Базальтовые породы. Что представляет собой камень базальт

Предисловие

Базальт – это наиболее распространённый природный камень, порода вулканического происхождения, которую можно обнаружить в виде межпластовых тел или потоков лавы, возникших после извержения вулкана.

Базальт – это наиболее распространённый природный камень, порода вулканического происхождения, которую можно обнаружить в виде межпластовых тел или потоков лавы, возникших после извержения вулкана. Богатые залежи расположены в Индии, США и на Гавайских островах. Наиболее известные месторождения базальта — это вулканы, расположенные на Камчатке и Курильских островах, а также Везувий и Этна.

Описание: базальт горная порода с отличными характеристиками

Данный камень базальт имеет чёрный, дымчатый, тёмно-серый или зеленовато-чёрный цвет. Основу его состава образуют авгит и полевой шпат.

Плотность камня составляет 2530-2970 кг/м 2 ;. Водопоглощение варьируется в пределах от 0,25 до 10,2 %. Коэффициент Пуассона составляет 0,20-0,25. Удельная теплоёмкость 0,85 Дж/кг К при 0°C. Температура плавления находится в пределе 1100-1250 °C, в некоторых экземплярах этот показатель доходит до 1450 °C. Сопротивление находится в пределах 60-400 МПа.

Химический и минеральный состав базальта

В минеральный состав базальта входит:

Структура минерала – порфированая, стекловатая или скрытокристаллическая афировая. Породы первой разновидности отличаются наличием небольшого количества примесей призм пироксенов чёрного цвета, а также изометричных кристаллов оливина, имеющего жёлто-болотный оттенок. Подобные вкрапления могут достигать четверти всей массы.

Помимо этого, в составе базальта может присутствовать роговая обманка и ортопироксен. Самым распространенным акцессорным минералом считается апатит.

Базальт добывают преимущественно из потоков лавы вулканов. Куски, добытые из верхней части, могут быть пузыристыми, так как во время остывания вулканической породы, из неё выходят пары и газы. Затем в получившихся отверстиях могут откладываться иные минералы, наиболее распространенными среди них является пренит, цеолит, кальций и медь. Такого вида базальт именуется миндалекаменным.

Практическое применение базальта

Строительные материалы, изготовленные из этого камня, широко используются в строительстве, поскольку им присущи:

Данный минерал используют в качестве строительного камня, для производства минеральной ваты, наполнителя для бетона и каменного литья. Из него также делают дорожные и облицовочные камни, получают щебень и кислотоупорный порошок. Облицовочные плиты на данный момент одновременно с декоративной целью выполняют функцию изоляторов. Благодаря устойчивости к атмосферным воздействиям, базальт хорошо подходит для отделки внешней части строений, а также для отливания уличных скульптур.

Производство базальта и продукции на его основе

Чаще всего производство базальта – это горнодобывающая отрасль. В специальных карьерах и рудниках добывается камень, на основе которого в последствии производится разная продукция.

В виде базальтового волокна этот минерал применяется для утепления зданий и крыш, в трехслойных панелях-сэндвичах, изоляции низкотемпературных агрегатов оборудования при извлечении азота и создании кислородных колонн, для тепло- и звукоизоляции трубопроводов, плит, каминов и других жаровен, энергетических агрегатов и в целом зданий и сооружений любого назначения. Базальт в расплавленном виде применяется для создания ступеней лестниц, фасонных плиток и других строительных материалов. Из него отливают аппараты произвольных форм, среди которых подставки для аккумуляторов, а также изоляторы для сетей с напряжением различной величины. Порошок из такого материала используется для производства прессованных армированных изделий.

Распространенные виды базальта

Виды базальта отличаются друг от друга различными показателями, в первую очередь, такими как цвет и структура. Самой известной торговой маркой является разновидность под наименованием «Базальтина». Это материал итальянского происхождения, который добывают недалеко от столицы этой страны и используют в основном в архитектурных целях ещё со времён Древнего Рима. Его прочность сравнима с прочностью гранита, а декоративные качества с декоративными качествами известняка. Камень после укладки долго сохраняет насыщенность цветовой палитры. Поэтому его стоимость нередко превышает цену иных торговых марок более в чем в два раза.

Другая разновидность – азиатская . Её отличает тёмно-серая окраска и умеренная цена. Его широко используют в дизайнерских и архитектурных целях.

Мавританский зелёный базальт имеет насыщенный тёмно-зелёный оттенок, с присутствующими в нем различными вкраплениями, которые придают камню оригинальный внешний вид при сохранении всех физико-механических характеристик. Только критерии твёрдости и морозостойкости несколько ниже.

Сумеречный базальт привозят из Китая. Он имеет дымчато-серый или чёрный цвет. Его признают самым крепким и износо- и морозостойким среди всех разновидностей данного минерала. Он хорошо защищён от негативного атмосферного воздействия.

Смотрите горную породу базальт на видео:

Среди базальтовых горных пород по минеральным и химическим особенностям выделяют три серии.

1. Толеитовая серия(пижонитовые базальты). Они имеют следующие особенности:

а) повышенное содержание SiO 2 до 50 мас. %;

б) присутствие пижонита (разновидность диопсид-авгита с низким содержанием CаO);

в) в основной массе присутствуют либо кварц-полевошпатовые микрографические срастания, либо стекло кислого состава;

г) часто во вкрапленниках присутствует оливин, правда в меньших количествах, чем в оливиновых базальтах;

Базальтовая магма такого типа, если не поступает на поверхность, дифференцируется следующим образом: базальт → андезит → риолит.

2. Оливиновые базальты щелочной серии(гиперстеновые базальты). Особенности этих базальтов следующие:

а) недосыщенность SiO 2 (около 45 мас. %);

б) вкрапленники оливина составляют до 40 %;

в) в основной массе могут присутствовать фельдшпатоиды 11 , щелочной полевой шпат 12 , цеолиты;

Базальтовая магма такого типа при процессах дифференциации на глубине дает следующий ряд пород: базальт → щелочной трахит → фонолит.

3. Базальты известково-щелочной серии(глиноземистые базальты). Особенности этих базальтов следующие:

а) высокое содержание Al 2 O 3 (> 16,5 мас. %), тогда как в остальных сериях содержание глинозема изменяется от 8 до 16 мас. %;

в) минеральный состав также промежуточный между 1 и 2 сериями. В основной массе может быть как кварц, так и нефелин, в зависимости от того, к какой серии они ближе.

Базальтовая магма такого типа, если не поступает на поверхность, дифференцируется следующим образом: базальт → трахиандезит → трахит.

Текстуры и структуры базальтов

Наиболее распространенными текстурами базальтов являются флюидальная, пузыристая и миндалекаменная. Структура базальтов в целом порфировая или афировая.

Структуры основной массы делятся на две группы.

1. Полнокристаллические:

а) диабазовая (аналог офитовой структуры в габбро – резкий идиоморфизм микролитов плагиоклаза относительно цветного ксеноморфного минерала) (см. рис. 12, б );

б) долеритовая (идиоморфизм плагиоклаза по отношению к темноцветным минералам, которые образуют скопления мелких зерен между микролитами плагиоклаза; зерна темноцветных минералов – изометричные).

2. Полукристаллические структуры классифицируются по количественному соотношению микролитов и вулканического стекла:

а) интерсертальная (микролитов 75 %, вулканического стекла 25 %) (см. рис. 14, а );

б) гиалопилитовая (соотношение стекла и микролитов 1:1);

в) витрофировая (25 % микролитов и 75 % стекла).

Наиболее распространены полнокристаллические (интерсертальные) структуры, т. к. процесс отвердевания базальтовых магм длится довольно долго.

Измененные базальты (метабазальты)

Вулканические породы со времени их образования подвергаются изменению, происходит так называемый процесс «старения» пород. В общем случае он бывает двух типов.

1. Зеленокаменное перерождение– характерно для вулканических пород подвижных геосинклинально-складчатых зон. В ходе этого процесса основной плагиоклаз замещается агрегатом соссюрита (эпидот + альбит, хлорит и др.) либо чистым альбитом и эпидотом. Цветные силикаты замещаются: оливин – серпентином, тальком, иддингситом; клинопироксен – актинолитом, хлоритом; ромбический пироксен – серпентином, хлоритом. Стекло замещается хлоритом и минералами группы эпидота 13 . В результате таких изменений метабазальты состоят из альбита, минералов группы эпидота, хлорита, актинолита и лейкоксена 14 . Породы приобретают зеленоватую окраску. Порфировая текстура обычно сохраняется, но распознать структуру основной массы обычно трудно. Поэтому при характеристике структур измененных базальтов прибавляют слово «реликтовая». Породы называют метадолеритами или метабазальтами.

2. Краснокаменное перерождениесвойственно спокойным тектоническим обстановкам платформ, а также характерно для островного вулканизма. Среди вторичных минералов широко развит кальцит – он замещает как плагиоклаз, так и цветные минералы. Благодаря развитию минералов группы эпидота и хлорита, имеющих зеленый цвет, и дисперсного гематита красного цвета, порода приобретает бордово-фиолетовую окраску.

Среди лавовых потоков основного состава, формирующихся в подводных условиях, наряду с лавами массивного строения нередко встречаются и так называемые пиллоу-лавы, или шаровые (подушечные) лавы. Метаморфически измененные лавы называются спилитами. Для них характерны резкое преобладаниеNaнад К и спилитовая структура. Они слагают самостоятельные тела или располагаются в верхней части лавовых потоков (над массивными лавами).

Визуально базальты трудно отличить от эффузивов среднего состава. При их макроскопическом определении приходится руковод-ствоваться общим цветом и вещественным составом вкрапленников, а также химическим составом.

Какие характеристики имеют гранит и базальт, чем отличаются они друг от друга? Во-первых, эти породы имеют различное происхождение, во-вторых, у каждой из них своя структура, которая сразу бросается в глаза. В-третьих, и гранит, и базальт крепки, но базальт все же крепче. Однако это не означает, что происходит намного легче. Итак, обо всем по порядку.

Происхождение и внешний вид

Помимо этого, мелко- и среднезернистые минералы отлично поддаются . Такие позволяют граниту сохранять форму и блеск даже при значительных нагрузках и трении не один десяток лет, благодаря чему этот прочный материал пользуется такой популярностью в качестве облицовочного.

Базальтовая порода - более тяжелая, чем гранитная, но и более прочная. Ее плотность - 2520-2970 кг/м³, сопротивление к сжатию - до 400 МПа. Устойчива к действиям практически любого химического вещества, будь то кислота или щелочь, а также к колебаниям температур, вплоть до 1200°С.

Любопытно отметить тот факт, что при своих характеристиках базальт имеет высокую пластичность. Это позволяет изготавливать из него современные акустические системы, улавливающие тончайшие колебания звуковых волн. Базальт также часто используют для облицовочных работ, изготовления уличных монументов, минеральной ваты для утепления зданий, а также получения щебня, изготовления бетона и каменного литья.

Чем отличается гранит от базальта?

Согласно исследованиям геологов, основная разница между ними состоит в происхождении: практически все дно мирового океана устлано залежами базальта, в то время как горные породы материков образованы из гранита. Знающий человек отличит их также и по цвету. Базальтовая порода темного цвета, довольно тонкая, но одновременно тяжелая. Гранитная же - светлого цвета, сравнительно легкая и прочная, как скала.

При движении литосферных плит земной коры континенты сталкиваются со дном океана, подминая его под себя материковым массивом пород. При этом при воздействии высокой температуры (свыше 1450°С) базальт плавится и опускается на дно, а гранит, наоборот, выходит на поверхность земли.

Утверждение о том, что базальт - владыка Вселенной, очень близко к истине. Почему? Этот удивительный натуральный камень существует не только на планете Земля, залежи его имеют широкое распространение на Марсе, Луне, Венере и других планетах.

В статье дана общая характеристика базальта, представлены его свойства, состав и области его применения.

Общая информация о базальте

Считается, что название «базальт» произошло от греческого слова, переводящегося как «базис» или «основа». В современном понимании «базальный» - «нижний». Выходит, что базальт - это порода базисная, на которой держится все остальное.

Есть и другие версии. Слово «базал» на одном из африканских наречий означает «кипение». Эфиопы считают, что это минерал, сначала прошедший процесс кипения в жерле вулкана, а потом излившийся на земную поверхность. И эта версия близка к истине.

Свойства вулканической породы базальт проявляет так же часто, как и качества основы материковых плит. По всей планете он распространен довольно широко, но в большей степени встречается на территориях с явной вулканической активностью.

Распространение

Базальты - это экструзивные магматические породы с плотной и мелкозернистой структурой, встречающиеся в местах извержения вулканов. Молодую горную породу можно встретить в окрестностях Курильских и Камчатских вулканов. Удивительной красоты черные и зелено-черные базальты есть в районах Этны и Везувия. На Гавайях извергается почти черный природный камень.

Ученые высоко ценят австралийские базальты и камни на одном из утесов Канады. На этом экзотическом континенте сохранились древнейшие базальтовые монолиты. Чрезвычайно много этой горной породы и в Индии. Здесь Индостанская тектоническая плита, глубоко врезавшись в Евразийскую, сгребла в кучу в виде Гималайских гор осадочные отложения, вывернув таким образом нижние базальтовые слои.

Базальт - это удивительно красивый камень, встречающийся в природе с самыми разнообразными оттенками. Выдающимися декоративными свойствами обладают базальты западноафриканского происхождения. Славятся мавританские сорта оригинальными расцветками: красивыми цветными вкраплениями на темно-зеленом фоне камня. Хоть базальт, по сравнению с другими камнями, менее морозоустойчивый, спрос на него огромен. Довольно широко применяется он как строительный материал.

В Китае сумеречный базальт имеет серый оттенок. Применяется он как в качестве отделочного материала в строительстве, так и для мощения дорог. Наиболее прочными и устойчивыми к атмосферному воздействию считаются сибирский и китайский базальты.

Внешне камень выглядит не особо примечательно. Состоит он в большей степени из авгита и кальциевого полевого шпата. Обычно камень этот по цвету черный или тёмно-серый, что связано с содержанием в нем плотных мелкозернистых пород.

Теоретически базальт разделяют на 2 вида: первый содержит желтовато-зеленоватые кристаллы оливина, во втором встречаются оригинальные кварцевые вкрапления.

Свойства природного камня

Базальт - прочный и тяжелый камень с привлекательными физическими свойствами. Он имеет высокую прочность и хорошую относительную упругость. Также положительным является то, что какие-либо изменения температуры никак не влияют на него. А еще он устойчив и к щелочам, и к кислотам, а также практически не впитывает влагу.

Есть еще одно важное преимущество у базальта - он устойчив к коррозии, у него полное отсутствие индуктивности и проводимости поля при влиянии радиочастотной энергии. А самым важным считается то, что материал, являясь чистейшим продуктом земных недр, экологичен.

Создаются базальты в вершинах потоков пепла и лавы. Происхождение их вулканическое, а цветовые колебания камней напрямую зависят от оттенков и состава лавы.

В основном состоит порода из пироксена и плагиоклаза. Мелкие кристаллы на базальте образуются при остывании и затвердевании магмы. Как правило, это происходит на поверхности земной коры. Часты такие образования в процессе спрединга на дне океана, потому что при контакте с морской водой магма охлаждается намного стремительней.

Базальт - основа океанической коры, и его большие массы производятся выше горячих точек океана. Огромное количество лавы при извержении вулкана проходит через земную кору и поднимается на ее поверхность. Так образуются базальтовые камни - магматические породы.

Использование в лечении

Объединяя в себе стихии огня, воздуха, земли и воды, камень накапливает и долго удерживает в себе тепло. Подобные свойства базальта нашли применение в медицине. Он обладает прекрасной способностью термически воздействовать на организм.

С древних времен базальт успешно применяется в восточной медицине, практикуется он в стоун-терапии (массаж с использованием горячих камней вулканических пород). Эта методика способствует укреплению иммунной системы организма. Особенно хороши в этом плане базальты, содержащие оливин. Под влиянием тепла этих камней (нагреваются они до 55 градусов), проникающего вглубь тела до четырех сантиметров, происходит расслабление организма, а это способствует снятию стресса.

Базальт в стоун-терапии, которая основана на контрастах, выполняет роль горячего камня, в то время как холодным является мрамор. Такая терапия способствует избавлению тела от мышечных спазмов, почечных болей и остеохондроза. Важное условие восточной методики - применение камней в их естественном природном виде. Чем крупнее камень, тем влияние его на организм существеннее.

Горячий базальт хорош и в сочетании с природными эфирными маслами, что прекрасно влияет на релаксацию организма. Камни после каждого сеанса лечения рекомендуется чистить от накопившейся в них отрицательной энергии. Следует промывать их в чистой воде или помещать на определенное время в сухую соль. По окончании таких процедур базальт нужно выложить на место, освещенное солнцем, для подзарядки их энергией.

Применение

Базальт - это камень, широко используемый в обычной жизнедеятельности человека. В последние годы все большее применение получает базальтовое литьё, используемое для изготовления химической аппаратуры, кислотоупорных труб и пр.

Прекрасные эстетические свойства строгого благородного камня используются для создания больших и малых скульптурных групп, ювелирных и интерьерных украшений. Торжественная чернота базальта прекрасно сочетается с блеском серебра. Применение в изготовлении ювелирных украшений находит и более светлый базальт. Колье, браслеты, бусы и пояса, выполненные из полированных базальтовых форм, представляют удивительно красивые комплекты.

Также сегодня производится и мебель из литого базальта. Часто и в оформлении придомовых территорий можно встретить каменные детали (колонны, пешеходные дорожки, лестницы и пр.), выполненные из элегантного базальта.

В заключение о некоторых интересных фактах

Сегодня широко используют базальт. Что только не выполняют из него! Современные производители выпускают из этого удивительного материала теннисные ракетки, скейтборды, сноуборды, лыжи, революционно новые акустические базальтовые системы с прекрасным восприятием колебаний и многое другое. Из этого природного камня изготавливают удивительно легкую и в то же время крепкую ткань.

БАЗАЛЬТ (лат. basaltes, basanites, от греч. basanos - пробный камень; по другой версии, от эфиоп. basal - железосодержащий камень * англ. basalt, basaltic rocks; нем. Basalt; франц. basalte; испанс. basalto) - излившаяся кайнотипная , эффузивный аналог . Окраска базальта тёмная до чёрной. Состоит главным образом из основного , моноклинного , и акцессорных минералов - , и др. Структуры базальта - интерсертальная, афировая, реже гиалопилитовая, текстуры - массивная либо пористая, миндалекаменная. B зависимости от крупности зерна различают: наиболее крупнозернистый - , мелкозернистый - анамезит, тонкозернистый - собственно базальт. Палеотипные аналоги базальта - .

Химический состав базальта

Средний химический состав базальта по P. Дэли (%): SiO 2 - 49,06; TiO 2 - 1,36; Аl 2 O 3 - 15,70; Fe 2 O 3 - 5,38; FeO - 6,37; MgO - 6,17; CaO - 8,95; Na 2 O - 3,11; K 2 O - 1,52; MnO - 0,31; P2O5 - 0,45; H 2 O - 1,62. Cодержание SiO 2 в базальте колеблется от 44 до 53,5%. По химическому и минеральному составу выделяют оливиновые ненасыщенные кремнезёмом (SiO 2 около 45%) базальты и безоливиновые или c незначительным содержанием оливина слабо пресыщенные кремнезёмом (SiO 2 около 50%) толеитовые базальты.

Физические свойства базальта

Физико-механические свойства базальта весьма различны, что объясняется разной пористостью. Базальтовые магмы, обладая низкой вязкостью, легко подвижны и характеризуются разнообразием форм залегания ( , потоки, пластовые залежи). Для базальта характерна столбчатая, реже шаровидная отдельность. Оливиновые базальты известны на дне океанов, океанических островах (Гавайи) и широко развиты в складчатых поясах. Толеитовые базальты занимают обширные площади на ( формации Сибири, ). C породами трапповой формации связаны месторождения руд , (Сибирь). B миндалекаменных базальтовых порфиритах района Верхнего озера в известно месторождение .

Плотность базальта

Базальта 2520-2970 кг/м³. Коэффициент пористости 0,6-19%, водопоглощение 0,15-10,2%, сопротивление сжатию 60-400 Мпа, истираемость 1-20 кг/м², температура плавления 1100-1250°C, иногда до 1450°C, удельная теплоёмкость 0,84 Дж/кг.К при 0°C, модуль Юнга (6,2-11,3).10 4 Мпa, модуль сдвига (2,75-3,46).10 4 Мпa, коэффициент Пуассона 0,20-0,25. Высокая прочность базальта и относительно низкая температура плавления обусловили применение его в качестве строительного камня и сырья для Каменного литья и минеральной ваты.

Применение базальта

Применение базальта - базальт широко используется для получения , дорожного (бортового и брусчатки) и облицовочного камней, кислотоупорного и щелочестойкого материала. Требования промышленности к качеству базальта как сырью для щебня такие же, как и к другим изверженным породам. Для производства минеральной ваты базальт используется обычно в шихтовке. Установлено, что температура плавления сырья не должна превышать 1500°C, a химический состав расплава регламентируется следующими пределами (%): SiO 2 - 34-45, Al 2 O 3 - 12-18, FeO до 10, CaO - 22-30, MgO - 8-14, MnO - 1-3. Камнелитейные материалы из базальта обладают большой химической стойкостью, и сопротивлением к истиранию, высокой диэлектричностью и используются в виде плит для полов и облицовки, футеровки трубопроводов, циклонов, a также в качестве различных изоляторов.

B на щебень разведано 50 c промышленными запасами 40 млн. м³. Два месторождения базальта c промышленными запасами 6,5 млн. м³ разведаны на облицовочный камень ( , ). Годовая добыча базальта свыше 3 млн. м³. B CCCP месторождения базальта сосредоточены в основном в Армении, Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Базальтовые покровы в восточных районах США образуют крупные месторождения в штатах Нью-Йорк, Нью-Джерси, Пенсильвания, Коннектикут (самые крупные и камнедробильные заводы).