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玄武岩

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玄武岩
玄武岩
玄武岩(basalt)
基性火山岩。是地球洋壳和月球月海的最主要组成物质,也是地球陆壳和月球月陆的重要组成物质。1546年,G.阿格里科拉首次在地质文献中,用basalt这个词描述德国萨克森的黑色岩石。汉语玄武岩一词,引自日文。日本在兵库县玄武洞发现黑色橄榄玄武岩,故得名。
  
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化学和矿物成分编辑本段回目录

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、碱性长石石英或副长石、沸石、角闪石、云母磷灰石锆石、铁尖晶石、硫化物和石墨等。玄武岩的化学成分如表。

玄武岩
玄武岩化学成分表

分类 编辑本段回目录

玄武岩
玄武岩
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。上述两类玄武岩的进一步命名,一般以特征矿物为依据。其中重要的种属是粗面玄武岩(碱性长石的含量超过长石总量10%)、碧玄岩(副长石或沸石含量较高,并含橄榄石)、碱玄岩(不含橄榄石,其他同碧玄岩)、霞石岩及白榴岩(副长石为主要浅色矿物,不含或很少斜长石)、更长玄武岩(又名橄榄粗安岩,一种富含更长石的碱性玄武岩)、中长玄武岩(又名夏威夷岩,一种含中长石的碱性玄武岩)、细碧岩(含钠长石或更长石的海相拉斑玄武岩)、苦橄玄武岩(富含自形橄榄石的拉斑玄武岩)、 高铝玄武岩( Al2O3大于16.5%、矿物组成介于橄榄玄武岩和碱性玄武岩之间的造山带暗色岩石,已不常采用)。

月球玄武岩
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33~37亿年间,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,富为特点。

结构和构造 编辑本段回目录

玄武岩柱状节理海崖
玄武岩柱状节理海崖
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。

次生变化 编辑本段回目录

美国黄石国家公园中被风化的玄武岩柱状结构
美国黄石国家公园中
被风化的玄武岩柱状结构

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。

分布和产状 编辑本段回目录

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。

玄武岩
玄武岩
玄武岩的产状表现为两种喷发方式:
①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。

②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。

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。

成因和矿产 编辑本段回目录

玄武岩
玄武岩
玄武岩由玄武岩浆结晶形成。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。

与玄武岩有关的主要矿种是冰洲石等。与玄武岩中二辉橄榄岩深源包体有关的某些橄榄石、石榴子石以及来自玄武岩的富铝普通辉石、刚玉、锆石等巨晶,可以作为宝石。此外,有些玄武岩是铸石岩棉石灰的理想原料,火山灰可作肥料用,与火山活动有关的矿水可作医用。

作用用途编辑本段回目录

玄武岩
玄武岩
玄武岩又称优质交通玄武岩,生产加工出的各种石子是高速公路、港口码头、铁路、机场跑道的理想建材,化学成分:二氧化硅45.2%;二氧化钛2.31%;三氧化二铝14.02%;三氧化二铁5.59%;氧化亚铁6.67%;氧化镁8.64%;氧化钙9.43%;氧化钠1.77%;氧化钾0.64%。集料检验主要数据:集料压碎值(%8.9;吸水率(%)0.6;对沥青的粘附性5级;石料冲击值(%)2.0;磨耗值(洛杉矶法)(%)8.2。矿石呈黑色,因岩矿硬度高、质地细密、颜色黝黑,被国务院建材总局命名为“福鼎黑”。

玄武岩是修建公路、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、沥青粘附性玄武岩,玄武岩具有耐磨、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

玄武岩形成于1800万年前的地壳变动。随着长年累月的海水侵蚀,玄武岩地貌崎峋百变。传说,古代一位穿着黑色衣服的玄武神站在一块黑色的石头上呼风唤雨,故称玄武岩,俗称“地球龙脉”。

相关条目编辑本段回目录

参考资料 编辑本段回目录

1、鄂莫岚、赵大升:《中国东部新生代玄武岩及深源岩石包体》,科学出版社,北京,1987。
2、阿里巴巴:http://blog.china.alibaba.com/blog/jxgtxwy/article/b0-i1328829.html

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