Базальт полезное ископаемое что это такое
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 июня 2018; проверки требуют 28 правок.
| Базальт | |
|---|---|
| Минералы | вулканическое стекло, могут быть микролиты пироксена, амфибола, других минералов, вкрапленники плагиоклаза, оливина, пироксена |
| Группа | вулканические, основные |
| Цвет | тёмно-серый, тёмно-зелёный |
| Плотность | 2,6—3,1 г/см³ |
| Температура плавления | 1100—1250 °C |
| Медиафайлы на Викискладе | |
База́льт — магматическая вулканическая горная порода основного состава нормального ряда щёлочности из семейства базальтов. Название, возможно, происходит от греч. βασικός — «основной», или, по другой версии, от эфиопского basal (bselt, bsalt) — «кипящий», «железосодержащий камень», так как в рукописях Плиния Старшего упоминается, что первые базальты появились из Эфиопии.
Плутоническим аналогом базальтов является габбро, а гипабиссальным аналогом — долериты. К разновидностям базальтов относят траппы. Преобладают среди других кайнотипных (слабо изменённых) вулканических пород[1].
В сейсмологии «базальтовым» называется нижний слой земной коры, выделяемый по повышенной скорости продольных сейсмических волн (VP = 6,5—7,2 км/с), характерной для базальтов. Толщина базальтового слоя на континентах достигает 20—35 км, в океанах не превышает 5—6 км[2]. Для определения природы «базальтового» слоя бурилась Кольская сверхглубокая скважина.
Структура и текстура[править | править код]
Обычно базальты — это тёмно-серые, чёрные или зеленовато-чёрные породы, обладающие стекло-волокнистой, скрытокристаллической афировой или порфировой структурой. В порфировых разностях на фоне общей скрытокристаллической массы хорошо заметны мелкие вкрапленники зеленовато-жёлтых изометричных кристаллов оливина, светлого плагиоклаза или чёрных призм пироксенов. Размер вкрапленников может достигать несколько сантиметров в длину и составлять до 20—25 % от массы породы.
Текстура базальтов может быть плотной массивной, пористой, миндалекаменной. Миндалины обычно заполняются плагиоклазом, базальтической роговой обманкой, полевым шпатом, кальцитом, хлоритом и прочими вторичными минералами — такие базальты называются мандельштейнами.
Плотность (2,60—3,10 г/см3)[3].
Состав[править | править код]
Петрографический шлиф базальта в скрещённых николях
Минеральный состав
Основная масса сложена микролитами плагиоклазов, клинопироксена, магнетита или титаномагнетита, а также вулканическим стеклом. Вкрапленники, как уже было сказано, обычно представлены оливином, клинопироксеном, плагиоклазом, редко ортопироксеном или роговой обманкой. Наиболее распространённым акцессорным минералом является апатит.
Химический состав
Содержание кремнезёма (SiO2) колеблется от 42 до 52—53 %, суммы щелочей Na2+K2 до 5 %, в щелочных базальтах до 7 %.
| Оксид | Содержание, %[4] |
|---|---|
| SiO2 | 47—52 |
| TiO2 | 1—2,5 |
| Al2O3 | 14—18 |
| Fe2O3 | 2—5 |
| FeO | 6—10 |
| MnO | 0,1—0,2 |
| MgO | 5—7 |
| CaO | 6—12 |
| Na2O | 1,5—3 |
| K2O | 0,1—1,5 |
| P2O5 | 0,2—0,5 |
Характерная столбчатая отдельность базальта
Большее значение имеет классификация базальтов на основании химического состава, который находится в определённом соответствии с их минеральным составом: например, содержание SiO2 увеличивается от мелилититов к базальту обыкновенному. По содержанию SiO2 все базальты делятся на три группы: основные, нейтральные и кислые. В группу основных базальтов входят: мелилитит оливиновый, мелилитит, нефелинит оливиновый, нефелинит, а также лимбургит и авгитит, которые характеризуются наличием стекловидной фазы. По химическому составу к этой группе относятся базальтовые породы, содержащие до 42 % SiO2. Следует отметить, что к группе основных базальтов должны быть отнесены образцы базальтов, доставленные с Луны. В их состав входит 40—42 % SiO2. Иногда из группы основных базальтов выделяют ультраосновные (мелилититы и нефелиниты оливиновые) с содержанием SiO2 менее 40 %.
В группу нейтральных входят базальты с 43—46 % SiO2: базаниты, лейцититы и оливиновые лейцититы. В этих базальтах имеется полевой шпат. К группе кислых базальтов относятся базальт обыкновенный, базальт оливиновый и тефриты (свыше 46 % SiO2).
Вторичные изменения[править | править код]
Вследствие вторичных изменений исходно тёмно-серые или чёрные базальты обретают характерную зеленоватую окраску (т. н. зеленокаменное перерождение), а в больших массах проявляется характернейшая столбчатая отдельность в виде 3—7-гранных столбов. Происходят и минералогические изменения: стекло может замещаться палагонитом — аморфным гелеподобным веществом зеленоватого или желтоватого цвета, состоящим преимущественно из монтмориллонита; по клинопироксену развивается актинолит; по плагиоклазу — альбит и соссюрит. В целом же самыми распространёнными из вторичных минералов по базальту являются кальцит, пренит, цеолиты.
Распространённость[править | править код]
Базальты — самые распространённые магматические породы на поверхности Земли и на других планетах Солнечной системы. Основная масса базальтов образуется в срединно-океанических хребтах и формирует океаническую кору. Кроме того базальты типичны для обстановок активных континентальных окраин, рифтогенеза и внутриплитного магматизма.
При кристаллизации по мере подъёма на поверхность Земли базальтовой магмы на глубине иногда образуются сильно дифференцированные по составу, расслоённые интрузии, в частности габбро-норитов (такие как Норильские, Садбери в Канаде и некоторые другие). В таких массивах встречаются месторождения медноникелевых руд и платиноидов.
Основные магматические горные породы в СНГ очень распространены. Они занимают, с учётом Сибирских траппов, 44,5 % площади территории СНГ и представляют большой интерес как сырьё. Известно более 200 месторождений базальтовых пород, из них более 50 месторождений эксплуатируются. В настоящее время базальты применяются не только в строительстве (щебень, штучный камень, облицовка зданий и др.) но и для производства каменного литья, петроситаллов, базальтовых волокон, сырья для получения портландцементного клинкера.
Месторождения базальтов встречаются в Узбекистане, на Камчатке, на Украине, в Армении, на Алтае, в Забайкалье и в других районах. Из месторождений Армении известны Джермукское, Кэгбекское и Мозское. Большие залежи базальта открыты в Ровенской области, а также вблизи Донецка.
Происхождение[править | править код]
Базальты образуются при застывании излившегося на поверхность Земли, подразумевая под этим и дно океана, силикатного магматического расплава основного (базальтового) состава. Происхождение базальтовой магмы по одной из гипотез состоит в частичном плавлении типичных мантийных горных пород, гарцбургитов, верлитов и др. Состав выплавки определяется химическим и минеральным составом протолита (исходной породы), физико-химическими условиями плавления, степенью плавления и механизмом ухода расплава.
По геодинамической природе выделяются следующие типы базальтов:
- базальты срединно-океанических хребтов (сокращенно БСОХ, англ. MORB от mid-ocean ridge basalt),
- базальты активных континентальных окраин,
- внутриплитные базальты, которые можно подразделить на континентальные и океанические базальты.
Извержение базальтов срединно-океанических хребтов — важнейший в массовом отношении процесс в верхней части Земли.
Изменения[править | править код]
Базальты очень легко изменяются гидротермальными процессами. При этом плагиоклаз замещается серицитом, оливин — серпентином, основная масса хлоритизируется и в результате порода приобретает зеленоватый или синеватый цвет. Особенно интенсивно изменяются базальты, изливающиеся на дне морей. Они активно взаимодействуют с водой, при этом из них выносятся и оседают многие компоненты. Этот процесс имеет большое значение для геохимического баланса некоторых элементов. Так большая часть марганца поступает в океан именно таким способом. Взаимодействие с водой кардинальным образом меняет состав морских базальтов. Это влияние можно оценить и использовать для реконструкций условий древних океанов по базальтам.
При метаморфизме базальты, в зависимости от условий, превращаются: при относительно низких температурах (330—550 °C) и средних давлениях в зелёные сланцы, амфиболиты; при тех же температурах и значительных давлениях — в глаукофановые сланцы с разновидностью голубые сланцы, получившими своё название по голубому цвету входящих в их состав щелочных амфиболов; а при более высоких температурах и давлениях — в эклогиты, состоящие из пиропового граната и натриевого клинопироксена — омфацита.
Применение[править | править код]
Базальт используют как сырьё для щебня, производства базальтового волокна (для производства теплозвукоизоляционных материалов, композитной базальтовой арматуры, и т. д.), каменного литья и кислотоупорного порошка, плиты мощения, брусчатки, облицовочных плит, а также в качестве наполнителя для бетона. Базальт весьма устойчив к атмосферному воздействию и потому часто используется для наружной отделки зданий и для изготовления скульптур, устанавливаемых на открытом воздухе и в качестве строительного и облицовочного материала. Также начинает развиваться рынок производства арматуры из непрерывного базальтового волокна.
Галерея[править | править код]
Колонна базальта на холме Сент-Дьёрди, Венгрия
Большие массы должны медленно остыть, чтобы сформировать многоугольный рисунок соединения, как здесь, на Мостовой гигантов в Северной Ирландии
Активный базальтовый поток лавы
Подушки-базальты на морском дне южной части Тихого океана
Метаморфизованный базальт из архейского зеленокаменного пояса в Мичигане, США. Минералы, которые придали исходному базальту чёрный цвет, превратились в зелёные минералы.
См. также[править | править код]
- Трапп
- Базальтовая фибра
- Базальтовое волокно
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Краткий геологический словарь // под ред. проф. Г. И. Немкова. — М., «Недра», 1989 г.
- Практическое руководство по общей геологии // под ред. проф. Н. В. Короновского. — М., «Академия», 2007 г.
- Аблесимов Н. Е., Земцов А. Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010 г. 400 с.
Ссылки[править | править код]
- Базальт — статья в Геовикипедии. wiki.web.ru. Дата обращения 7 мая 2017.
- Базальт: фотографии, описание, месторождения
- [www.mining-enc.ru/b/bazalt/ Базальт на сайте «Горной энциклопедии»]
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым). Список проблемных ссылок
|
Минералы и горные породы / Горная порода Базальт
Базальт – порода вулканического происхождения, образованная в виде базальтовых лав. Химическая минералогия рассматривает базальтовые породы, как эффузивные, идентичные габбро природные камни. Цветовая гамма базальт не очень широка, зато имеет отличительный черный цвет. Структура базальта рассматривается как тонкозернистая, в некоторых случаях стекловатая. Верхняя часть базальтовых лав может иметь некоторые вздутости, которые образовались в процессе испарения водных и газовых элементов из расплавленной магмы.
В данных вздутиях может накапливаться некоторые минералы, среди которых кальцит, пренит, самородная медь и другие. В результате подобных образований могут формироваться миндалекаменные базальты. Отдельные элементы базальтовых пород настолько маленькие, что рассмотреть их можно только посредством микроскопа. Иногда встречаются базальты порфированой структуры, что предоставляет возможность рассмотреть в них явно видимые кристаллические элементы.
К видимым кристаллам относятся порфированые вкрапленники, которые формируются из плагиоклаза или авгитома. Залежи базальтовых имеют вид лавовых потоков, которые сформировались во время вулканического извержения.
Базальт – основная эффузивная горная порода нормального ряда, самая распространённая из всех кайнотипных пород. Главные минералы вкрапленников – клинопироксен и кальциевый плагиоклаз (N 30-90), иногда оливин, ортопироксен; основная масса сложена этими же минералами (без оливина) и магнетитом в стекле (или без него).
История названия
Базальтом это минерал стал от латинского basaltes, basanites, от греч. basanos – пробный камень; по другой версии базальтами они стали от эфиоп. basal – железосодержащий камень.
Классификации
Разновидности могут быть выделены по особенностям минерального состава (апатитовый, графитовый, диаллаговый, магнетитовый и др.), составу минералов (анортитовый, лабрадоровый и др.), особенностям структуры и (или) текстуры, химического состава (железистые, ферробазальты, известковистые, щелочно-известковистые и др.).
Петрохимическая классификация
Йодер и Тилли (Yoder, Tilley, 1962) предложили использовать для классификации тетраэдр нефелин-оливин-диопсид-кварц. Активность кремнезема в расплаве контролируется преимущественно реакциями типа:
2(Mg,Fe)SiO3 -> (Mg,Fe)2SiO4 + SiO2 (ортопироксен = оливин + кремнезем)
NaAlSi3O8-> NaAlSiO4 + SiO2 (альбит = нефелин + кремнезем)
По этим реакциям можно разделить 3 группы:
- кварц-нормативные (содержащие избыток кремнезема)
- нефелин-нормативные (недостаток кремнезема)
- гиперстен-нормативные (при отсутствии нормативных кварца или нефелина)
Принадлежность к этим группам определяется по химическому составу породы, по присутствию соответствующих нормативных минералов в результатах петрохимического пересчета по методу CIPW.
Геодинамическая классификация
По геодинамической обстановке выделяются основные типы:
- Срединно-океанических хребтов БСОХ или MORB
- Активных континентальных окраин и островных дуг (IAB)
- Внутриплитные, которые можно подразделить на континентальные и океанические (OIB).
Состав и строение
Обычно это тёмно-серые, чёрные или зеленовато-чёрные породы, обладающие стекловатой, скрытокристаллической афировой или порфировой структурой. В порфировых разностях на фоне общей скрытокристаллической массы хорошо заметны мелкие вкрапленники зеленовато-жёлтых изометричных кристаллов оливина, светлого плагиоклаза или чёрных призм пироксенов. Размер вкрапленников может достигать несколько сантиметров в длину и составлять до 20-25 % от массы породы. Текстура в базальтах может быть плотной массивной, пористой, миндалекаменной. Миндалины обычно заполняются кварцем, халцедоном, кальцитом, хлоритом и прочими вторичными минералами — таким базальтом называются мандельштейнами. Основная масса часто не раскристализованна. Часты афировые (без порфировых вкраплеников) разности.
Для базальтовых потоков характерна столбчатая отдельность. Она возникает вследствие неравномерного остывания породы. Морские базальты часто имеют подушечную отдельность. Она образуется в результате быстрого охлаждения поверхности лавого потока водой. Поступающая магма приподнимает сформировавшийся панцирь, вытекает из-под него и образует следующую подушку.
Распространенность
Базальт самая распространённая эффузивная порода на Земле, да и на других планетах. Основная масса в базальте образуется в срединно-океанических хребтах и формирует океаническую кору. Кроме того, базальты типичны для обстановок активных континентальных окраин, рифтогенеза и внутриплиного магматизма.
При кристаллизации базальтовой магмы на глубине обычно образуются сильно деференциированные, расслоённые интрузии(такие как Норильские, Бушвельд и многие другие). Они сложены различными горными породами, последовательность кристаллизации которых определяется динамикой кристаллизации магмы. Сначала из расплава кристаллизуются самые высокотемпературные минералы, о они осаждаются на дно магматической камеры. при этом расплав обогащается одними компонентами и обедняется другими. С понижением температуры происходит смена кристаллизующихся минералов.
В расслоенных массивах встречаются месторождения медно-никелевых руд, хромитов и платиноидов.
Происхождение
Базальты образуются при частичном плавлении типичных мантийных пород — лерцолитов, гарцбургитов, верлитов и др. Состав выплавки определяется химическим и минеральным составом протолита, физико-химическими условиями плавления, степенью плавления и механизмами плавления.
Аналоги
- Гипабисальный аналог — долерит отличается характерной долеритовой структурой.
- Интрузивные аналоги базальта являются габбро, габбро-нориты, нориты, троктолиты.
- Палеотипный аналог базальта – диабаз
Изменения
Базальты очень лекго изменяются гидротермальными процессами. При этом плагиоклаз замещается серицитом, оливин серпентином, основная масса хлоритизируется и, в результате порода приобретает зеленоватый или синеватый цвет. Особенно интенсивно изменяются базальты, изливающиеся на дне морей. Они активно взаимодействуют с водой, при этом из них выносятся и оседают многие компоненты. Этот процесс имеет большое значение для геохимического баланса некоторых элементов. Так большая часть марганца поступает в океан именно таким способом. Взаимодействие с водой кардинальным образом меняет состав морскому базальту. Это влияние можно оценить и использовать для реконструкций условий древних океанов по базальтам.
Метаморфизм
При метаморфизме в базальте, в зависимости от условий преврашается в зелёные сланцы, амфиболиты и другие метаморфические породы. При метаморфизме базальтов при значительных давлениях они превращаются в голубые сланцы, а при высоких температурах и давлениях в эклогиты состоящии из пиропа и натриевого клинопироксена — омфацита.
Метаморфические породы имеющие состав близкий к базальтам называются метабазитами.
Применение базальта
Базальт используют как сырье для щебня, производства базальтового волокна (для производства теплозвукоизоляционных материалов), каменного литья и кислотоупорного порошка, а также в качестве наполнителя для бетона. Базальт весьма устойчив к атмосферному воздействию и потому часто используется для наружной отделки зданий и для изготовления скульптур, устанавливаемых на открытом воздухе.
==============
Базальт — натуральная порода камня, который находят недалеко от вулканов. Базальтовый минерал выглядит, как пластины или круглые камни. Цвет базальта темно-серый или черный, а также, иногда встречаются зеленые оттенки, что говорит о его вторичном изменении.
Этот кристаллический природный минерал занимает немалые площади на дне мировых морей и океанов, а также тысячи квадратных километров на суше. Базальт в основном образуется из мелких зерен плагиоклаза, магнетита и других природных минералов. Распространена эта порода на всех материках нашей планеты. Встречаются базальтовые месторождения в основном в горной местности. Цветовая гамма базальтов колеблется от серого, иногда с зеленым оттенком, до почти черного цвета. Минеральный состав камня из разных месторождений может значительно отличаться друг от друга. В каждой из стран добывают разные виды базальтов, которые используются в различных сферах нашей жизни.
Как образуются базальтовые залежи этих ценных пород
Базальт является продуктом кристаллизации основной базальтовой магмы, которая поднимается на самый верх из недр земли по глубоким разломам и кратерам вулканов.
Месторождение базальтового минерала, значительно влияет на состояние его поверхности. Пузыристая поверхность образовывается в процессе остывания лавы, через эти отверстия выходит пар и газ. В пустотах откладываются разные минералы: медь, кальций и цеолит.
Где используется базальт
Эта крепкая порода используется в строительстве, и она также есть сырьем для литья, которое называется каменным. Минерал используется, как кислотоупорный материал в химической и других видах промышленности разных стран мира – для изготовления специальной арматуры и труб, которые не будут подвержены кислотному воздействию и разрушению агрессивными реагентами. Существуют различные виды этой горной породы. В зависимости от твердости и прочности используются они в разных сферах нашей жизни. Щебень из базальта добавляют в бетон, засыпают им железнодорожное полотно, используют при прокладке асфальта. Растертый в порошок минерал добавляют в армированные изделия, из которых возводятся конструкции, устойчивые при землетрясениях. Незаменима эта горная порода, как утеплитель при постройке домов. Так как это природный материал, то и стены построек будут дышать при эксплуатации. Используют базальт для украшения фасадов и зданий внутри так же, как и мрамор. Делают из него колоны, арки, облицовывают стены зданий внутри и снаружи. Для отделки полов и каминов изготавливают керамическую плитку, полученную с помощью литья из базальтовых пород. Из минерала можно получить крепкую и упругую нить, из нее делают одежду, которая очень прочная и не горит, теннисные ракетки. Используют базальт также для изготовления специального картона, который обладает устойчивостью к высоким температурам и способен не воспламеняться даже при температуре до тысячи градусов.
Применение базальта
Базальт используют в разных отраслях и сферах.
- Архитектурная, является основной сферой применения.
- Изготовление отличных строительных материалов, обладающих высоким качеством и надежностью.
- Добавочный минерал, для крепости бетона.
- Мелко раздробленный камень, применяют совместно с бетоном для заливки пола, автомобильной дороги и железнодорожных путей.
- Утепление наружных стен здания.
- Отличный материал для декорации внутри и снаружи помещения.
- Поверхностная обработка камина и стен. Придает красивый вид и вносит контрастность всему помещению.
Достоинства натурального минерала.
Имеет много преимуществ, наиболее значимые:
- отличные шумополгащаемые свойства;
- высокий уровень паропроницаемости;
- устойчив, к высоким температурам;
- экологичен и безопасен для здоровья людей;
- имеет высокую прочность;
- сохраняет тепло;
- хорошие пожаробезопасные свойства;
- не электролизуется;
- не имеет срока годности – долговечен.
Серый базальтовый минерал, промышляют на рудниковых источниках и в карьерах. Добычей базальта, занимаются компании, связанные с горнодобывающими отраслями.
Минерал, после изъятия отправляют партиями на заводы изготовители, которые будут производить разнообразную продукцию:
- строительный материл: сэндвич – панели, плитка напольная или стеновая, каркас лестницы, продукция для утепления крыши и стен;
- в архитектурно промышленности: строительство арок, колонн, лестниц, каркасов бассейнов и прудов, статуй и пешеходных дорожек;
- порошок, полученный после переработки базальтового минерала, служит примесью для производства армированной продукции. Такой способ изготовления, позволяет придать армированным изделиям прочность, надежность и долговечность.
Фото горной породы
Статьи по теме
- Базальтовые плиты в строительстве
Базальтовые плиты или вырезаются непосредственно из карьеров – открытым способом, либо изготавливаются из базальтового волокна. Базальтовые плиты обладают устойчивостью к перепадам температур, они очень прочны, огнеустойчивы, звуко- и теплонепроницаемы.