Базальт
База́льт — основная эффузивная горная порода нормального ряда.
Базальты являются свежими (кайнотипными) породами темно-серого (до черного) цвета с плотной, редко — пористой массой. Структура базальтов зависит от хода процесса кристаллизации магмы и времени образования породы.
Состав и строение
В качестве порфировых вкраплеников базальты часто содержат плагиоклаз, оливин и пироксены. Основная масса часто не раскристализована. Часты афанитовые (без порфировых вкрапленников) разности.
Для базальтовых потоков характерна столбчатая отдельность. Она возникает вследствие неравномерного остывания породы. Вероятно, в процессе остывания в жидкой породе образуются ячейки Бенара, которые при остывании и последующем химическом выветривании базальта превращаются в отдельные (чаще всего 5-гранные или 6-гранные) столбы. Вообще говоря, количество граней столбов отдельности колеблется от 3 до 7. На острове Кунашир есть мыс Столбчатый с прекрасными примерами столбчатых отдельностей.
Морские базальты часто имеют подушечную отдельность. Она образуется в результате быстрого охлаждения поверхности лавового потока водой. Поступающая магма приподнимает сформировавшийся панцирь, вытекает из-под него и образует следующую подушку.
В состав всех базальтов входят авгит и магнетит. В зависимости от содержания оливина базальты делятся на два типа: без оливина или с незначительным содержанием оливина — толеитовые и платобазальты (различают еще оливиновый толеит); с оливином — оливиновые (щелочные оливиновые) или океанические. В природе существуют и переходные типы базальтов. На примере Камчатки и Большого Донбасса показано наличие тесной генетической связи между толеитовой и щелочной оливиновой магмами, что делает нецелесообразным такое деление базальтов на две группы.
Большее значение имеет классификация базальтов на основании химического состава, который находится в определенном соответствии с их минеральным составом: например, содержание SiO2 увеличивается от мелилититов к базальту обыкновенному. По содержанию SiO2 все базальты делятся на три группы: основные, нейтральные и кислые. В группу основных базальтов входят: мелилитит оливиновый, мелилитит, нефелинит оливиновый, нефелинит, а также лимбургит и авгитит, которые характеризуются наличием стекловидной фазы. По химическому составу к этой группе относятся базальтовые породы, содержащие до 42 % SiO2. Следует отметить, что к группе основных базальтов должны быть отнесены образцы базальтов, доставленные с Луны. В их состав входит 40—42 % SiO2. Иногда из группы основных базальтов выделяют ультраосновные (мелилититы и нефелиниты оливиновые) с содержанием SiO2 менее 40 %.
В группу нейтральных входят базальты с 43—46 % SiO2: базаниты, лейцититы и оливиновые лейцититы. В этих базальтах имеется полевой шпат. К группе кислых базальтов относятся базальт обыкновенный, базальт оливиновый и тефриты (свыше 46 % SiO2).
Согласно классификации изверженных горных пород основные, нейтральные и кислые базальты относятся к основным магматическим горным породам.
Распространённость
Базальты — самые распространённые магматические породы на поверхности Земли, и на других планетах. Основная масса базальтов образуется в срединно-океанических хребтах и формирует океаническую кору. Кроме того базальты типичны для обстановок активных континентальных окраин, рифтогенеза и внутриплитного магматизма.
При кристаллизации базальтовой магмы на глубине обычно образуются сильно дифференцированные, расслоённые интрузии (такие как Норильские, Бушвельд и многие другие). В таких массивах встречаются месторождения медноникелевых руд и платиноидов.
По классификации базальтов в зависимости от количества SiO2 большинство базальтовых пород СНГ относится к группе кислых базальтов, по классификации магматических горных пород — к группе основных пород — базитов. Основные магматические горные породы в СНГ очень распространены. Они занимают, с учетом Сибирских [Трапп|траппов], 44,5% площади территории СНГ и представляют большой интерес как сырье. Известно более 200 месторождений базальтовых пород, из них более 50 месторождений эксплуатируются. В настоящее время базальты применяются не только в строительстве (щебень, штучный камень, облицовка зданий и др.) но и для производства каменного литья, петроситаллов, базальтовых волокон, сырья для получения портландцементного клинкера.
Происхождение
Базальты образуются при частичном плавлении типичных мантийных горных пород — лерцолитов, гарцбургитов, верлитов и др. Состав выплавки определяется химическим и минеральным составом протолита, физико-химическими условиями плавления, степенью плавления и механизмом ухода расплава.
По геодинамической природе выделяются следующие типы базальтов:
- базальты срединно-океанических хребтов бСОХ или MORB
- базальты активных континентальных окраин
- внутриплитные базальты, которые можно подразделить на континентальные и океанические базальты.
Извержение базальтов срединно-океанических хребтов — важнейший в массовом отношении процесс в верхней части Земли.
Аналоги
Гипабисальный аналог базальта — долерит отличается характерной долеритовой структурой.
Изменения
Базальты очень легко изменяются гидротермальными процессами. При этом плагиоклаз замещается серицитом, оливин серпентином, основная масса хлоритизируется и в результате порода приобретает зеленоватый или синеватый цвет. Особенно интенсивно изменяются базальты, изливающиеся на дне морей. Они активно взаимодействуют с водой, при этом из них выносятся и оседают многие компоненты. Этот процесс имеет большое значение для геохимического баланса некоторых элементов. Так большая часть марганца поступает в океан именно таким способом. Взаимодействие с водой кардинальным образом меняет состав морских базальтов. Это влияние можно оценить и использовать для реконструкций условий древних океанов по базальтам.
При метаморфизме базальты, в зависимости от условий, превращаются в зелёные сланцы, амфиболиты и другие метаморфические породы. При метаморфизме базальтов при значительных давлениях они превращаются в голубые сланцы, а при высоких температурах и давлениях в эклогиты, состоящие из пиропового граната и натриевого клинопироксена — омфацита.
Применение
Базальт используют как сырье для щебня, производства базальтового волокна (для производства теплозвукоизоляционных материалов), каменного литья и кислотоупорного порошка, а также в качестве наполнителя для бетона.
Базальт относится к изверженным породам, и потому часто используется для наружной отделки зданий и в качестве материала для скульптур, устанавливаемых на открытом воздухе.
См. также
Ссылки
- Базальт на сайте «Горной энциклопедии».