Базальт использование человеком. Как и где образуется базальт. Чем отличается гранит от базальта

Горная порода базальт представляет собой вулканические происхождения, которые появились в виде лав. Он является широко распространенным, а его местонахождения на дне океана. В составе базальта присутствуют кремнезем, магний и железо.

Название минерала пошло от слова «базал» (Эфиопия), что в переводе трактуется как раскаленный либо горячий. И это вполне объяснимо, учитывая, где он добывается.

Месторождение и добыча

Наиболее крупные местонахождения на Украине, Индии, Армении, а также Эфиопии. Если рассматривать более отдаленную местность, то местонахождение минерала есть Австралии, Италии, Южной Африке и Гренландии.

В своей основной массе, базальт добывают из потоков вулканических лав. Найденные верхние слои, зачастую имеют пузыристую поверхность, объясняется это тем, что в процессе остывания, из него выходят газы и пары. После чего в этих отверстиях располагаются существующие в данной местности минералы, такие как медь, цеолит либо кальций.

Физические и химические свойства

У горной породы базальт, плотная и зернистая структура. Касаемо текстуры, то она массивная либо пористая. Края породы не ровные, изломлены. На ощупь, чувствуется шероховатость камня. По шкале Мооса, базальт набирает от 5 до 7 баллов показателя твердости.

• высокая устойчивость к износу и повреждениям;
• долгий срок эксплуатации;
• экологические показатели;
• отменные характеристики звуко- и теплоизоляции;
• огнеупорность;
• устойчивость к щелочам и кислотам;
• возможность проникновения пара (породы способна дышать);
• диэлектричность, защита от попадания молний.

Из горной породы базальта изготавливают щебень, вату теплоизоляционную и порошок, имеющий огнеупорный качества. Бывают случаи, когда минерал применяют во время изготовления наполнителя для бетона.

Благодаря способности к расплавлению, из бальзата делают оригинальные скульптуры, которые потом устанавливают на улицах города.

Производство породы относиться к горнодобывающей отрасли. Добывание происходит на рудниках и карьерах, впоследствии чего, происходит изготовление разнообразной продукции.

Так, из жидкого бальзата, который впоследствие застывает, делают:

• лестницы, ступени;
• плитки для фасадной облицовки;
• теплоизоляционную вату;
• армированные изделия;
• изоляторы, используемые для сетей различного напряжения;
• подставки под аккумуляторы и прочие строительные материалы.

Кто однажды столкнулся с отменными характеристиками данной горной породы, то точно знает обо всех преимуществах изделий из нее. Базальт знаменит благодаря своей выносливости к высоким температурам. Но, увы, далеко не все могут себе позволить приобрести его и проводить фасадные работы из камня. Именно поэтому для ценителей прекрасного, существует множество иных разновидностей базальта, которые в разы доступнее. Однако в таком случае, придется пожертвовать прочностью и другими характеристиками, за которые так славен камень.

Если утверждать о том, что базальт - владыка Вселенной, то такое утверждение будет очень близко к правде, потому что этот натуральный камень есть не только на нашей планете, его залежи широко распространены и на Луне, Марсе, Венере и других планетах.
- экструзивная магматическая порода камня с мелкозернистой и плотной структурой. Он создается в вершинах подвоздушных потоков лавы и пепла, поэтому происхождение базальта вулканическое, и его цветовые колебания видимы в темно-серых, темно-зеленых, коричневых, красноватых или черных оттенках, какими обладает лава. Базальт в основном состоит из таких полезных ископаемых, как плагиоклаз и пироксен.
Мелкие кристаллы на базальте образуются, когда магма быстро остывает и затвердевает, это, как правило, происходит на поверхности земной коры, особенно такие образования часты в случаях спрединга на дне океана, так как контакт с морской водой стремительно охлаждает магму. Базальт является основой океанической коры, и его значительное количество производится выше океанических горячих точек. При извержении вулкана огромное количество базальтовой лавы проходит через континентальную кору и доходит до поверхности Земли, вот так и образуется этот материал.

Подробнее о свойствах базальта

- очень тяжелый и прочный камень, физические свойства которого весьма привлекательны. Этот камень имеет высокую прочность на растяжение и не менее высокий модуль упругости, изменения температуры не влияют на базальт, он устойчив к кислотам и щелочам, и не впитывает влагу. Базальт может похвастаться еще одним своим преимуществом: он устойчив к коррозии, у него низкая стоимость и полное отсутствие проводимости и индуктивности поля при воздействии радиочастотной энергии. Этот материал экологичен, ведь он чистый продукт матери-земли.

Интересные факты : гибкость базальта сегодня на пике популярности, и чего только не изготавливают из него современные производители, это и теннисные ракетки, и революционно новые базальтовые акустические системы с отличным восприятием колебаний, а также лыжи, сноуборды, скейтборды, и даже базальтовая ткань, легкая как перышко, и крепкая как скала!

Крепость базальта - строения на века

Базальт в строительстве используется для самых различных целей. Чаще всего его применяют в качестве наполнителя в строительных проектах. Базальтовый щебень используется для дорожного основания, бетона, асфальта, железнодорожного балласта, и для других целей. Тонкие отполированные базальтовые плитки очень востребованы в качестве напольной плитки, строительного шпона, для декоративной облицовки стен, памятников и других объектов.
В тех местностях, которые изобилуют базальтом, он используется вместо известняка в качестве общей базы для строительства. А в железобетонных конструкциях этот материал особенно ценен, так как арматура из непрерывного базальтового волокна, которое находится в составе этих конструкций, делает их еще прочнее и гибче, что немаловажно для обеспечения высокой сейсмостойкости.

Применение базальта в строительстве

Поразительная структура и фактура классического серого базальтового строительного камня, позволяет создавать огромное разнообразие форм и стилей в сооружениях. Стены, колонны, виниры, лестницы, водные объекты, пешеходные дорожки, патио, окантовка... Перечислять все объекты с его применением займет довольно много времени, достаточно только сказать, что универсальность базальта уникальна!

Базальт считается самой распространенной излившейся горной породой на Земле. Чаще всего ее можно обнаружить в виде межплатовых тел или потоков лавы, возникающих после извержения вулканов. Извергнутая из глубин и застывающая на поверхности суши и дне океанов магма образует прочную базальтовую массу, основу которой составляют микроплиты плагиоклазов, клинопироксена, магнетита или титано-магнетита, а также вулканическое стекло.
В составе базальтов обычно присутствуют вкрапления оливина, ортопироксена или роговой обманки.

Химический состав базальтов представлен кремнеземом (45-53 %), щелочными оксидами (до 7 %), оксидами алюминия (14,5-17,9 %), железа (7,3-8,1 %), магния (7,1-9,3 %), кальция (9,1-10,1 %), а также оксидами титана, марганца и свинца в незначительном количестве.

Плотность базальтовых пород может варьировать от 2530 до 2970 кг/куб. м. Температура плавления - 1100-1450 град. С. Прочность на сжатие у различных базальтов может находиться в пределах 60-400 МПа.

Чаще всего базальтные породы имеют темно-серую (дымчатую), черную или зеленовато-черную окраску, в которой присутствуют хорошо заметные мелкие вкрапления кристаллов оливина, светлого плагиоклаза или черного пироксена.
Базальты имеют плотную массивную, пористую или миндалекаменную структуру. Последние обычно называют мандельштейнами и отличаются наличием в структуре характерных миндалин, заполненных кварцем, кальцитом, хлоритом, халцедоном и прочими вторичными материалами (пренит, цеолит, кальций, медь). Мандельштейны образуются в поверхностных слоях застывшей лавы, где из-за вспенивания расплавленной магмы нередко формируются полости (миндалины), которые после застывания заполняются вторичными минералами (на нижнем фото).

По уникальным прочностным, структурным и цветовым показателям выделяются такие виды базальтов, как итальянская "Базальтина", используемая в архитектурных конструкциях еще со времен Древнего Рима, азиатский базальт, имеющий дымчатую окраску и также используемый в архитектуре, сумеречный базальт черного или темно-дымчатого цвета, добываемый в Китае и считающийся самым износостойким из известных базальтов, мавританский зеленый базальт, имеющий красивую внешность, характеризующуюся темно-зеленым оттенком с оригинальными вкраплениями.

Основная масса базальтов на Земле образуется в срединно-океанических хребтах и формирует основу океанической коры планеты. Кроме того базальтовые горные породы встречаются у активных континентальных окраин и на стыке внутриконтинентальных плит. Очень крупные месторождения базальтов расположены в Индии, на Гавайях (США), в районе крупных вулканов - Ключевская сопка, Везувий, Этна и др. На территории стран СНГ известно более 200 месторождений этого вида горных пород, из которых более 50 разрабатываются.

Область применения базальтов очень обширна - от использования в качестве строительного, облицовочного и декоративного камня, до производства базальтовых волокон и сырья для портландцементного клинкера. Из базальтов изготавливают утеплители, отделочную плитку, дымоходы для каминов и печей.

Среди достоинств материалов из базальтовых горных пород следует отметить устойчивость к истиранию, влиянию кислот и щелочей, долговечность, паронепроницаемость, высокая диэлектричность, огнеупорность, термоустойчивость и теплоизоляция, шумопоглощаемость, а также экологичность и декоративность.

/ 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.

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;
Цвет

Каталог Минералов

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.