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玄武岩(basalt),洋殼主要組成,屬基性火山岩。是地球洋殼和月球月海的最主要組成物質,也是地球陸殼和月球月陸的重要組成物質。1546年,G.阿格裏科拉首次在地質文獻中,用basalt這個詞描述德國薩克森的黑色岩石。漢語玄武岩一詞,引自日文。日本在兵庫縣玄武洞發現黑色橄欖玄武岩,故得名。

  • 中文名稱  玄武岩
  • 外文名稱  Basalt
  • 首次記載  1546年
  • 體積密度  2.8~3.3g/cm3
  • 莫氏硬度  5~7
  • SiO2含量  45%~52%
  • 岩石顏色  黑色,暗綠色

[ 岩石簡介 ]

玄武岩是一種基性噴出岩,主要成分是矽鋁酸鈉或矽鋁酸鈣,其化學成分與輝長岩或輝綠岩相似,SiO2含量變化於45%~52%之間,K2O+Na2O含量較侵入岩略高,CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量較侵入岩略低。礦物成份主要由基性長石和輝石組成,次要礦物有橄欖石,角閃石及黑雲母等,岩石均為暗色,一般為黑色,有時呈灰綠以及暗紫色等。呈斑狀結構。氣孔構造和杏仁構造普遍。


玄武岩體積密度為2.8~3.3g/cm3,致密者壓縮強度很大,可高達300MPa,有時更高,存在玻璃質及氣孔時則強度有所降低。玄武岩耐久性甚高,節理多,且節理麵多成五邊形或六邊形,構成柱狀節理。且具脆性,因而不易采得大塊石料,由於氣孔和杏仁構造常見,雖玄武岩地表上分布廣泛,但可作飾麵石材不多。


玄武岩因其質地致密,它的比重比一般花崗岩、石灰岩、沙岩、頁岩都重。但是也有的玄武岩由於氣孔特別多,重量便減輕,甚至在水中可以浮起來。因此把這種多孔體輕的玄武岩叫“浮石”。也有地方將這種多孔體輕的玄武岩叫做“泡石”


玄武岩的顏色,常見的多為黑色、黑褐或暗綠色。在騰衝火山群附近的玄武岩多為青灰色,也有暗紅色、黃色、橙色。

[ 主要成分 ]

玄武岩的主要成份是二氧化矽、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂(還有少量的氧化鉀、氧化鈉),其中主要礦物是富鈣單斜輝石和基性斜長石;次要礦物有橄欖石、斜方輝石、易變輝石、鐵鈦氧化物、堿性長石、石英或副長石、沸石、角閃石、雲母、磷灰石、鋯石、鐵尖晶石、硫化物和石墨等。


玄武岩中含有礦物成分釩。因為對糖尿病有一定療效,被稱為含釩水的礦泉水備受矚目。玄武岩層中的礦物質釩溶解在山體降水或降雪中造就了含釩水。日本的富士山由玄武岩層構成,富含礦物質釩的天然水正在被采集。

[ 主要分類 ]

① 按其成分不同可將玄武岩分為:

拉斑玄武岩、堿性玄武岩、高鋁玄武岩;


② 按其結構不同可將玄武岩分為:

氣孔狀玄武岩、杏仁狀玄武岩、玄武玻璃;


③ 按其填充礦物不同可將玄武岩分為:

橄欖玄武岩、紫蘇輝石玄武岩等;


④ 按其二氧化矽的飽和程度不同可將玄武岩分為:

拉斑玄武岩、堿性玄武岩;


⑤ 按其酸堿度不同可將玄武岩劃分為:

堿性玄武岩、過渡玄武岩、拉斑玄武岩、鈣堿性玄武岩和鉀玄岩;


⑥ 按其產出的構造環境不同可將玄武岩分為:

發育於深海洋脊的玄武岩、發育於洋盆內群島和海山的玄武岩、發育於島弧和活動大陸邊緣的玄武岩、發育於大陸內部的玄武岩。

拉斑玄武岩
拉斑玄武岩
堿性玄武岩
堿性玄武岩
高鋁玄武岩
高鋁玄武岩
氣孔玄武岩
氣孔玄武岩
杏仁狀玄武岩
杏仁狀玄武岩
玄武玻璃
玄武玻璃
橄欖玄武岩
橄欖玄武岩
紫蘇輝石玄武岩
紫蘇輝石玄武岩
 

[ 物理特性 ]

由於玄武岩漿粘度小,流動性大,噴溢地表易形成大規模熔岩流和熔岩被,但也有呈層狀侵入體的,如岩床等。


在高原地區常形成麵積達數千至數十萬平方千米的熔岩台地,有人稱其為高原玄武岩,如印度的德幹高原玄武岩。


在海洋則構成海嶺和火山島。與之有關的礦產有銅、鈷、硫黃、冰洲石、寶石等,其本身亦可作耐酸鑄石原料。


玄武岩中的柱狀節理——在玄武岩熔岩流中,垂直冷凝麵常發育成規則的六方柱狀節理。


成因,一般認為,假設在均一基性的熔岩中有均勻分布的冷卻中心(呈等邊三角形分布,冷卻中心距離彼此相等),然後,各向中心收縮,形成六方柱狀節理。

[ 主要用途 ]

一般用途:

玄武岩,是生產"鑄石"的好原料。"鑄石"是將玄武岩經過熔化鑄造、結晶處理,退火而成的材料。它比合金鋼堅硬而耐磨,比鉛和橡膠抗腐蝕。玄武岩還在一種鑄鋼先進工藝中,起到"潤滑劑"的作用,可以延長鑄膜壽命。


同時,玄武岩還可以抽成玻璃絲,比一般玻璃絲布抗堿性強,耐高溫性能好。

其中多氣孔狀的玄武岩,也稱為浮石,其氣孔多,質地堅硬,可以將它攙在混凝土裏,可以使混凝土重量減輕,不僅堅固耐用,同時有隔音、隔熱等特點,是高層建築輕質混凝土的良好骨料。浮石還是很好的研磨材料,可用來磨金屬、磨石料;在工業上還可做過濾器、幹燥器、催化劑等。同時也被廣泛用於園林景觀之中,主要用作假山,盆景等等,同時也用於家庭裝飾之中。


玄武岩出色的抗壓抗折條件性能,而且耐磨性好,吸水率低的原因,其也是非常好的建築裝飾材料,能廣泛用於室內外裝飾,而且主要用作戶外石材,其花色自然,能很好的和周遍景觀協調,非常適合用於戶外景觀建設,特別是地鋪石材的最佳選擇。但是由於,玄武岩易形成六方柱狀節理,而且易脆,所以石材荒料普遍不大,缺乏大料,不容易生產大規格板材。玄武岩是修理公路、鐵路、機場跑道所用石料中最好的材料,具有抗壓性強、壓碎值低、抗腐蝕性強、瀝青粘附性玄武石,玄武石具有耐磨、吃水量少、導電性能差、抗壓性強、壓碎值低、抗腐蝕性強、瀝青粘附性等優點,並被國際認可,是發展鐵路運輸及公路運輸最好的基石。


玄武岩還多被用於藝術創作,由於其多空體輕的岩石特性,常常被用來建造園林中的假山或雕成小巧玲瓏的盆景。


建材行業中的應用:

玄武岩石子也是一種優質的交通建築用石,特別是建築修築公路、鐵路、港口碼頭、機場跑道等工程中最好的建築材料之一,其具有抗壓強度大、壓碎值低、耐磨、吸水率低、導電性弱、抗腐蝕性強、瀝青粘附性強等特點,國際認可,是發展鐵路運輸及公路運輸最好的基石。同時出色的抗壓抗折條件性能,而且耐磨性好,吸水率低的原因,其也是非常好的建築裝飾材料。其中多氣孔狀的玄武岩,也稱為浮石,其氣孔多,質地堅硬,可以將將它攙在混凝土裏,可以使混凝土重量減輕,不僅堅固耐用,同時有隔音、隔熱等特點,是高層建築輕質混凝土的良好骨料。


鑄石
鑄石
鐵路公路建築材料
鐵路公路建築材料
輕質混凝土骨料
輕質混凝土骨料
園林景觀
園林景觀
 

[ 國內分布 ]

福建福鼎市白琳大嶂山的玄武岩儲存量50000萬立方米,礦石裸露地表,呈墨黑色、色調凝重高雅,是全國罕見的高級建築板材,屬全國建築石材基地之一,被國務院建材總局命名“福鼎黑”。


河南洛陽市蔡店鄉的玄武岩呈大小圓塊狀,儲量大,在地表以下五十公分左右分布廣泛,深可達百十餘米,呈墨黑色,品質優良,經河南省交通規劃勘察設計院、地堪實驗中心、河南省公路工程試驗檢測中心檢驗各項技術指標要求,結果表明玄武岩石料具有硬度大、強度高、耐磨性好、抗滑係數大,與瀝青粘結力強等,符合高速公路瀝青麵層用粗集料質量要求,是高等級公路路麵,機場跑道,鐵路道砟的最佳石料。


鏡泊湖北有瀑布狀、波浪狀;鶯歌嶺一帶有圓饅頭狀、寶塔狀的;渤海鎮和沙蘭鄉之間,是巨蟒狀和熔岩隧道等。這裏地質、地貌構造新穎、形態各異,豐富多彩。山東沂水圈裏鄉,呈波浪狀的分布全鄉35平方公裏,玄武岩儲量350億噸左右,山東平邑縣境內也有大量品質優良的玄武岩。


安徽明光市玄武岩礦產資源豐富,大量分布於地處明光市城西的城西街道辦事處,307、309省道、104國道、蚌寧高速公路、津滬鐵路貫穿全境,西徐工業區砂石專用碼頭可停靠500噸船隻直航長江,地理位置優越,交通十分便利。現已探明的遠景儲量1.68億噸,探明可開采儲量3400萬噸,在皖東地區儲量最大,年開采加工量在100多萬噸,經東南大學、同濟大學科學技術檢測為國家一級玄武岩。玄武岩是生產鑄石的主要原料。鑄石具有較高的耐化學腐蝕性和耐酸性能,具有較大的硬度和機械強度,廣泛用於化工、冶金、電力、煤炭、建材、紡織和輕工等工業部門。玄武岩是生產玄武岩紙、石灰火山岩無熟料水泥、裝飾板材、人造纖維的原料,還是陶瓷工業中的節能原料。

玄武岩破碎工藝設計

BROKEN PROCESS DESIGN

[ 設備推薦 ]

由於玄武岩質密、堅硬且強度高,玄武岩破碎時通常采用鄂式破碎機圓錐式破碎機、衝擊式破碎機等破碎設備。

[ 方案設計 ]

礦山爆破料經自卸車將物料送入料倉內,通過振動給料機均勻的將物料給入鄂式破碎機,防止物料衝擊破碎腔對設備造成損害的同時,也避免了過載悶車情況的發生。鄂式破碎機進行初道破碎,將物料破碎至250mm左右的粒度,通過皮帶機均勻的送入圓錐破碎機中進行二道破碎,破碎後的物料經振動篩進行一道篩分,分出大於31.5mm和20-31.5mm兩種,20-31.5mm的物料經皮帶輸送機送至成品料堆。大於31.5mm的由皮帶機送入二道圓錐破碎機中進行再次破碎,破碎後的物料由二道篩進行篩分,分出0-5mm、5-10mm、10-20mm三種成品經皮帶輸送機送至成品料堆。

玄武岩破碎工藝設計流程圖

注:玄武岩破碎工藝設計流程圖

玄武岩製砂工藝設計

SAND MAKING PROCESS DESIGN

[ 設備推薦 ]

由於玄武岩質密、堅硬且強度高,玄武岩製砂時通常采用鄂式破碎機、圓錐式破碎機、衝擊式破碎機等破碎設備。

[ 方案設計 ]

玄武岩原料經鏟車或自卸車送入原料倉,後經振動給料機均勻的將物料喂入鄂式破碎機,將物料破碎至150mm左右大小粒徑,通過皮帶輸送至圓錐破碎機中進行破碎,破碎後的物料經振動篩分級,其中0-5mm的物料通過皮帶輸送機送至輪鬥洗砂機經水洗後送至成品料堆。>30mm的物料由皮帶機送至圓錐破碎機再次破碎後由振動篩進行分級,形成閉路循環。5-30mm的物料通過皮帶機送至高效離心衝擊式製砂機中進行破碎,破碎後的物料經振動篩分級,0-5mm的物料經水洗後送至成品料堆,不符合成品規格的物料再次送至高效離心衝擊式製砂機中破碎,形成閉路循環,直至物料符合成品規格後,經水洗後送至成品料堆。

玄武岩製砂工藝設計流程圖