发布时间:2025-11-24
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玄武岩是一种基性喷出岩,由火山喷发出的岩浆在地表冷却后凝固而成的一种致密状或泡沫状结构的岩石,属于岩浆岩。同时也是地球洋壳和月球月海(注:月海是指月面上的低洼平原,月球观测的暗色矿物)的主要组成物质。

一、玄武岩的物化性质
1.物理性质
密度方面,玄武岩通常位于2.8至3.0克/厘米³的范围内,显示出其较高的密度特性。硬度方面,根据莫氏硬度计,玄武岩的硬度大约维持在5至6的水平。此外,其抗压强度也非常出色,通常在100至300兆帕之间。同时,玄武岩的熔点范围在1000°C到1250°C之间,表明其具有较高的熔点。
2. 化学性质
从化学角度看,玄武岩主要由二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙和氧化钠等成分组成。这些成分赋予了玄武岩独特的化学性质,使其对酸性环境展现出一定的抵抗力,尽管长期暴露在酸性条件下仍可能发生风化。
二、玄武岩的性状
颜色:暗色,多为黑色、黑褐色、暗绿色
化学成分:二氧化硅SiO2、三氧化二铝Al2O3、氧化铁Fe2O3、氧化钙 CaO
矿物成分:基性长石、辉石(隐晶质结构);橄榄石、角闪石、黑云母等
三、玄武岩的来源
玄武岩地貌的形成过程与火山活动密切相关。当地球内部的岩浆由于地壳运动或板块挤压而上升到地表时,如果岩浆的粘度适中,流动性大,就会在地表形成大规模的熔岩流和熔岩被。这些熔岩流在冷却凝固的过程中,受到各种因素的影响,如温度、压力、风速等,从而形成了各种独特的地貌形态。
此外,玄武岩的形成还与其成分和冷却速度有关。玄武岩的成分相当于辉长岩,常具气孔状、杏仁状构造和斑状结构。在冷却过程中,岩浆中的矿物颗粒会逐渐结晶析出,形成斑晶,而基质则多为细粒或隐晶质。这些矿物颗粒的排列和组合方式,以及岩浆冷却的速度,都会影响到玄武岩的最终形态和结构。
四、玄武岩的作用
玄武岩,一种广泛分布于地球表层的火山岩,其独特的物理和化学特性赋予了它多种多样的用途。从建筑材料到工业原料,再到环保应用,玄武岩的广泛应用不仅展现了它的多功能性,也体现了人类对自然资源的深刻认识和巧妙利用。
1.建筑材料
玄武岩因其出色的抗压、抗折性能以及耐磨、吸水率低等特点,成为建筑领域的瑰宝。在建筑领域,玄武岩主要用于室内外装修装饰,尤其是户外石材的应用。其花色自然,能很好地与周围环境相协调,是地铺石材的首选。无论是公园步道、广场铺设,还是小区景观、别墅庭院,玄武岩都能以其独特的魅力,为环境增添一抹自然与和谐。
此外,玄武岩在铁路、公路建设中也有着不可替代的地位。由于其抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强以及沥青粘附性好等优点,玄武岩成为修理公路、铁路、机场跑道所用石料中的佼佼者。在铁路建设中,玄武岩铺设的石枕不仅保证了火车的稳定运行,也提高了铁路的承载能力和使用寿命。
2.工业原料
玄武岩的工业用途同样广泛。首先,玄武岩是生产“铸石”的优质原料。铸石是将玄武岩经过熔化铸造、结晶处理、退火而成的材料,其硬度高、耐磨、抗腐蚀,被广泛应用于冶金、化工、电力等行业的设备内衬、管道、阀门等部件。此外,玄武岩还可以作为铸钢工艺的“润滑剂”,提高铸膜寿命,降低生产成本。
玄武岩还可以抽成玻璃丝,这种玻璃丝布具有抗碱性强、耐高温性能好的特点,在玻璃纤维增强塑料、橡胶、涂料等领域有着广泛的应用。此外,玄武岩还可以用于制作磨料、填料、颜料等,满足不同行业的生产需求。
3.环保应用
随着环保意识的不断提高,玄武岩在环保领域的应用也逐渐受到关注。首先,玄武岩作为建筑材料,其耐磨、吸水率低的特性有助于减少雨水冲刷和污水排放,对保护水资源和生态环境具有重要意义。其次,玄武岩在治理环境污染方面也有着独特的作用。例如,玄武岩纤维可以用于制作过滤材料,有效去除水中的有害物质;玄武岩还可以作为土壤改良剂,提高土壤肥力和水分保持能力,促进植物生长。
五、玄武岩的分布情况
1.海洋分布
海洋玄武岩主要分布在地球的洋中脊和海底扩张中心,这些地区的板块分离导致地幔物质上升并形成新的洋壳。全球海洋玄武岩的分布情况如下:
大西洋中脊:作为地球上最长的山脉系统,大西洋中脊是海洋玄武岩的主要分布区域之一。据估计,大西洋中脊每年新增约1.5×10^10吨玄武岩,这些玄武岩构成了洋壳的主要部分。
东太平洋海隆:位于太平洋东部的东太平洋海隆也是一个重要的海洋玄武岩分布区域。在这里,玄武岩熔岩不断喷发并凝固,形成了广阔的海底高原。
印度洋中脊:印度洋中脊同样分布着大量的海洋玄武岩,这些玄武岩的形成与印度洋板块的扩张活动密切相关。
全球其他洋中脊:除了上述主要区域外,全球其他洋中脊如北冰洋中脊、南大西洋中脊等也有海洋玄武岩的分布。
海洋玄武岩的成分通常为拉斑玄武岩,具有细粒结构,其形成与地幔的部分熔融有关。这些玄武岩的全球分布与海底扩张和板块构造活动直接相关,对理解地球的地质历史和动力学过程具有重要意义。
2.大陆分布
大陆玄武岩的分布与陆地上的火山活动密切相关,主要分布在大陆溢流玄武岩省、火山高原和大陆裂谷带等地7。全球大陆玄武岩的分布情况如下:
美国的哥伦比亚河高原:位于美国西北部的哥伦比亚河高原是一个巨大的大陆玄武岩分布区,其玄武岩覆盖面积达数万平方公里。
印度的德干地盾:德干地盾是世界上最大的溢流玄武岩省之一,其玄武岩覆盖面积超过50万平方公里,形成于约6600万年前的大规模火山活动。
俄罗斯的西伯利亚地盾:西伯利亚地盾也是一个重要的大陆玄武岩分布区,其玄武岩覆盖面积广阔,与地幔柱活动有关。
中国中-东部地区:根据研究,中国中-东部地区新生代玄武岩总面积为78,525平方公里,其中中部地区新生代玄武岩面积为35,487平方公里,东部地区新生代玄武岩面积为43,038平方公里。这些玄武岩主要分布在北方,如以山东省为界,北方玄武岩面积达69,191平方公里,南方玄武岩面积达9,334平方公里,北南之比为88∶12。
大陆玄武岩的形成与多种地质过程有关,包括地幔柱、板块构造活动、火山弧和裂谷活动等。这些玄武岩的分布提供了关于地球内部动力学和地壳演化的重要信息。
六、我国主要的玄武岩矿区
华北地区是中国玄武岩资源最为集中的区域之一,其中以河北省为主要产地。河北省境内的玄武岩主要分布在太行山地区,总储量达到2亿吨以上,保定市、唐山市、廊坊市、张家口市等地的玄武岩产量较高。此外,山东省和河南省也是华北地区玄武岩的重要产地,如山东省的济南市、淄博市、潍坊市,以及河南省的郑州市、许昌市、平顶山市等地都拥有丰富的玄武岩矿产。
中国东部沿海地区也有大量的玄武岩分布。例如,福建省宁德市福鼎市白琳大嶂山的玄武岩储存量达50000万立方米,矿石品质优良,是全国罕见的高级建筑板材。此外,安徽省滁州市明光市的玄武岩矿产资源同样丰富,已探明的远景储量达1.68亿吨,探明可开采储量3400万吨,在皖东地区储量最大。
中国西南部和西部地区也有玄武岩的分布。例如,四川省西部的大凉山地区以及贵州省西南部的安顺市和铜仁市等地,都有丰富的玄武岩资源。同时,中国西南部的峨眉山玄武岩形成于晚二叠世,分布面积约26万平方公里,厚度可达数千米,是拉斑玄武岩类的典型代表。
七、玄武岩地貌类型
玄武岩地貌的形态丰富多样,常见的有桌状山(或称方山)、玄武岩(熔岩)高原和玄武岩(熔岩)台地等。桌状山,顾名思义,山顶平坦如桌,四周则是陡峭的边坡,形成了一种独特的地貌景观。玄武岩高原则是由大规模的玄武岩熔岩流和熔岩被覆盖而成,面积可达数千至数十万平方千米,如印度的德干高原玄武岩就是典型的例子。此外,玄武岩地貌还可能表现为火山口湖、玄武岩瀑布等多种形态,展示了大自然的无尽创造力。
玄武岩作为一种具有广泛应用价值的自然资源,其用途涵盖了建筑、工业、环保等多个领域。在未来的发展中,玄武岩将继续发挥其独特优势,为人类社会的进步和发展做出更大贡献。