Все о базальте

Потоки лавы активно извергаются на поверхность Земли, заполняя углубления и долины рек, создавая новые ландшафты. После этого базальт, как правило, разливается по плоским равнинам. Благодаря своей низкой вязкости, расплавленная магма может растекаться на огромное расстояние, достигая зачастую десятков километров. В отличие от традиционных вулканических извержений, при подобных событиях не формируется постоянный центр или четко выраженный кратер — лава начинает течь из множества трещин, образующихся в земле.

Свойства, переработка и применение базальта

Базальтовый камень является весьма ценным материалом, активно используемым в современных строительных технологиях. Основные области его применения включают в себя обеспечение высокого уровня теплоизоляции а также защиту от возгораний. В зависимости от конкретных условий эксплуатации, могут использоваться разные виды защитных материалов, разработанные на основе базальта.

С точки зрения геологии, базальт представляет собой горную породу, которая образуется в результате извержений вулканов. При охлаждении и застывании базальтовой лавы формируется прочный камень, который впоследствии идет на переработку с целью получения различных изделий.

Процесс производства непрерывного базальтового волокна осуществляется с использованием однофазной технологии, что помогает обеспечить такую же низкую себестоимость, как и при производстве стекловолокна. На этапе изготовления базальтовая порода предварительно измельчается до фракции 5-20 мм, после чего расплавляется в печах при температурах, достигающих 1400-1600 °С.

Свойства базальта

Характеристики базальта и связанных с ним изделий детально рассмотрены в следующей таблице:

Сферы применения материалов, основанных на волокне из базальта, имеют существенное значение. Например, в строительстве зданий, с учетом различных санитарных норм и строительных кодексов (СНиП), необходимо применять паронепроницаемые материалы. В случае строительства объектов, таких как деревянные строения или конструкции из газо- и пеноблоков, кирпича, параметр паропроницаемости утеплителя должен превышать аналогичные характеристики стен.

Происхождение и месторождения

Основная часть базальтов формируется в срединно-океанических хребтах, что указывает на их океаническое происхождение. Эти породы образуются в результате активных геологических процессов, происходящих на поверхности Земли над океаническими горячими точками. Когда происходит извержение вулкана, путем выталкивания магмы большой объем лавы проходит через континентальную кору и достигает поверхности земли. Базальт формируется в результате застывания лавы, которая накапливается вместе с вулканическим пеплом и другими осадками.

Из-за тонкої структуры, базальт обычно характеризуется однородностью. Условия, при которых происходит застывание магмы, могут варьироваться, и характеристики базальта зависят от физико-химических условий плавления, таких как давление, скорость охлаждения лавового потока, а также способ вытекания расплава. Современная геология предполагает, что базальт встречается повсеместно на нашей планете и даже за ее пределами. В зависимости от геодинамического происхождения различают срединно-океанические базальты, континентальные базальты активных окраин и внутриплитные (континентальные и океанические).

Базальт распространен не только на Земле: он также наблюдается на других планетах, таких как Луна, Марс и Венера. Эта порода образует твердые оболочки Земли, причем под океанами мощность базальтовых слоев может достигать 6000 метров и больше, в то время как под материками слои могут составлять до 31000 метров. Количество выходов базальта на поверхность Земли действительно велико:

• месторождения располагаются на севере, западе и юго-востоке Монголии;
• базальт распространен на Кавказе и в Закавказье, а также в северной части Сибири;
• естественный камень добывают в окрестностях вулканов Камчатки и Курильских островов;
• выходы породы наблюдаются в регионах Оверни, Богемии, Шотландии, Ирландии, Забайкалья, Эфиопии, Украины, и Хабаровского края;
• базальт присутствует на островах Святой Елены, Антильских, в Исландии, а также в Андах, Индии, Узбекистане, Бразилии, на Алтае, в Грузии, Армении, и Полтавских округах УССР.

Изменение состава базальта может происходить под воздействием гидротермальных процессов, причем наиболее значительные изменения наблюдаются у базальтов, изливаемых на дно морей.

Основные свойства

Базальт, как магматическая экструзивная горная порода, отличается своей тонкозернистой и плотной структурой. По многим характеристикам базальт можно сравнить с гранитом и мрамором. Он устойчив к воздействию различных кислот и щелочей, хотя может проявлять склонность к повышенному радиационному фону. Базальт инертен к резким температурным колебаниям, а также демонстрирует высокие теплосберегающие и пожаробезопасные свойства. Порода отличается значительным весом (она тяжелее гранита), а также хорошей пластичностью и гибкостью. Кроме того, базальт является отличным звукоподавляющим материалом с высоким уровнем паропроницаемости, прочности и твердости. Плотность базальта может варьироваться, в зависимости от его текстуры, в пределах от 2520 до 2970 кг на м³.

Коэффициент пористости базальта может колебаться от 0,6% до 19%. Водопоглощение данного материала варьируется от 0,15% до 10,2%. Базальт является долговечным материалом: он не подвержен электризации и благодаря своей твёрдости проявляет высокую устойчивость к физическому истиранию. Эта порода начинает плавиться при температуре 1100-1200 °C. Твёрдость базальта по шкале Мооса составляет от 5 до 7, что позволяет использовать его в различных строительных целях. Он может подвергаться дроблению, переплавке, отливке и тепловой обработки.

Переработанный базальт зачастую обладает свойствами улучшенного камня. В неотожжённом состоянии его сложно разбить, он внешне напоминает стекло, обладает блестящим изломом, буровато-чёрным оттенком и характерной хрупкостью. После обработки отжигом базальт приобретает эффектный тёмный цвет и матовый излом, став более вязким, сохраняя древний минерал.

Где встречаются базальты

Базальты широко распространены как на континентах, так и на океаническом дне. На материках древние базальты формируют плато слоистого строения, известные как траппы, где прочные базальтовые слои чередуются с менее прочными отложениями вулканического пепла (мелкие кусочки породы). Трапповые области заметны в таких регионах, как Сибирь, Индия и Южная Америка.

Обширные поля базальта наблюдаются и на дне океанов, где они формируют океанические плато. Существует мнение, что океаническая корка Земли состоит преимущественно из базальтов и постоянно наращивается при извержениях в областях срединно-океанических хребтов.

Когда базальтовая лава попадает в океан, она распадается на каплевидные обособления различных размеров — так называемые подушечные лавы. Этот процесс наблюдается, например, на Гавайских островах.

Применение базальта

Из базальта производят тонкие нити, которые затем используются для создания плит для теплоизоляции, труб, арматуры для бетона, баллонов, дорожных сеток, а также различных текстильных изделий, тканей и нетканых материалов. Кроме того, из базальта изготавливают бумагу для фильтров.

В строительной отрасли базальт применяется в виде щебня, облицовочных плит и брусчатки. Он также используется в качестве добавки в специальные виды цемента, что добавляет прочности и улучшает характеристики готового материала.

Задавая вопрос о том, к какой горной породе принадлежит базальт, можно кратко пояснить это в рамках доклада на уроке по окружающему миру для учеников второго класса.

Основные характеристики. Разновидности

Цвет базальта, как правило, черный с различными оттенками, включая буроватый, что зачастую обусловлено окислением железа. Основные минералы, входящие в его состав, включают плагиоклаз, пироксен, магнезиальный оливин, вулканическое стекло, а также в меньших количествах магнетит, ильменит, амфибол, биотит, апатит и титанит. Структура базальта может быть афировой (равномернозернистой) либо порфировой (где среди основной мелкокристаллической массы выделяются крупные кристаллы-вкрапленники). Текстура базальта может быть массивной, пористой или пузырчатой. Часто при застывании базальтовой лавы и процессе ее растрескивания образуются характерные столбчатые или шаровые формы, особенно в случае изливов подводных условий. В зависимости от содержания щёлочей (окислов натрия и калия), базальты классифицируются на нормальные (толеитовые и известково-щелочные) и высокощелочные (субщелочные и щелочные).

Базальт является одной из наиболее распространенных горных пород и большинство действующих вулканов извергают именно їх. По объему изверженного материала базальты уступают лишь андезитам. На континентах они формируют обширные трапповые плато, известные как платобазальты (например, плато Путорана в России и плато Декан в Индии), а также входят в состав магматических формаций в складчатых областях. Базальты образуются также на срединно-океанических хребтах (в основном толеитовые породы), а также находятся в окраинных морях и островных дугах, таких как современные вулканы на Камчатке и Курильских островах. Использование горячих точек также ведет к образованию толеитовых и высокощелочных базальтов. Источником базальтовых магм является мантия Земли. К тому же, базальты также известны как типичные первичные породы, обнаруженные на поверхности Луны, Марса и Венеры, а также, возможно, на других планетах земной группы.

Полезные ископаемые. Практическое значение

К базальтам относительно стабильны месторождения руд таких полезных ископаемых, как медь, никель, золото, платина, полиметаллы, железо и титан. Они используются для каменного литья, как облицовочный материал, а также для изготовления щебня и других строительных ресурсов.

Опубликовано 1 декабря 2022 г. в 12:28 (GMT+3). Последнее обновление 1 декабря 2022 г. в 12:28 (GMT+3). Связаться с редакцией.

Месторождения

Базальт – это наиболее распространенная магматическая горная порода на Земле. Она присутствует на всех континентах и на ближайших к Земле планетах:

• Мощность земных пластов на суше достигает 20-30 км, в то время как на океаническом дне слоя составляют в пять раз меньше.
• Крупнейшие месторождения России сосредоточены на Камчатке, Алтае, в Забайкалье и Хабаровском крае.
• Кроме того, залежи наблюдаются в Эфиопии, Украине, Индии, Армении, Узбекистане и Бразилии.

Добываются породы, как правило, открытым способом, где осуществляется выемка глыб из карьеров.

Разновидности

Как вулканическая горная порода, базальт проявляет множество форм, что объясняется различными условиями, при которых он образуется.

Существуют несколько популярных классификаций базальтов по степени их декоративности:

• Азиатский. Темно-серая, недорогая порода, используемая как для внутренней, так и для внешней отделки.
• Мавританский. Это декоративный камень насыщенного темно-зеленого цвета с хаотичными разноцветными вкраплениями, но из-за низкой твердости и морозостойкости он применяется лишь во внутренней отделке.
• Сумеречный. Эта разновидность известна своими серыми или черными оттенками. Условия окружающей среды не влияют на исходные свойства и долговечность материала. Это дорогая, универсальная порода, единственным поставщиком является Китай.
• Базальтин. Это прочный и красивый камень, сопоставимый по прочности с гранитом. Он используется для как для внутренней, так и для внешней отделки. Базальтин считается самым дорогим из всех декоративных базальтов и добывается исключительно в Италии.

Существует также классификация базальтов по их геологическому расположению: на суше или дне океана. К ним относятся породы активных континентальных окраин и островных дуг, срединноокеанические хребты (из которых состоит дно океана) и внутриплитные камни.