玄武巖的形成

匿名用戶 | 2017-05-19 04:59

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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、石灰巖、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.
    　　按形成環境分,包括形成于陸地拉張環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.
    　　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、瀝青粘附性等優點,并被國際認可,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.
    　　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；渤海鎮和沙蘭鄉之間,是巨蟒狀和熔巖隧道等.這里地質、地貌構造新穎、形態各異,豐富多彩. 山東沂水圈里鄉,呈波浪狀的分布全鄉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,西徐工業區砂石專用碼頭可停靠500噸船只直航長江,地理位置優越,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,還是陶瓷工業中的節能原料.
    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,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,今天發掘出來的龐培城展現了二千年前的人們生活方式,市街規模,還記錄下人們在火山爆發時的驚慌失措,驚惶逃命的場景.
    　　火山噴發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,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,噴發的玄武巖熔巖流厚度幾米至數千米,噴發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,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而成,面積約 600多平方公里,區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理組成,柱狀節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.
    　　內蒙古自治區阿爾山地區,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,先后至少噴發了十三次.
    　　貴州梵凈山發現了十幾億年前水底噴發的枕狀熔巖細碧巖.
    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后,巖漿進入熱液階段所發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
    　　(相片2) 記錄下玄武巖氣孔中礦物晶簇結晶形態,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,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 04:59

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