玄武巖的形成

匿名用戶 | 2017-05-19 12:04

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  • 英文寫法為BASALT.
    　　玄武巖是一種基性噴出巖[1],其化學成分與輝長巖相似,SiO2含量變化于45%～52%之間,K2O+Na2O含量較侵入巖略高,CaO、Fe2O3+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.阿格里科拉首次在地質文獻中,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(fā)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(jié)理多,且節(jié)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廣泛,但可作飾面石材不多.
    主要成份
    　　玄武巖的主要成份是二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂（還有少量的氧化鉀、氧化鈉）,其中二氧化硅含量最多,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?guī)r、沙巖、頁巖都重.但也有的玄武巖由于氣孔特別多,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巖,叫做"浮石".
    分類
    　　按次要礦物的不同,可劃分為橄欖玄武巖、紫蘇輝石玄武巖等；
    　　按結構構造,可分為氣孔狀玄武巖、杏仁狀玄武巖、斜斑狀玄武巖等；
    　　按堿度劃分,可分為堿性玄武巖、過渡玄武巖、拉斑玄武巖、鈣堿性玄武巖和鉀玄巖.
    　　按形成環(huán)境分,包括形成于陸地拉張環(huán)境的大陸溢流玄武巖和形成于海底擴張帶的洋底玄武巖.
    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(guī)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(qū)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(jié)理——在玄武巖熔巖流中,垂直冷凝面常發(fā)育成規(guī)則的六方柱狀節(jié)理.
    　　成因,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(jié)理.
    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(yè)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最好的材料,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(yōu)點,并被國際認可,是發(fā)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.
    　　是由火山噴發(fā)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(fā)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,速度便大大加快.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.
    形成
    　　是由火山噴發(fā)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）.巖漿巖分侵入巖和噴出巖兩種.其中侵入巖是地下巖漿在內力作用下侵入地殼上部,巖層冷卻凝固而形成巖石,它的礦物結晶顆粒較大,代表巖石有花崗巖.噴出巖是地下巖漿在內力作用下,沿地殼薄弱地帶噴出地表冷凝而形成巖石,它的礦物結晶顆粒細小,有的有流紋或氣孔構造,代表巖石就是玄武巖.
    　　火山爆發(fā)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,速度便大大加快.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.
    國內分布
    　　福建福鼎市白琳大嶂山的玄武巖儲存量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筑板材,屬全國建筑石材基地之一,被國務院建材總局命名“福鼎黑”.
    　　鏡泊湖北有瀑布狀、波浪狀的；鶯歌嶺一帶有圓饅頭狀、寶塔狀的；渤海鎮(zhèn)和沙蘭鄉(xiāng)之間,是巨蟒狀和熔巖隧道等.這里地質、地貌構造新穎、形態(tài)各異,豐富多彩. 山東沂水圈里鄉(xiāng),呈波浪狀的分布全鄉(xiāng)35平方公里,玄武巖儲量350億噸左右,山東平邑縣境內也有大量品質優(yōu)良的玄武巖.
    安徽明光市玄武巖礦產資源豐富,大量分布于地處明光市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(yè)區(qū)砂石專用碼頭可停靠500噸船只直航長江,地理位置優(yōu)越,交通十分便利.現已探明的遠景儲量1.68億噸,探明可開采儲量3400萬噸,在皖東地區(qū)儲量最大,年開采加工量在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巖.玄武巖是生產鑄石的主要原料.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,廣泛用于化工、冶金、電力、煤炭、建材、紡織和輕工等工業(yè)部門.玄武巖是生產玄武巖紙、石灰火山巖無熟料水泥、裝飾板材、人造纖維的原料,還是陶瓷工業(yè)中的節(jié)能原料.
    陸地上火山噴出的玄武巖熔巖流,溫度達1200℃,熔巖要完全冷卻時間隨體積、形狀而變化,從數年至數十年.熾熱的玄武巖熔巖的巖漿粘性較小,如同甘油一般,在平緩的地區(qū)流動每分鐘幾米,這樣“火山禁地”這部紀錄影片得以攝制,然而在地形陡峭時,就呈現另一景觀,移動速度變大,如夏威夷群島一個火山口,巖漿形成瀑布狀直瀉大海,每小時達45公里.
    　　曾記得在二千年前意大利亞平寧半島的維蘇威火山爆發(fā),數以億萬噸的火山灰將當時興隆的龐培城,永遠的消失在意大利的地平線上,龐培城被埋藏于深深的火山灰中,今天發(fā)掘出來的龐培城展現了二千年前的人們生活方式,市街規(guī)模,還記錄下人們在火山爆發(fā)時的驚慌失措,驚惶逃命的場景.
    　　火山噴發(fā)時由于巖漿的屬性不同,形成不同的噴出相熔巖流,巖石類別有苦橄巖、玄武巖、安山巖、流紋巖、粗面巖、響巖、堿性玄武巖,其中以玄武巖熔巖流最為廣泛.
    　　地史時期的玄武巖熔巖流廣泛分布在地球上各地,在各類噴出巖中位居第一.錐形火山呈圓形,玄武巖呈中心式噴發(fā),這類玄武巖分布面積局限,如五大連池的火山口、海南島的雷虎嶺、安徽省嘉山縣的女山.太平洋沿岸的堪察加、日本、印度尼西亞阿拉斯加.大面積分布的玄武巖,它是從地球上地殼層的深大斷裂中成裂隙式噴溢,如中國的峨眉山玄武巖,分布面積達50萬平方公里,印度德干高原玄武巖,分布面積達52萬平方公里,北美哥倫比亞河、斯內克河流域,玄武巖分布面積達22萬平方公里,冰島的玄武巖呈裂隙式噴溢,玄武巖柱狀節(jié)理號稱“神仙臺階”.
    　　海洋占地球面積的70%,底部幾乎全部由玄武巖組成,從海洋中脊,裂谷貫穿洋底,長達萬余公里.海洋底的玄武巖并非就地不動,地球板塊的移動,使先期噴出的玄武巖被后來噴出的玄武巖推向大洋兩側,如從太平洋海洋中脊噴出的玄武巖,經過一億余年的移動,就到達菲律賓、日本海溝附近,并從海溝中重新卷入地球深處重熔.
    　　玄武巖是探視地球深部的窗口,地球半徑有6400公里,目前世界上最深鉆井10000米,玄武巖漿成筒狀體,它伸入上地幔深達150公里,當巖漿上升侵入到地殼時,沿途將攜帶、捕獲深部的礦物、巖石,這樣的筒狀體全世界約有200余個,中國有吉林延邊、河北張家口漢諾壩、山東棲霞、安徽嘉山、廣東汕頭、廣東湛江、湖南道縣、云南大理,為研究地殼深部和上地幔物質組成提供了有力征據.
    　　玄武巖有大陸型、海洋型二類,大陸型玄武巖橄欖石含量高,海洋型玄武巖SiO2含量高.
    　　玄武巖可細分為粗玄巖、間粒玄武巖、間隱玄武巖、玻基玄武巖、交織玄武巖、拉斑玄武巖.
    1、中國各地玄武巖
    　　峨眉山玄武巖,在距今二億五千萬年前的二疊紀時期,遍布云貴川的五十萬平方公里土地上,噴發(fā)的玄武巖熔巖流厚度幾米至數千米,噴發(fā)是大面積沿深大斷裂溢出,找不到具體的火山口位置,峨眉山玄武巖為云貴川三省帶來了巨大的礦產資源.旅游勝地峨眉山的主峰金頂,就是在一個陡峭的一百多米高的上,它的西南面的瓦屋山同樣的標高,也是一個玄武巖平臺.玄武巖流中大量未逃逸氣體,在冷凝巖中形成無數的氣孔,小至0.5mm,大至數米,長軸方向與流向一致,氣孔為巖漿期后熱液活動提供了礦物結晶的場地.目前已知氣孔中充填物有石英、石膏、方解石、冰洲石、綠泥石、葡萄石、魚眼石、綠纖石、綠簾石、瑪瑙即本文所述的沸石晶洞.
    　　五大連池火山區(qū),位于黑龍江省德都縣北 部,訥謨爾河支流白河上游,由14座火 山和 5座熔巖堰塞湖及大面積的熔巖臺地構成,公元1719一1721年,火山爆發(fā)堵塞了當年的河道,形成了五個互相連通的熔巖堰塞湖,五湖為中國僅次于鏡泊湖的第2大堰塞湖,從上而下依次為頭池、二池、三池、四池和五池,總面積約18平方公里,三池最大,面積8.4平方公里.第四紀以來多次噴發(fā)而成,面積約 600多平方公里,區(qū)內伴有華力西及燕山期花崗巖.熔巖層層盤疊,形成熔巖石獅、熔巖石熊、柱狀熔巖、熔巖石海、樹根狀熔巖、噴氣碟、熔巖塌陷、火山灰、結滿冰霜的熔巖地貌.玄巖巖有熔巖、火山彈、火山渣、熔結集塊巖、集塊巖和火山角礫巖,當地稱為石龍巖.
    　　鏡泊湖,中國最大的典型玄武巖熔巖堰塞湖,位于牡丹江上游張廣才嶺與老爺嶺群山中,在黑龍江省寧安縣城西南.第三紀中期玄武巖溢出,形成湖區(qū)周圍火山群、熔巖臺地,湖面南北長45公里,東西最寬處僅6公里.面積95平方公里.
    澎湖群島在1300萬年前,玄武巖的海底噴發(fā)出現,構成了玄武巖島縣,島上海崖四周由垂直聳立的玄武巖柱狀節(jié)理組成,柱狀節(jié)理的形成系玄武巖漿冷卻凝固時,由于收縮的內應力造成正邊形、正方形菱形的柱面裂開.
    　　內蒙古自治區(qū)阿爾山地區(qū),有許多玄武巖火山口,深源包裹體二輝橄欖巖及橄欖石、石榴石形成寶石原料.
    　　廣西那坡縣城廂鎮(zhèn)的枕狀玄武巖形距今3.5億年,玄武巖漿在大海中噴溢,熾熱巖漿遇海水迅速冷卻收縮凝結而成枕狀外貌,玄武巖分布面積約2500平方米,平均厚度5米以上.
    　　南京方山玄武巖.
    　　山東省昌樂縣、五圖縣新生代玄武巖中,有深源包體藍色剛玉.
    　　張家口市附近的漢諾壩玄武巖,先后至少噴發(fā)了十三次.
    　　貴州梵凈山發(fā)現了十幾億年前水底噴發(fā)的枕狀熔巖細碧巖.
    2、沸石晶洞
    　　這是一件不可多得的沸石晶洞,它記錄下億萬年前玄武巖噴發(fā)后,巖漿進入熱液階段所發(fā)生的礦物結晶過程的一幕,神奇地球的奧秘就在于此!
    　　沸石晶洞形成于灰綠色玄武巖的氣孔中,內腔近橢圓形,標本剝離玄武巖尺寸為20×15×13cm.
    　　(相片1)記錄下玄武巖中的裂隙提供了含礦溶液的通道,裂隙邊部白色礦物系葉沸石結晶體,中心部分白微黃色系透明的冰洲石結晶體,冰洲石系最后形成的礦物,并將孔隙封住.



    相片3 記錄下玄武巖氣孔中礦物晶簇結晶形態(tài)
    　　(相片2) 記錄下玄武巖氣孔中礦物晶簇結晶形態(tài),深入內部緊*孔壁結晶的是葡萄形放射狀的葉沸石緊集堆積體,半透明狀,在葡萄形放射狀的葉沸石堆積體上,又結晶成球粒放射絨毛狀狀結晶的纖沸石,纖細0.001mm,纖長2―5mm,纖隨風還會飄動.
    　　(相片3) 記錄下玄武巖氣孔中礦物晶簇結晶形態(tài),緊*孔壁口上結晶的是葡萄形放射狀的葉沸石堆積體另一角度景觀.
    3、葉沸石、纖沸石參數
    　　葉沸石(葉羥硅鈣石)Zeophylite：
    　　化學成分 Ca8[Si6O15](OH)6F4
    　　三斜晶系
    　　一軸晶負光性、二軸晶.2V=0―10°
    　　No=1.565,Ne=1.560
    　　形態(tài)纖維狀、球形狀{001}極完全
    　　摩氏硬度 3,密度2.74g/cm3
    　　纖沸石Gonnardite：
    　　化學成分 Ca8[Si6O15](OH)6F4
    　　斜方晶系(假四方)
    偉晶巖（pegmatite）
    一種顆粒粗大的脈狀火成巖.常呈脈狀體成群出現.具巨晶粗粒結構,帶狀構造.按礦物組合,可分為花崗偉晶巖、霞石正長偉晶巖、輝長偉晶巖等,但以花崗偉晶巖分布最廣.花崗偉晶巖的化學成分和礦物成分與花崗巖相似,主要由鉀長石、石英和云母等的粗大晶體所組成,但較花崗巖更富含稀有元素礦物,如鋰云母、綠柱石、鈮鉭鐵礦、鋯石等.通常分為簡單偉晶巖和復雜偉晶巖兩種類型.前者礦物成分簡單,主要由長石、石英組成,分帶不明顯,稀有元素礦物數量較少；后者的礦物成分復雜,富含稀有元素和揮發(fā)分礦物,分帶現象明顯.一般情況下,從邊部到核心偉晶巖脈可分為4個帶：①邊緣帶 .主要由細粒石英、長石組成 .副礦物種類較少.②外側帶.位于邊緣帶的內側,礦物顆粒較粗大 ,出現綠柱石等稀有元素礦物.③中間帶.位于外側帶和內核帶之間,帶的厚度既寬又穩(wěn)定,礦物成分、種類復雜多樣 ,顆粒粗大.④內核帶.位于偉晶巖脈的核心,主要為石英 ,亦稱石英核.與之有關的礦產有水晶、長石、白云母以及其他鋰、鈹、鈮、鉭等稀有元素礦床和寶石礦床.
    安山巖（andesite）
    輝長巖（gabbro）
    一種基性侵入巖.灰黑色,具等粒狀輝長結構.主要由單斜輝石和基性斜長石組成,兩種礦物含量近于相等；其次含少量角閃石、橄欖石、黑云母等.隨著堿性長石含量的增多可過渡為二長巖.根據化學成分劃分為鈣堿性輝長巖和堿性輝長巖兩大類 .通常所說的 輝長巖是指鈣 堿性輝 長巖 .gabbro一詞于1810年為L.von布赫引用,顯然,是根據意大利托斯卡納 Gabbro 鎮(zhèn)取名的 .與之有關的礦產主要為鐵 、鈦、銅、鎳、磷等,細粒均質的輝長巖可作優(yōu)質建筑石材 .
    橄欖巖（peridotite）
    超基性侵入巖的一種.主要由橄欖石和輝石組成.橄欖石含量可占40％～90％,輝石為斜方輝石或單斜輝石.有時含少量角閃石、黑云母或鉻鐵礦.顏色呈深綠色,具粒狀結構、反應邊結構、包含結構、海綿隕鐵結構.按輝石種類和含量,可進一步劃分為斜方輝石橄欖巖（主要由橄欖石和斜方輝石組成）、單斜輝純橄欖巖石橄欖巖（主要由橄欖石和單斜輝石組成）、二輝橄欖巖（單斜輝石和斜方輝石兩者含量近于相等）.在一定溫度、壓力下,受熱液影響,發(fā)生蝕變,如經水化作用后橄欖石變成蛇紋石和水鎂石；硅化作用后橄欖石變成蛇紋石；碳酸鹽化作用下鎂橄欖石變成蛇紋石和菱鎂礦等.與之有關的礦產有鉻、鎳、鈷、鉑、石棉、滑石等.純凈、透明、無裂紋、具橄欖綠色的橄欖石可作為寶石.橄欖石寶石礦床具有很高的經濟價值.
    一種中性噴出巖.其成分相當于閃長巖.呈深灰、淺玫瑰、暗褐等色.斑狀結構.斑晶主要為斜長石及暗色礦物 .暗色礦物主要為黑云母、角閃石（通常為褐色,具暗化邊）和輝石（單斜輝石和斜方輝石都有,前者包括透輝石,普通輝石和異變輝石；后者主要見于斑晶中）.依斑晶中的暗色礦物種類,可分為輝石安山巖、角閃石安山巖和黑云母安山巖等.安山巖是造山帶內分布最廣的一種火山巖,因大量發(fā)育于洲的安的斯山脈而得名.多呈巖被、巖流、巖鐘侵出相產出.受熱液作用,常產生青磐巖化.與其有關的礦產有銅、鉛、鋅、金（銀）等.閃長巖為中性深成巖的代表巖石,也是花崗石石材中主要巖石類型之一.其化學成分介于酸性、基性巖之間,SiO2 含量52%～65%,FeO、Fe2O3、MgO各約3%～5%,Al2O3約16%～17%,Na2O 3%,K2O 2%.礦物成分主要由中性斜長石和一種或數種暗色礦物組成.最常見的暗色礦物是角閃石,有時為輝石、黑云母.巖石中可含少量石英和鉀長石,石英﹤20%,鉀長石﹤10%.典型的閃長巖中淺色礦物含量65%～75%,暗色礦物20%～30%.結構多半為半自形粒狀,斜長石晶形一般較好,呈板柱狀,礦物顆粒均勻,多為塊狀構造.根據石英含量和暗色礦物種類,閃長巖（類）又可分為閃長巖、石英閃長巖、輝石閃長巖.
    閃長巖是一種顏色較深的巖石,多呈灰黑色,帶深綠斑點的灰色或淺綠色,色率20%～35%.當暗色礦物因蝕變而綠泥石化,纖閃石化時,巖石顯出不同程度的綠色色調,作為飾面石材更具美感.閃長巖的物理特征是：壓縮強度130～200MPa（干）或100～160MPa（濕）,抗彎強度為10～25MPa,體積密度2.85～3.00g/cm3,吸水率0.4%.
    閃長巖類石材礦床多分布于地盾上,其它構造單元上亦可見到.閃長巖很少組成獨立的巖體,往往與基性巖,酸性巖或堿性巖伴生,成為其他各類巖石的邊緣部分.如果形成獨立的巖體,也是一些小型的巖株、巖蓋或不規(guī)則的侵入體.如山東的“泰安綠”,浙江臨海的“大石青”花崗石即屬此類,礦體為花崗閃長巖體,礦物成分有石英、黑云母、角閃石及長石等,不論是“泰安綠”或“大石青”都因有角閃石的存在,且有綠泥石化而且呈淺綠色、青綠色.
    閃長巖往往具有獨特的風格而被用作外墻飾面石材.但一般閃長巖拋光較為困難,多用以制作臺階及陽臺地板.較著名的品種有山東“泰安綠”,吉林團山的閃長巖.
    匿名用戶 | 2017-05-19 12:04

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