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玄武岩(basalt),洋壳主要组成,属基性火山岩。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。

  • 中文名称  玄武岩
  • 外文名称  Basalt
  • 首次记载  1546年
  • 体积密度  2.8~3.3g/cm3
  • 莫氏硬度  5~7
  • SiO2含量  45%~52%
  • 岩石颜色  黑色,暗绿色

[ 岩石简介 ]

玄武岩是一种基性喷出岩,主要成分是硅铝酸钠或硅铝酸钙,其化学成分与辉长岩或辉绿岩相似,SiO2含量变化于45%~52%之间,K2O+Na2O含量较侵入岩略高,CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成,次要矿物有橄榄石,角闪石及黑云母等,岩石均为暗色,一般为黑色,有时呈灰绿以及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。


玄武岩体积密度为2.8~3.3g/cm3,致密者压缩强度很大,可高达300MPa,有时更高,存在玻璃质及气孔时则强度有所降低。玄武岩耐久性甚高,节理多,且节理面多成五边形或六边形,构成柱状节理。且具脆性,因而不易采得大块石料,由于气孔和杏仁构造常见,虽玄武岩地表上分布广泛,但可作饰面石材不多。


玄武岩因其质地致密,它的比重比一般花岗岩、石灰岩、沙岩、页岩都重。但是也有的玄武岩由于气孔特别多,重量便减轻,甚至在水中可以浮起来。因此把这种多孔体轻的玄武岩叫“浮石”。也有地方将这种多孔体轻的玄武岩叫做“泡石”


玄武岩的颜色,常见的多为黑色、黑褐或暗绿色。在腾冲火山群附近的玄武岩多为青灰色,也有暗红色、黄色、橙色。

[ 主要成分 ]

玄武岩的主要成份是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁(还有少量的氧化钾、氧化钠),其中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。


玄武岩中含有矿物成分钒。因为对糖尿病有一定疗效,被称为含钒水的矿泉水备受瞩目。玄武岩层中的矿物质钒溶解在山体降水或降雪中造就了含钒水。日本的富士山由玄武岩层构成,富含矿物质钒的天然水正在被采集。

[ 主要分类 ]

① 按其成分不同可将玄武岩分为:

拉斑玄武岩、碱性玄武岩、高铝玄武岩;


② 按其结构不同可将玄武岩分为:

气孔状玄武岩、杏仁状玄武岩、玄武玻璃;


③ 按其填充矿物不同可将玄武岩分为:

橄榄玄武岩、紫苏辉石玄武岩等;


④ 按其二氧化硅的饱和程度不同可将玄武岩分为:

拉斑玄武岩、碱性玄武岩;


⑤ 按其酸碱度不同可将玄武岩划分为:

碱性玄武岩、过渡玄武岩、拉斑玄武岩、钙碱性玄武岩和钾玄岩;


⑥ 按其产出的构造环境不同可将玄武岩分为:

发育于深海洋脊的玄武岩、发育于洋盆内群岛和海山的玄武岩、发育于岛弧和活动大陆边缘的玄武岩、发育于大陆内部的玄武岩。

拉斑玄武岩
拉斑玄武岩
碱性玄武岩
碱性玄武岩
高铝玄武岩
高铝玄武岩
气孔玄武岩
气孔玄武岩
杏仁状玄武岩
杏仁状玄武岩
玄武玻璃
玄武玻璃
橄榄玄武岩
橄榄玄武岩
紫苏辉石玄武岩
紫苏辉石玄武岩
 

[ 物理特性 ]

由于玄武岩浆粘度小,流动性大,喷溢地表易形成大规模熔岩流和熔岩被,但也有呈层状侵入体的,如岩床等。


在高原地区常形成面积达数千至数十万平方千米的熔岩台地,有人称其为高原玄武岩,如印度的德干高原玄武岩。


在海洋则构成海岭和火山岛。与之有关的矿产有铜、钴、硫黄、冰洲石、宝石等,其本身亦可作耐酸铸石原料。


玄武岩中的柱状节理——在玄武岩熔岩流中,垂直冷凝面常发育成规则的六方柱状节理。


成因,一般认为,假设在均一基性的熔岩中有均匀分布的冷却中心(呈等边三角形分布,冷却中心距离彼此相等),然后,各向中心收缩,形成六方柱状节理。

[ 主要用途 ]

一般用途:

玄武岩,是生产"铸石"的好原料。"铸石"是将玄武岩经过熔化铸造、结晶处理,退火而成的材料。它比合金钢坚硬而耐磨,比铅和橡胶抗腐蚀。玄武岩还在一种铸钢先进工艺中,起到"润滑剂"的作用,可以延长铸膜寿命。


同时,玄武岩还可以抽成玻璃丝,比一般玻璃丝布抗碱性强,耐高温性能好。

其中多气孔状的玄武岩,也称为浮石,其气孔多,质地坚硬,可以将它搀在混凝土里,可以使混凝土重量减轻,不仅坚固耐用,同时有隔音、隔热等特点,是高层建筑轻质混凝土的良好骨料。浮石还是很好的研磨材料,可用来磨金属、磨石料;在工业上还可做过滤器、干燥器、催化剂等。同时也被广泛用于园林景观之中,主要用作假山,盆景等等,同时也用于家庭装饰之中。


玄武岩出色的抗压抗折条件性能,而且耐磨性好,吸水率低的原因,其也是非常好的建筑装饰材料,能广泛用于室内外装饰,而且主要用作户外石材,其花色自然,能很好的和周遍景观协调,非常适合用于户外景观建设,特别是地铺石材的最佳选择。但是由于,玄武岩易形成六方柱状节理,而且易脆,所以石材荒料普遍不大,缺乏大料,不容易生产大规格板材。玄武岩是修理公路、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、沥青粘附性玄武石,玄武石具有耐磨、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。


玄武岩还多被用于艺术创作,由于其多空体轻的岩石特性,常常被用来建造园林中的假山或雕成小巧玲珑的盆景。


建材行业中的应用:

玄武岩石子也是一种优质的交通建筑用石,特别是建筑修筑公路、铁路、港口码头、机场跑道等工程中最好的建筑材料之一,其具有抗压强度大、压碎值低、耐磨、吸水率低、导电性弱、抗腐蚀性强、沥青粘附性强等特点,国际认可,是发展铁路运输及公路运输最好的基石。同时出色的抗压抗折条件性能,而且耐磨性好,吸水率低的原因,其也是非常好的建筑装饰材料。其中多气孔状的玄武岩,也称为浮石,其气孔多,质地坚硬,可以将将它搀在混凝土里,可以使混凝土重量减轻,不仅坚固耐用,同时有隔音、隔热等特点,是高层建筑轻质混凝土的良好骨料。


铸石
铸石
铁路公路建筑材料
铁路公路建筑材料
轻质混凝土骨料
轻质混凝土骨料
园林景观
园林景观
 

[ 国内分布 ]

福建福鼎市白琳大嶂山的玄武岩储存量50000万立方米,矿石裸露地表,呈墨黑色、色调凝重高雅,是全国罕见的高级建筑板材,属全国建筑石材基地之一,被国务院建材总局命名“福鼎黑”。


河南洛阳市蔡店乡的玄武岩呈大小圆块状,储量大,在地表以下五十公分左右分布广泛,深可达百十余米,呈墨黑色,品质优良,经河南省交通规划勘察设计院、地堪实验中心、河南省公路工程试验检测中心检验各项技术指标要求,结果表明玄武岩石料具有硬度大、强度高、耐磨性好、抗滑系数大,与沥青粘结力强等,符合高速公路沥青面层用粗集料质量要求,是高等级公路路面,机场跑道,铁路道砟的最佳石料。


镜泊湖北有瀑布状、波浪状;莺歌岭一带有圆馒头状、宝塔状的;渤海镇和沙兰乡之间,是巨蟒状和熔岩隧道等。这里地质、地貌构造新颖、形态各异,丰富多彩。山东沂水圈里乡,呈波浪状的分布全乡35平方公里,玄武岩储量350亿吨左右,山东平邑县境内也有大量品质优良的玄武岩。


安徽明光市玄武岩矿产资源丰富,大量分布于地处明光市城西的城西街道办事处,307、309省道、104国道、蚌宁高速公路、津沪铁路贯穿全境,西徐工业区砂石专用码头可停靠500吨船只直航长江,地理位置优越,交通十分便利。现已探明的远景储量1.68亿吨,探明可开采储量3400万吨,在皖东地区储量最大,年开采加工量在100多万吨,经东南大学、同济大学科学技术检测为国家一级玄武岩。玄武岩是生产铸石的主要原料。铸石具有较高的耐化学腐蚀性和耐酸性能,具有较大的硬度和机械强度,广泛用于化工、冶金、电力、煤炭、建材、纺织和轻工等工业部门。玄武岩是生产玄武岩纸、石灰火山岩无熟料水泥、装饰板材、人造纤维的原料,还是陶瓷工业中的节能原料。

玄武岩破碎工艺设计

BROKEN PROCESS DESIGN

[ 设备推荐 ]

由于玄武岩质密、坚硬且强度高,玄武岩破碎时通常采用鄂式破碎机圆锥式破碎机、冲击式破碎机等破碎设备。

[ 方案设计 ]

矿山爆破料经自卸车将物料送入料仓内,通过振动给料机均匀的将物料给入鄂式破碎机,防止物料冲击破碎腔对设备造成损害的同时,也避免了过载闷车情况的发生。鄂式破碎机进行初道破碎,将物料破碎至250mm左右的粒度,通过皮带机均匀的送入圆锥破碎机中进行二道破碎,破碎后的物料经振动筛进行一道筛分,分出大于31.5mm和20-31.5mm两种,20-31.5mm的物料经皮带输送机送至成品料堆。大于31.5mm的由皮带机送入二道圆锥破碎机中进行再次破碎,破碎后的物料由二道筛进行筛分,分出0-5mm、5-10mm、10-20mm三种成品经皮带输送机送至成品料堆。

玄武岩破碎工艺设计流程图

注:玄武岩破碎工艺设计流程图

玄武岩制砂工艺设计

SAND MAKING PROCESS DESIGN

[ 设备推荐 ]

由于玄武岩质密、坚硬且强度高,玄武岩制砂时通常采用鄂式破碎机、圆锥式破碎机、冲击式破碎机等破碎设备。

[ 方案设计 ]

玄武岩原料经铲车或自卸车送入原料仓,后经振动给料机均匀的将物料喂入鄂式破碎机,将物料破碎至150mm左右大小粒径,通过皮带输送至圆锥破碎机中进行破碎,破碎后的物料经振动筛分级,其中0-5mm的物料通过皮带输送机送至轮斗洗砂机经水洗后送至成品料堆。>30mm的物料由皮带机送至圆锥破碎机再次破碎后由振动筛进行分级,形成闭路循环。5-30mm的物料通过皮带机送至高效离心冲击式制砂机中进行破碎,破碎后的物料经振动筛分级,0-5mm的物料经水洗后送至成品料堆,不符合成品规格的物料再次送至高效离心冲击式制砂机中破碎,形成闭路循环,直至物料符合成品规格后,经水洗后送至成品料堆。

玄武岩制砂工艺设计流程图