一般近深海溝一側和早期發育的是拉斑玄武岩,規模大,分布廣,並可能是細碧系列的組成部分;向大陸方向,增高,為鹼性玄武岩,但也可以有拉斑玄武岩與之共生,它們形成於和造山活動最後階段或穩定以後,通常規模較小而零散。所謂的以及共生的、、等,出現於島弧和造山帶發育的中期。晚期帶的拉斑玄武岩,在成分和產狀上可能相當於島弧的拉斑玄武岩。
④發育於大陸內部的玄武岩。它包括由裂隙噴發的大規模泛流拉斑玄武岩和少量的鹼性玄武岩,它們受陸殼花崗物質混染。
月球岩石
月球玄武岩是構成月球的主要岩石之一,由月球外層約200公里深處形成的岩泉,經多次噴發(至少5次)在月表結晶(約1050℃)而成。是月球上最年輕的岩石,形成於距今33~37億年間,幾乎相當於已知的地球最古老岩石。月球玄武岩、多孔,主要由輝石、和組成。其中輝石含量約50~59%,普通輝石多於易變輝石;斜長石約20~29%,為或;鈦鐵礦含量約10~18%。次要礦物有橄欖石、-鈦、、鐵、、、、白磷鈣礦、銅、雲母、及若干尚未鑑定出的礦物。月球玄武岩的化學成分變化較大,特別是al2o3和feo,分別變化於7~25%和5~25%之間,一般以貧矽,富鈦、鐵為特點。
礦物特性
由於玄武粘度小,流動性大,噴溢地表易形成大規模熔岩流和熔岩被,但也有呈層狀侵入體的,如等。
在高原地區常形成面積達數千至數十萬平方千米的,有人稱其為,如印度的玄武岩。
在海洋則構成海嶺和。與之有關的礦產有銅、鈷、、、寶石等,其本身亦可作耐酸原料。
玄武岩中的——在玄武岩熔岩流中,垂直冷凝面常發育成規則的六方柱狀節理。
成因,一般認為,假設在均一基性的熔岩中有均勻分布的冷卻中心(呈等邊三角形分布,冷卻中心距離彼此相等),然後,各向中心收縮,形成六方柱狀節理。
岩石結構
玄武岩結晶程度和晶粒的大小,主要取決於岩漿冷卻速度。緩慢冷卻(如每天降溫幾度)可生成幾毫米大小、等大的晶體;迅速冷卻(如每分鐘降溫100℃),則可生成細小的針狀、板狀晶體或非晶質玻璃。因此,在地表條件下,玄武岩通常呈細粒至隱晶質或玻璃質結構,少數為中粒結構。常含橄欖石、輝石和斜長石斑晶,構成斑狀結構。斑晶在流動的岩漿中可以聚集,稱聚斑結構。這些斑晶在玄武岩漿通過地殼上升的過程中形成(歷時幾個月至幾小時),也可在噴發前巨大的岩漿儲源中形成。基質結構變化大,隨岩流的厚薄、降溫的快慢和揮發組分的多寡,在全晶質至玻璃質之間存在各種過渡類型,但主要是間粒結構、填間結構、間隱結構,較少次輝綠結構和輝綠結構。
玄武岩構造與其固結環境有關。陸上形成的玄武岩,常呈繩狀構造、塊狀構造和柱狀節理;水下形成的玄武岩,常具枕狀構造。而氣孔構造、杏仁構造可能出現在各種玄武岩中。
在爆發性火山活動中,熾熱的玄武質熔岩噴出火口,隨其著地前固結程度的差異,形成不同形狀的火山彈:紡錘形火山彈、麻花形火山彈、不規則狀火山彈,以及牛糞狀、餅狀、草帽狀或蛇形和扁平狀濺落熔岩團。
形成過程
是由出的岩漿冷卻後凝固而成的一種緻密狀或泡沫狀結構的岩石。它在地質學的中,屬於(也叫火成岩)。岩漿岩分侵入岩和兩種。其中侵入岩是地下岩漿在內力作用下侵入地殼上部,岩層冷卻凝固而形成岩石,它的礦物結晶顆粒較大,代表岩石有。噴出岩是地下岩漿在內力作用下,沿地殼薄弱地帶噴出地表冷凝而形成岩石,它的礦物結晶顆粒細小,有的有流紋或氣孔構造,代表岩石就是玄武岩。
玄武岩

流出的岩漿溫度高達攝氏一千二百度,因有一定的粘度,在地勢平緩時,岩漿流動很慢,每分鐘只流動幾米遠;遇到陡坡時,速度便大大加快。它在流動過程中,攜帶著大量水蒸汽和氣泡,冷卻後,便形成了各種變異的形狀。
主要用途
玄武岩,是生產"鑄石"的好原料。""是將玄武岩經過熔化鑄造、結晶處理,退火而成的材料。它比合金鋼堅硬而耐磨,比鉛和橡膠抗腐蝕。玄武岩還在一種鑄鋼先進工藝中,起到"潤滑劑"的作用,可以延長鑄膜壽命。同時,玄武岩還可以抽成玻璃絲,比一般玻璃絲布抗鹼性強,耐高溫性能好。
玄武岩

其中多氣孔狀的玄武岩,也稱為,其氣孔多,質地堅硬,可以將將它攙在混凝土裡,可以使混凝土重量減輕,不僅堅固耐用,同時有隔音、隔熱等特點,是高層建築輕質混凝土的良好骨料。浮石還是很好的研磨材料,可用來磨金屬、磨石料;在工業上還可做過濾器、乾燥器、催化劑等。同時也被廣泛用於園林景觀之中,主要用作,盆景等等,同時也用於家庭裝飾之中。
玄武岩出色的抗壓抗折條件性能,而且耐磨性好,吸水率低的原因,其也是非常好的建築裝飾材料,能廣泛用於室內外裝飾,而且主要用作戶外石材,其花色自然,能很好的和周遍景觀協調,非常適合用於戶外景觀建設,特別是地鋪石材的最佳選擇。不過就像前面介紹的,玄武岩易形成六方柱狀節理,而且易脆,所以石材荒料普遍不大,缺乏大料,不容易生產大規格板材。
玄武岩的用途十分廣泛,其套用並不僅局限在建築行業中,比如玄武岩是生產"鑄石"的好原料,其經過熔化鑄造、結晶處理,退火等工序,可以形成合金鋼堅硬而耐磨,比鉛和橡膠抗腐蝕的一種新型材料;玄武岩還可以在一種鑄鋼先進工藝中,起到"潤滑劑"的作用,可以處長鑄膜壽命;以及玄武岩還可以抽成玻璃絲,製作成的玄武岩玻璃絲布比一般玻璃絲布抗鹼性強,耐高溫性能好。
玄武岩是修理公路、鐵路、機場跑道所用石料中最好的材料,具有抗壓性強、低、抗腐蝕性強、瀝青粘附性玄武石,玄武石具有耐磨、吃水量少、導電性能差、抗壓性強、壓碎值低、抗腐蝕性強、瀝青粘附性等優點,並被國際認可,是發展鐵路運輸及公路運輸最好的基石。
一些藝術家,根據浮石多孔和皺、漏的特點。用來建造園林中的假山,或雕成小巧玲瓏的盆景。
噴發方式
玄武岩的產狀表現為兩種噴發方式:
裂隙式噴發
往往構成大面積的泛流玄武岩,通道經常表現為與玄武岩成分相仿的,但它們往往被後來的岩流掩埋而不易發現。中國西南部大面積分布的即是一例,它形成於晚二疊世,分布面積約26萬平方公里,一般厚度為600~1500米,西部最厚處達3000米以上,屬拉斑玄武岩類,顯著富tio2。在泛流玄武岩中,單個岩流平均厚度約10~100米,流動距離可達100~150公里以上。一個地區的玄武岩往往由幾次或幾十次噴發形成,噴發間隔時間可長可短,有的長達幾十萬年。
中心式噴發
構成玄武岩及其鄰近的熔岩流和。中國東部,北起黑龍江,南至海南島的廣大地區,是一個以鹼性玄武岩為主、兼有拉斑玄武岩的複合岩區,噴發於新生代,以中心式噴發為主,有數百座火山錐,尤以黑龍江-吉林、內蒙古高原、集寧-大同、南京地區、雲南騰衝、廣東雷瓊地區和台灣為豐富。
國內分布
白琳的玄武岩儲存量50000萬立方米,礦石裸露地表,呈墨黑色、色調凝重高雅,是全國罕見的高級建築板材,屬全國基地之一,被國務院建材總局命名“”。
河南省洛陽市的玄武岩呈大小圓塊狀,儲量大,在地表以下五十公分左右分布廣泛,深可達百十餘米,礦石呈墨黑色,品質優良,經、地堪實驗中心、河南省公路工程試驗檢測中心檢驗各項技術指標要求,其結果表明玄武岩石料具有硬度大、強度高、耐磨性好、抗滑係數大,與瀝青粘結力強等,符合高速公路瀝青面層用質量要求,是高等級公路路面,機場跑道,鐵路道砟的最佳石料。
北有狀、波浪狀的;鶯歌嶺一帶有圓狀、寶塔狀的;和沙蘭鄉之間,是巨蟒狀和等。這裡地質、地貌構造新穎、形態各異,豐富多彩。山東,呈波浪狀的分布全鄉35平方公里,玄武岩儲量350億噸左右,境內也有大量品質優良的玄武岩。
玄武岩礦產資源豐富,大量分布於地處城西的城西街道辦事處,307、309省道、104國道、蚌寧高速公路、津滬鐵路貫穿全境,西徐工業區專用碼頭可停靠500噸船隻直航長江,地理位置優越,交通十分便利。現已探明的1.68億噸,探明可3400萬噸,在皖東地區儲量最大,年開採加工量在100多萬噸,經東南大學、同濟大學科學技術檢測為國家一級玄武岩。玄武岩是生產的主要原料。鑄石具有較高的耐化學腐蝕性和耐酸性能,具有較大的硬度和機械強度,廣泛用於化工、冶金、電力、煤炭、建材、紡織和輕工等。玄武岩是生產玄武岩紙、石灰火山岩無熟料、裝飾板材、人造纖維的原料,還是陶瓷工業中的節能原料。
附近也分布著大量的玄武岩。
藏品信息
描述:中國織金文家橋的玄武岩(basalt)的標本照片。土黃色;無斑隱晶質結構;氣孔構造 杏仁構造;主要礦物組成為斜長石、輝石。
中國地質博物館玄武岩藏品圖片

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