玄武巖(basalt)屬基性火山巖。是地球洋殼和月球月海的主要組成物質,也是地球陸殼和月球月陸的重要組成物質。
1546年,G.阿格里科拉第1次在地質文獻中,用basalt這個詞描述德國薩克森的黑色巖石。漢語玄武巖一詞,引自日文。日本在兵庫縣玄武洞發現黑色橄欖玄武巖,故得名。
玄武巖(Basalt)是一種基性噴出巖, 由火山噴發出的巖漿在地表冷卻后凝固而成的一種致密狀或泡沫狀結構的巖石,屬于巖漿巖。其巖石結構常具氣孔狀、杏仁狀構造和斑狀結構,有時帶有大的礦物晶體,未風化的玄武巖主要呈黑色和灰色,也有黑褐色、暗紫色和灰綠色的。
玄武巖體積密度為2.8~3.3g/cm3,結構致密的其壓縮強度很大,可達到300MPa,甚至更高,但是如果帶有晶體雜質及氣孔時則強度會有所降低。
玄武巖耐久性甚高,節理多,且節理面多成六邊形(在玄武巖熔巖流中,巖石垂直冷凝面常發育成規則的六方柱狀節理)。且具脆性,因而不易采得大塊石料,由于氣孔和杏仁構造常見,雖玄武巖地表上分布比較廣,但可作飾面石材不多。(不過在日常人們的認知上都還是把玄武巖歸到花崗巖一類的)
玄武巖是一種基性噴出巖,其化學成分與輝長巖相似,SiO?含量變化于45%~52%之間,K?O+Na?O含量較侵入巖略高,CaO、Fe?O? +FeO、MgO含量較侵入巖略低。礦物成份主要由基性長石和輝石組成,次要礦物有g橄欖石,角閃石及黑云母等,巖石均為暗色,一般為黑色,有時呈灰綠以及暗紫色等。呈斑狀結構。氣孔構造和杏仁構造普遍。
玄武巖是地球洋殼和月球月海的主要組成物質,也是地球陸殼和月球月陸的重要組成物質。1546年,G.阿格里科拉第1次在地質文獻中,用basalt這個詞描述德國薩克森的黑色巖石。漢語玄武巖一詞,引自日文。日本在兵庫縣玄武洞發現黑色橄欖玄武巖,故得名。
玄武巖體積密度為2.8~3.3g/cm3,致密者壓縮強度很大,可高達300MPa,有時更高,存在玻璃質及氣孔時則強度有所降低。玄武巖耐久性甚高,節理多,且節理面多成六邊形。且具脆性,因而不易采得大塊石料,由于氣孔和杏仁構造常見,雖玄武巖地表上分布較廣,但可作飾面石材不多。
認識玄武巖的結構
按其結構不同可分為氣孔狀玄武巖、杏仁狀玄武巖、玄武玻璃。
充填礦物
按其充填礦物不同可分為橄欖玄武巖、紫蘇輝石玄武巖等。
SiO?飽和程度
按SiO?飽和程度和堿性強弱,玄武巖被分為兩大類:
①拉斑玄武巖(即亞堿性玄武巖),是SiO2過飽和或飽和的巖石。不含橄欖石和霞石,以含斜方輝石、易變輝石為特征。它的SiO2與全堿的關系是(Na2O+K2O)/(SiO2-39)的值小于0.37。
②堿性玄武巖,SiO2不飽和,富堿。含橄欖石和副長石(如霞石)、沸石等,后兩種礦物有時與堿性長石或鉀質中長石、鉀質更長石一起,呈填隙物產于基質中;不含斜方輝石、易變輝石,只含富鈣的單斜輝石,即透輝石質普通輝石。(Na2O+K2O)/(SiO2-39)的值大于0.37。
產出的構造環境
按產出的構造環境,玄武巖分4種:①發育于深海洋脊的玄武巖。大致以每年1.5×1010噸速率自洋脊涌出,屬拉斑玄武巖類,故又名深海拉斑玄武巖,以低含量的K2O、TiO2、全鐵和P2O5、高含量的CaO,區別于其他玄武巖。由于海底擴張,來自洋脊的深海拉斑玄武巖成為洋殼的主要組成。②發育于洋盆內群島和海山的玄武巖。一般由拉斑玄武巖和堿性玄武巖復合構成,其成因可能與上地幔熱柱活動有關。③發育于島弧和活動大陸邊緣的玄武巖。一般近深海溝一側和早期發育的是拉斑玄武巖,規模大,分布廣,并可能是細碧角斑巖系列的組成部分;向大陸方向,堿含量增高,為堿性玄武巖,但也可以有拉斑玄武巖與之共生,它們形成于島弧和造山活動后階段或穩定以后,通常規模較小而零散。所謂的高鋁玄武巖以及共生的安山巖、英安巖、流紋巖等,出現于島弧和造山帶發育的中期。太古代晚期綠巖帶的拉斑玄武巖,在成分和產狀上可能相當于新生代島弧的拉斑玄武巖。④發育于大陸內部的玄武巖。它包括由裂隙噴發的大規模泛流拉斑玄武巖和少量的堿性玄武巖,它們受陸殼花崗物質混染。
月球玄武巖
月球玄武巖是構成月球的主要巖石之一,由月球外層約200公里深處形成的巖泉,經多次噴發(至少5次)在月表結晶(約1050℃)而成。是月球上比較年輕的巖石,形成于距今33~37億年間,幾乎相當于已知的地球比較古老巖石。月球玄武巖細粒、多孔,主要由輝石、斜長石和鈦鐵礦組成。其中輝石含量約50~59%,普通輝石多于易變輝石;斜長石約20~29%,為培長石或鈣長石;鈦鐵礦含量約10~18%。次要礦物有橄欖石、鉻鐵礦-鈦尖晶石、隕硫鐵、鐵、方英石、金紅石、磷灰石、白磷鈣礦、銅、云母、鎳黃鐵礦及若干尚未鑒定出的礦物。月球玄武巖的化學成分變化較大,特別是Al2O3和FeO,分別變化于7~25%和5~25%之間,一般以貧硅,富鈦、鐵為特點。
玄武巖的主要成分
玄武巖的主要成份是二氧化硅、三氧化二鋁、y氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂(還有少量的氧化鉀、氧化鈉),其中二氧化硅含量較多的,約占百分之四十五至五十左右。
玄武巖的顏色,常見的多為黑色、黑褐或暗綠色。因其質地致密,它的比重比一般花崗巖、石灰巖、沙巖、頁巖都重。
玄武巖根據其成分不同可以分為拉斑玄武巖、堿性玄武巖、高鋁玄武巖。
玄武巖 礦物特性
由于玄武巖漿粘度小,流動性大,噴溢地表易形成大規模熔巖流和熔巖被,但也有呈層狀侵入體的,如巖床等。
在高原地區常形成面積達數千至數十萬平方千米的熔巖臺地,有人稱其為高原玄武巖,如印度的德干高原玄武巖。
在海洋則構成海嶺和火山島。與之有關的礦產有銅、鈷、硫黃、冰洲石、寶石等,其本身亦可作耐酸鑄石原料。
玄武巖中的柱狀節理——在玄武巖熔巖流中,垂直冷凝面常發育成規則的六方柱狀節理。
一般認為,假設在均一基性的熔巖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),然后,各向中心收縮,形成六方柱狀節理。
玄武巖 主要用途
玄武巖,是生產"鑄石"的好原料。"鑄石"是將玄武巖經過熔化鑄造、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。玄武巖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,玄武巖還可以抽成玻璃絲,比一般玻璃絲布抗堿性強,耐高溫性能好。
多氣孔狀的玄武巖(浮石),因為它氣孔多,又相當堅硬,因此,將它攙在混凝土里,可以使混凝土重量減輕,但仍很堅固,同時有隔音、隔熱等特點,是高層建筑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、干燥器、催化劑等。
玄武巖是修理公路、鐵路、機場跑道所用石料中比較好的材料,具有抗壓性強、壓碎值低、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,并被國際認可,是發展鐵路運輸及公路運輸比較好的基石。
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。
是由火山噴發出的巖漿冷卻后凝固而成的一種致密狀或泡沫狀結構的巖石。它在地質學的巖石分類中,屬于巖漿巖(也叫火成巖)。火山爆發流出的巖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,巖漿流動很慢,每分鐘只流動幾米遠;遇到陡坡時,速度便加快。它在流動過程中,攜帶著大量水蒸汽和氣泡,冷卻后,便形成了各種變異的形狀。
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