База́льт — магматическая вулканическая горная порода осно́вного состава нормального ряда щёлочности из семейства базальтов. Название, происходит от др.-греч. βασανίτης , через др.-греч. βασικός , из {lang-egy|bḫn}}  — «твёрдый камень» .

Плутоническим аналогом базальтов является габбро , а гипабиссальным аналогом — долериты . К разновидностям базальтов относят траппы . Преобладают среди других кайнотипных (слабо изменённых) вулканических пород .

В сейсмологии «базальтовым» называется нижний слой земной коры, выделяемый по повышенной скорости продольных сейсмических волн ( v _P = 6,5—7,2 км/с), характерной для базальтов. Толщина базальтового слоя на континентах достигает 20—35 км, в океанах не превышает 5—6 км . Для определения природы «базальтового» слоя бурилась Кольская сверхглубокая скважина .

Структура и текстура

Обычно базальты — это тёмно-серые, чёрные или зеленовато-чёрные породы, обладающие стекло-волокнистой, скрытокристаллической афировой или порфировой структурой. В порфировых разностях на фоне общей скрытокристаллической массы хорошо заметны мелкие вкрапленники зеленовато-жёлтых изометричных кристаллов оливина , светлого плагиоклаза или чёрных призм пироксенов . Размер вкрапленников может достигать несколько сантиметров в длину и составлять до 20—25 % от массы породы.

Текстура базальтов может быть плотной массивной, пористой, миндалекаменной. Миндалины обычно заполняются плагиоклазом, базальтической роговой обманкой, полевым шпатом , кальцитом , хлоритом и прочими вторичными минералами — такие базальты называются мандельштейнами .

Плотность (2,60—3,10 г/см ³ ) .

Состав

Минеральный состав

Основная масса сложена микролитами плагиоклазов, клинопироксена, магнетита или титаномагнетита, а также вулканическим стеклом . Вкрапленники, как уже было сказано, обычно представлены оливином, клинопироксеном, плагиоклазом, редко ортопироксеном или роговой обманкой . Наиболее распространённым акцессорным минералом является апатит .

Химический состав

Содержание кремнезёма (SiO ₂ ) колеблется от 42 до 52—53 %, суммы щелочей Na ₂ +K ₂ до 5 %, в щелочных базальтах до 7 %.

Оксид	Содержание, %
SiO 2	47—52
Al 2 O 3	14—18
CaO	6—12
FeO	6—10
MgO	5—7
Fe 2 O 3	2—5
Na 2 O	1,5—3
TiO 2	1—2,5
K 2 O	0,1—1,5
P 2 O 5	0,2—0,5
MnO	0,1—0,2

Большее значение имеет классификация базальтов на основании химического состава, который находится в определённом соответствии с их минеральным составом: например, содержание SiO ₂ увеличивается от мелилититов к базальту обыкновенному. По содержанию SiO ₂ 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 % SiO ₂ . Следует отметить, что к группе основных базальтов должны быть отнесены образцы базальтов, доставленные с Луны. В их состав входит 40—42 % SiO ₂ . Иногда из группы основных базальтов выделяют ультраосновные (мелилититы и нефелиниты оливиновые) с содержанием SiO ₂ менее 40 %.

В группу нейтральных входят базальты с 43—46 % SiO ₂ : базаниты, лейцититы и оливиновые лейцититы. В этих базальтах имеется полевой шпат. К группе кислых базальтов относятся базальт обыкновенный, базальт оливиновый и тефриты (свыше 46 % SiO ₂ ).

Вторичные изменения

Вследствие вторичных изменений исходно тёмно-серые или чёрные базальты обретают характерную зеленоватую окраску (т. н. зеленокаменное перерождение), а в больших массах проявляется характернейшая столбчатая отдельность в виде 3—7-гранных столбов. Происходят и минералогические изменения: стекло может замещаться палагонитом — аморфным гелеподобным веществом зеленоватого или желтоватого цвета, состоящим преимущественно из монтмориллонита; по клинопироксену развивается актинолит; по плагиоклазу — альбит и соссюрит. В целом же самыми распространёнными из вторичных минералов по базальту являются кальцит, пренит, цеолиты.

Распространённость

Базальты — самые распространённые магматические породы на поверхности Земли и на других планетах Солнечной системы . 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 по мере подъёма на поверхность Земли базальтовой магмы на глубине иногда образуются сильно дифференцированные по составу, расслоённые интрузии , в частности габбро-норитов (такие как Норильские, Садбери в Канаде и некоторые другие). В таких массивах встречаются месторождения медноникелевых руд и платиноидов.

Основные магматические горные породы в СНГ очень распространены. Они занимают, с учётом Сибирских траппов , 44,5 % площади территории бывшего Советского Союза и представляют большой интерес как сырьё. 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.

Месторождения базальтов встречаются в Узбекистане, на Камчатке , на Украине , в Армении , на Алтае , в Забайкалье и в других районах. Из месторождений Армении известны Джермукское, Кэгбекское и Мозское. Большие залежи базальта открыты в Ровенской области , а также вблизи Донецка .

Образование

Базальты образуются при застывании излившегося на поверхность Земли, подразумевая под этим и дно океана, силикатного магматического расплава основного (базальтового) состава. Происхождение базальтовой магмы по одной из гипотез состоит в частичном плавлении типичных мантийных горных пород, гарцбургитов , и др. Состав выплавки определяется химическим и минеральным составом протолита (исходной породы), физико-химическими условиями плавления, степенью плавления и механизмом ухода расплава.

Наблюдающийся в верхней части мантии процесс частичного, или фракционного, плавления ведет к образованию базальта, имеющего другой состав — больше кремнезема , алюминия и кальция, меньше магния, чем породившая его мантия .

По геодинамической природе выделяются следующие типы базальтов:

• базальты срединно-океанических хребтов (сокращенно БСОХ, англ. MORB от mid-ocean ridge basalt ),
• 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.

Изменения

Базальты очень легко изменяются гидротермальными процессами. При этом плагиоклаз замещается , 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: при относительно низких температурах (330—550 °C) и средних давлениях в , ; при тех же температурах и значительных давлениях — в глаукофановые сланцы с разновидностью , получившими своё название по голубому цвету входящих в их состав щелочных амфиболов; а при более высоких температурах и давлениях — в эклогиты , состоящие из пиропового граната и натриевого клинопироксена — .

Применение

Базальт используют как сырьё для щебня, производства базальтового волокна (для производства теплозвукоизоляционных материалов, композитной базальтовой арматуры, и т. д.), каменного литья и кислотоупорного порошка, плиты мощения, брусчатки, облицовочных плит, а также в качестве наполнителя для бетона. Базальт весьма устойчив к атмосферному воздействию и потому часто используется для наружной отделки зданий и для изготовления скульптур, устанавливаемых на открытом воздухе и в качестве строительного и облицовочного материала. Также начинает развиваться рынок производства арматуры из непрерывного базальтового волокна.

Галерея

• 
  Колонна базальтовых потоков в Йеллоустонском национальном парке , США
• 
  Колонна базальта на холме Сент-Дьёрди, Венгрия
• 
  Везикулярный базальт на , Аризона. По шкале квотера США .
• 
  Большие массы должны медленно остыть, чтобы сформировать многоугольный рисунок соединения, как здесь, на Мостовой гигантов в Северной Ирландии
• 
  Колонны из базальта возле Базальтовое , Украина
• 
  Микрофотография тонкого сечения базальта из Базальтовое, Украина
• 
  Активный базальтовый поток лавы
• 
  Мостовая гигантов в Северной Ирландии
• 
  Колонна базальтовая в Турции
• 
  Колонна базальтовая на мысе Столбчатый , Россия
• 
  Подушки-базальты на морском дне южной части Тихого океана
• 
  Трапповая провинция Парана-Этендека , Бразилия
• 
  Базальт лунного оливина , собранный Аполлоном-15 .
• 
  Метаморфизованный базальт из архейского зеленокаменного пояса в Мичигане, США. Минералы, которые придали исходному базальту чёрный цвет, превратились в зелёные минералы.

См. также

• Трапп
• Базальтовое волокно

Примечания

Литература

• Краткий геологический словарь // под ред. проф. Г. И. Немкова. — М. , «Недра», 1989 г.
• Практическое руководство по общей геологии // под ред. проф. Н. В. Короновского. — М. , «Академия», 2007 г.
• Аблесимов Н. Е. , Земцов А. Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010 г. 400 с.
• Маршия Бьорнеруд . Осознание времени. Прошлое и будущее Земли глазами геолога = Marcia Bjornerud. Timefulness: How Thinking Like a Geologist Can Help Save the World. — М. : Альпина нон-фикшн, 2021. — 284 с. — ISBN 978-5-00139-328-3 .

Ссылки

• (рус.) . wiki.web.ru. Дата обращения: 7 мая 2017.