ΒΑΣΑΛΤΗΣ (Λατινικά basaltes, basanite, από το ελληνικό basanos - δοκιμαστική πέτρα, σύμφωνα με μια άλλη εκδοχή, από την αιθιοπική βασική - σιδεροφόρος πέτρα * Αγγλικός βασάλτης, βασαλτικοί βράχοι; γερμανικός βασάλτης; γαλλικός βασάλτης; ισπανικός βασάλτος) - εξερράγη Cenotype , το διάχυτο ανάλογο του . Το χρώμα του βασάλτη είναι σκούρο έως μαύρο. Αποτελείται κυρίως από τα κύρια, μονοκλινικά και βοηθητικά ορυκτά - κ.λπ. Οι δομές του βασάλτη είναι ενδιάμεσες, άφυρες, λιγότερο συχνά υαλοπυλιτικές, οι υφές είναι ογκώδεις ή πορώδεις, αμυγδαλιθικές. Ανάλογα με το μέγεθος των κόκκων, διακρίνουν: τον πιο χονδρόκοκκο -, λεπτόκοκκο - αναμεσίτη, λεπτόκοκκο - βασικό βασάλτη. Παλαιότυπα ανάλογα του βασάλτη -.
Η χημική σύνθεση του βασάλτη
Η μέση χημική σύσταση του βασάλτη σύμφωνα με τον P. Daly (%): SiO 2 - 49,06; TiO 2 - 1,36; Al 2 O 3 - 15,70; Fe 2 O 3 - 5,38; FeO - 6,37; MgO - 6,17; CaO - 8,95; Na2O - 3,11; Κ2Ο - 1,52; MnO - 0,31; P2O5 - 0,45; Η2Ο - 1,62. Η περιεκτικότητα σε SiO 2 στον βασάλτη κυμαίνεται από 44 έως 53,5%. Σύμφωνα με τη χημική και ανόργανη σύσταση, διακρίνονται βασάλτες ακόρεστης ολιβίνης με πυρίτιο (SiO 2 περίπου 45%) και θολειϊτικοί βασάλτες χωρίς ολιβίνη ή ελαφρώς κορεσμένοι με πυρίτιο (SiO 2 περίπου 50%).
Φυσικές ιδιότητες του βασάλτη
Οι φυσικές και μηχανικές ιδιότητες του βασάλτη είναι πολύ διαφορετικές, γεγονός που εξηγείται από το διαφορετικό πορώδες. Τα μάγματα βασάλτη, με χαμηλό ιξώδες, είναι εύκολα κινητά και χαρακτηρίζονται από μια ποικιλία μορφών εμφάνισης (, ροές, αποθέσεις δεξαμενής). Ο βασάλτης χαρακτηρίζεται από κιονοειδές, λιγότερο συχνά σφαιρικό διαχωρισμό. Οι βασάλτες ολιβίνης είναι γνωστοί στον πυθμένα των ωκεανών, στα ωκεάνια νησιά (Χαβάη) και αναπτύσσονται ευρέως σε διπλωμένες ζώνες. Οι θολειϊτικοί βασάλτες καταλαμβάνουν τεράστιες εκτάσεις σε (σχηματισμοί της Σιβηρίας,). Τα κοιτάσματα μεταλλεύματος συνδέονται με πετρώματα του σχηματισμού παγίδας, (Σιβηρία). Ένα κοίτασμα είναι γνωστό στους αμυγδαλοειδείς βασαλτικούς πορφυρίτες της περιοχής της Άνω Λίμνης.
Πυκνότητα βασάλτη
Βασάλτης 2520-2970 kg/m³. Αναλογία πορώδους 0,6-19%, απορρόφηση νερού 0,15-10,2%, αντοχή σε θλίψη 60-400 MPa, τριβή 1-20 kg/m², σημείο τήξης 1100-1250°C, μερικές φορές έως 1450°C, ειδική θερμοχωρητικότητα 0,84 J/ kg.K στους 0°C, συντελεστής Young (6,2-11,3).10 4 MPa, συντελεστής διάτμησης (2,75-3,46).10 4 MPa, λόγος Poisson 0,20 -0,25. Η υψηλή αντοχή του βασάλτη και το σχετικά χαμηλό σημείο τήξης οδήγησαν στη χρήση του ως οικοδομική πέτρα και πρώτη ύλη για τη χύτευση πετρών και τον ορυκτοβάμβακα.
Εφαρμογή βασάλτη
Η χρήση βασάλτη - βασάλτης χρησιμοποιείται ευρέως για την παραγωγή πετρών δρόμου (πλάγιες και πλακόστρωτες πέτρες) και πρόσοψης, ανθεκτικό στα οξέα και αλκαλικά ανθεκτικό υλικό. Οι απαιτήσεις της βιομηχανίας για την ποιότητα του βασάλτη ως πρώτης ύλης για θρυμματισμένη πέτρα είναι οι ίδιες όπως και για άλλα πυριγενή πετρώματα. Για την παραγωγή ορυκτού μαλλιού, ο βασάλτης χρησιμοποιείται συνήθως στην ανάμειξη. Έχει διαπιστωθεί ότι η θερμοκρασία τήξης των πρώτων υλών δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 1500°C και η χημική σύνθεση του τήγματος ρυθμίζεται από τα ακόλουθα όρια (%): SiO 2 - 34-45, Al 2 O 3 - 12-18 , FeO έως 10, CaO - 22-30, MgO - 8-14, MnO - 1-3. Τα υλικά χύτευσης πέτρας βασάλτη έχουν μεγάλη αντοχή σε χημικές και τριβές, υψηλή διηλεκτρικότητα και χρησιμοποιούνται με τη μορφή πλακών δαπέδου και επένδυσης, επενδύσεων αγωγών, κυκλώνων και διαφόρων μονωτών.
B 50 έχουν διερευνηθεί για θρυμματισμένη πέτρα με βιομηχανικά αποθέματα 40 εκατομμυρίων m³. Δύο κοιτάσματα βασάλτη με βιομηχανικά αποθέματα 6,5 εκατομμυρίων m³ έχουν διερευνηθεί για πέτρα πρόσοψης ( , ). Η ετήσια παραγωγή βασάλτη είναι πάνω από 3 εκατομμύρια m³. Στο CCCP, τα κοιτάσματα βασάλτη συγκεντρώνονται κυρίως στην Αρμενία, την Ανατολική Σιβηρία και Απω Ανατολή. Καλύμματα βασάλτη στις ανατολικές περιοχές των Ηνωμένων Πολιτειών σχηματίζουν μεγάλα κοιτάσματα στις πολιτείες της Νέας Υόρκης, του Νιου Τζέρσεϋ, της Πενσυλβάνια, του Κονέκτικατ (τα μεγαλύτερα εργοστάσια σύνθλιψης πέτρας).
Μεταξύ των πετρωμάτων βασάλτη, σύμφωνα με τα ορυκτά και χημικά χαρακτηριστικά τους, διακρίνονται τρεις σειρές.
1. Σειρά θολεϊτών (πιγιονιτικοί βασάλτες). Έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
α) αυξημένη περιεκτικότητα σε SiO 2 έως 50 wt. %;
β) η παρουσία περιστεριών (μια ποικιλία διοψιδαυγίτη με χαμηλή περιεκτικότητα σε CaO).
γ) η εδαφική μάζα περιέχει είτε μικρογραφικές διαφύσεις χαλαζία-άστριο είτε γυαλί όξινης σύνθεσης.
δ) η ολιβίνη είναι συχνά παρούσα στους φαινοκρυστάλλους, αν και σε μικρότερες ποσότητες από ό,τι στους βασάλτες ολιβίνης.
Το βασαλτικό μάγμα αυτού του τύπου, αν δεν βγει στην επιφάνεια, διαφοροποιείται ως εξής: βασάλτης → ανδεσίτης → ρυόλιθος.
2. Βασάλτες ολιβίνης της αλκαλικής σειράς (βασάλτες υπερθενίου). Τα χαρακτηριστικά αυτών των βασαλτών είναι τα εξής:
α) υποκορεσμός του SiO 2 (περίπου 45 wt.%).
β) οι φαινοκρύστες ολιβίνης αποτελούν έως και 40%.
γ) άστριοι 11, αλκαλικοί άστριοι 12, ζεόλιθοι μπορεί να υπάρχουν στην εδαφική μάζα.
Το βασαλτικό μάγμα αυτού του τύπου κατά τις διαδικασίες διαφοροποίησης σε βάθος δίνει την ακόλουθη σειρά πετρωμάτων: βασάλτης → αλκαλικός τραχύτης → φωνόλιθος.
3. Βασάλτες της ασβεστοαλκαλικής σειράς (aluminous basalts). Τα χαρακτηριστικά αυτών των βασαλτών είναι τα εξής:
α) υψηλή περιεκτικότητα σε Al 2 O 3 (> 16,5 wt.%), ενώ στις υπόλοιπες σειρές, η περιεκτικότητα σε αλουμίνα κυμαίνεται από 8 έως 16 wt.%. %;
γ) η σύνθεση ορυκτών είναι επίσης ενδιάμεση μεταξύ των σειρών 1 και 2. Η εδαφική μάζα μπορεί να περιέχει τόσο χαλαζία όσο και νεφελίνη, ανάλογα με το σε ποια σειρά βρίσκονται πιο κοντά.
Το βασαλτικό μάγμα αυτού του τύπου, αν δεν βγει στην επιφάνεια, διαφοροποιείται ως εξής: βασάλτης → τραχυανδεσίτης → τραχύτης.
Υφές και δομές βασάλτων
Οι πιο κοινές υφές των βασάλτων είναι ρευστή, φυσαλιδώδης και αμυγδαλοειδής. Η δομή των βασαλτών είναι γενικά πορφυριτική ή αφυρική.
Οι δομές του όγκου χωρίζονται σε δύο ομάδες.
1. Πλήρως κρυσταλλικό:
α) η διαβάση (ένα ανάλογο της οφθικής δομής στο γάβρο είναι ένας οξύς ιδιομορφισμός μικρολιθών πλαγιοκλάσης σε σχέση με ένα έγχρωμο ξενομόρφικο ορυκτό) (βλ. Εικ. 12, σι);
β) δολερίτης (ιδιομορφισμός της πλαγιόκλας σε σχέση με τα μαφικά ορυκτά, τα οποία σχηματίζουν συστάδες μικρών κόκκων μεταξύ των μικρολίθων των πλαγιόκλων· οι κόκκοι των μαφικών ορυκτών είναι ισομετρικοί).
2. Οι ημικρυσταλλικές δομές ταξινομούνται σύμφωνα με την ποσοτική αναλογία μικρολιτών και ηφαιστειακής υάλου:
α) ενδιάμεσοι (μικρόλιθοι 75%, ηφαιστειακό γυαλί 25%) (βλ. Εικ. 14, ένα);
β) υαλοπιλικό (αναλογία γυαλιού και μικρολιτών 1:1).
γ) vitrophyric (25% μικρολίτες και 75% γυαλί).
Οι πλήρως κρυσταλλικές (ενδιάμεσες) δομές είναι οι πιο συνηθισμένες, καθώς η διαδικασία στερεοποίησης των βασαλτικών μάγματος διαρκεί αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα.
Αλλοιωμένοι βασάλτες (μεταβασάλτες)
Τα ηφαιστειακά πετρώματα από τη στιγμή του σχηματισμού τους υπόκεινται σε αλλαγές, υπάρχει μια λεγόμενη διαδικασία «γήρανσης» των πετρωμάτων. Γενικά είναι δύο τύπων.
1. Αναγέννηση Greenstone - τυπική για ηφαιστειακά πετρώματα κινητών γεωσύγκλινων-διπλωμένων ζωνών. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η κύρια πλαγιόκλαση αντικαθίσταται από ένα αδρανή Saussurite (επίδοτο + αλβίτης, χλωρίτης κ.λπ.) ή καθαρό αλβίτη και επίδοτο. Τα έγχρωμα πυριτικά αντικαθίστανται από: ολιβίνη - σερπεντίνη, τάλκη, ιντινγκσίτη. κλινοπυροξένιο - ακτινόλιθος, χλωρίτης. ρομβικό πυροξένιο - σερπεντίνη, χλωρίτη. Το γυαλί αντικαθίσταται από ορυκτά χλωρίτη και επιδότου της ομάδας 13. Ως αποτέλεσμα τέτοιων αλλοιώσεων, οι μεταβασάλτες αποτελούνται από αλβίτη, ορυκτά της ομάδας των επιδότων, χλωρίτη, ακτινόλιθο και λευκοξένιο 14 . Τα βράχια αποκτούν πρασινωπό χρώμα. Η πορφυριτική υφή συνήθως διατηρείται, αλλά η δομή του εδάφους είναι συνήθως δύσκολο να αναγνωριστεί. Ως εκ τούτου, όταν χαρακτηρίζονται οι δομές των αλλοιωμένων βασαλτών, προστίθεται η λέξη "λείψανο". Τα πετρώματα ονομάζονται μεταδολερίτες ή μεταβασάλτες.
2. Η αναγέννηση της κόκκινης πέτρας είναι χαρακτηριστική των ήρεμων τεκτονικών περιβαλλόντων των πλατφορμών, και είναι επίσης χαρακτηριστική του ηφαιστειακού νησιωτικού συστήματος. Μεταξύ των δευτερογενών ορυκτών, ο ασβεστίτης είναι ευρέως ανεπτυγμένος· αντικαθιστά τόσο τα πλαγιόκλαστα όσο και τα μη σιδηρούχα ορυκτά. Λόγω της ανάπτυξης ορυκτών της ομάδας επιδότου και χλωρίτη, που έχουν πράσινο χρώμα, και διάσπαρτο κόκκινο αιματίτη, ο βράχος αποκτά μπορντό-ιώδες χρώμα.
Μεταξύ των ροών λάβας της βασικής σύνθεσης που σχηματίζονται κάτω από υποβρύχιες συνθήκες, μαζί με λάβες ογκώδους δομής, συναντώνται συχνά οι λεγόμενες λάβες μαξιλαριών ή σφαιρικές (μαξιλάρι) λάβες. Οι μεταμορφωτικά αλλοιωμένες λάβες ονομάζονται σπηλίτες. Χαρακτηρίζονται από έντονη υπεροχή του Na έναντι του Κ και από δομή σπιλίτη. Συνθέτουν ανεξάρτητα σώματα ή βρίσκονται στο πάνω μέρος των ροών λάβας (πάνω από ογκώδεις λάβες).
Οπτικά, οι βασάλτες είναι δύσκολο να διακριθούν από τα διαχυτικά ενδιάμεσης σύνθεσης. Κατά τον μακροσκοπικό προσδιορισμό τους, πρέπει κανείς να καθοδηγείται από το γενικό χρώμα και τη σύσταση των υλικών των φαινοκρυστάλλων, καθώς και τη χημική σύνθεση.
Ο βασάλτης (από το ελληνικό βασικός - βασικός) είναι ένα διάχυτο πυριγενές πέτρωμα βασικής σύστασης. Το στρώμα βασάλτη των πετρωμάτων είναι απομονωμένο στον φλοιό της γης και εκτείνεται τόσο στον ηπειρωτικό όσο και στον ωκεάνιο φλοιό. Ο βασάλτης είναι ένα διάχυτο ανάλογο του γάβρου.
Χρώμα σκούρο: μαύρο, σκούρο γκρι. Δομή: πυκνή δομή, λεπτόκοκκη. Η υφή είναι πορώδης, αμυγδαλωτός ή ογκώδης. Το διάλειμμα είναι άνισο. Τραχύ στην αφή. Το ειδικό βάρος είναι 2,6-3,11 g/cm 3 . Σκληρότητα στην κλίμακα Mohs από 5 έως 7. Σημείο τήξης 1100 - 1450ºС. Η θλιπτική αντοχή του πετρώματος φτάνει τα 400 MPa. Η μορφή εμφάνισης βράχου είναι πιο συχνά: ροές, καλύμματα, θόλοι, αναχώματα. Ξεχωριστές μορφές είναι κιονοειδείς ή πλακόστρωτοι.
Χαρακτηριστικά . Ο βασάλτης χαρακτηρίζεται από πυκνή, λεπτόκοκκη δομή, ανομοιόμορφη θραύση, σκούρο (κυρίως μαύρο) χρώμα και υψηλή πυκνότητα.
Σύνθεση βασάλτη
Ορυκτολογική σύνθεση βασάλτη.Χωρίς μικροσκόπιο, είναι δύσκολο να προσδιοριστεί η σύνθεση. Στο μικροσκόπιο παρατηρείται σύνθεση παρόμοια με αυτή του γάβρου. Ο βασάλτης αποτελείται από ολιβίνη, αυγίτη και άστριο (πλαγιοκλάση).
Χημική σύνθεση . SiO 2 45-52%, Al 2 O 3 15-18%, Fe 3 O 4 8-15%, CaO 6-12%, MgO 5-7%, κ.λπ.
Ποικιλίες και φωτογραφίες από βασάλτη
- Παγίδα- βασάλτης με διαχωρισμό στρώσεων.
- Δολερίτης- χονδρόκοκκος βασάλτης.
Προέλευση βασάλτων
Ο σχηματισμός βασαλτών συμβαίνει κατά την εκροή και στερεοποίηση της λάβας της κύριας σύνθεσης (περιεκτικότητα σε SiO 2 45-52%), τόσο στην επιφάνεια των ηπείρων όσο και στα βάθη των ωκεανών. Οι βασάλτες είναι το πιο κοινό πυριγενές πέτρωμα στον πλανήτη, το μεγαλύτερο μέρος του οποίου σχηματίζεται ακριβώς στους ωκεανούς, σε μεσοωκεάνιες κορυφογραμμές, σχηματίζοντας τη βάση των ωκεάνιων τεκτονικών πλακών (ωκεάνιος φλοιός).
Οι βασάλτες πρακτικά δεν υφίστανται δευτερογενείς διεργασίες μετά το σχηματισμό τους, καθώς είναι ένα τυπικό ηφαιστειακό πέτρωμα καινοτύπου. Κατά τη διάρκεια των υδροθερμικών διεργασιών, η ολιβίνη αντικαθίσταται από σερπεντίνη και η πλαγιόκλαση από σερικίτη, το πέτρωμα χλωριώνεται και αποκτά μια πρασινωπή απόχρωση. Τέτοιες αλλαγές είναι χαρακτηριστικές κυρίως για βασάλτες που σχηματίζονται στις μεσοωκεάνιες κορυφογραμμές.
Ως αποτέλεσμα της μεταμόρφωσης, ανάλογα με τις συνθήκες, οι βασάλτες μετατρέπονται σε αμφιβολίτες, πράσινους και μπλε σχιστόλιθους.
Εφαρμογή βασάλτη
Ο βασάλτης χρησιμοποιείται ως υλικό κατασκευής, επικάλυψης, ανθεκτικό στα οξέα, καθώς και ως πρώτη ύλη για τη χύτευση λίθων. Η προσθήκη ινών βασάλτη (ροκανίδια) αυξάνει τα χαρακτηριστικά αντοχής σε κρούση των προϊόντων σκυροδέματος κατά 5 φορές.
Ο βράχος χρησιμοποιείται για την κατασκευή ενός ευρέως χρησιμοποιούμενου θερμομονωτικού υλικού - πετροβάμβακα ή, όπως ονομάζεται επίσης, ίνα βασάλτη. Για την κατασκευή βασαλτομαλλιού, το χαλίκι βασάλτη επιστρέφει στην κατάσταση της υγρής λάβας - λιώνει και με τη βοήθεια ενός απλού μηχανισμού, ο υγρός βασάλτης μετατρέπεται σε λεπτές κλωστές που συνθέτουν πετροβάμβακα.
Κοιτάσματα βασάλτη
Οι βασάλτες κυριαρχούν σε κατανομή μεταξύ όλων των ηφαιστειακών πετρωμάτων. Στη Ρωσία, ο βασάλτης βρίσκεται στην Καμτσάτκα, Αλτάι (Sinyukhinskoye), Transbaikalia (Angara-Ilimskoye, Zandinsky), περιοχή Khabarovsk (Kholdaminsky, Marusinsky).
Μεγάλα κοιτάσματα υπάρχουν στην Αρμενία (Jermukskoe, Mozskoe και Kogbekskoe), στην Ουκρανία (Ivanchinskoe, Ivano-Dolinskoe, Berestovetskoe), στην Αιθιοπία, στην Ινδία (οροπέδιο Dzhakanskoe).
