Эксклюзив
Каздым Алексей Аркадьевич
22 сентября 2015
4769

Алексей Каздым: Базальт

Базальт - основная эффузивная (излившаяся на поверхность) горная порода т.н. «нормального ряда», самая распространённая из всех кайнотипных (т.е. молодых по возрасту) пород. 

Палеотипными (древними) аналогами базальта являются диабаз и базальтовый порфирит.

Интрузивными аналогами базальта являются габбро, габбро-нориты, нориты, троктолиты (породы, по составу как базальт, но застывшие на глубине).

Название «базальт» произошло от эфиопского слова «базал», что значит «кипяченный», ибо базальты рождены в жерлах вулканов аппаратов.

Базальты образуются при застывании излившейся на поверхность Земли, подразумевая под этим и дно океана, силикатного магматического расплава основного (базальтового) состава.

Это наиболее распространенная из всех излившихся пород. По внешнему виду это темные, темно-серые или черные, плотные или мелкозернистые породы, обладающие большой плотностью. Минеральный состав базальтов аналогичен габбро.

Сложены базальты микролитами плагиоклазов, кальциевого полевого шпата (основного плагиоклаза, обычно лабрадорита), авгита или иных пироксенов, клинопироксена, магнетита или титаномагнетита, а также вулканическим стеклом, часто присутствует оливин (оливиновые базальты), изредка ортопироксеном или роговой обманкой. Наиболее распространённым акцессорным минералом является апатит.

Залегает базальт в виде даек, силлов (межпластовых тел) и особенно часто в виде лавовых потоков, образовавшихся при извержениях как центрального (через вулканическое жерло), так и трещинного типов.

В самых больших объемах базальты залегают в виде мощных и обширных лавовых потоков на плато Декан в Западной Индии и на Колумбийском плато в Кордильерах (штаты Вашингтон, Орегон и Айдахо).

Извержения вулканов в Колорадо, Нью-Мексико и Аризоне также сопровождались излиянием базальтовых лав. Гавайские острова представляют собой базальтовые вулканические конусы, возвышающиеся на несколько километров над дном Тихого океана.

Базальтовыми вулканами являются Этна на острове Сицилия и Везувий в материковой части Италии (базальты Везувия содержат лейцит вместо части полевого шпата), а также некоторые действующие вулканы Камчатки и Курильских островов (где среди лав преобладают андезиты).

Базальтовые потоки третичного возраста распространены в некоторых районах Европы, в Шотландии и Ирландии базальты имеют каменноугольный возраст.

Чрезвычайно широко развиты молодые базальты в Исландии и Гренландии. В ряде областей развиты докембрийские базальты.

На платформах базальты, долериты и диабазы залегают либо в виде лавовых покровов (платобазальты), либо в виде серий пластовых тел (силлов), даек, куполов и т.п. (траппы Сибирской платформы, плато Декан и др.).

Для обнажений базальтов характерна шестигранно-призматическая (столбчатая) отдельность, нормальная к поверхности лавового покрова (обычно вертикальная, напоминающая колоннаду) или к контактам даек (в случае их крутого залегания – субгоризонтальная, похожая на дровяную поленницу).

Базальты легко опознаются по столбчатой отдельности, которая выглядит весьма эффектно: столбы могут достигать огромных размеров. Торцовая поверхность базальтовых покровов, разбитых трещинами призматической отдельности, производит впечатление «мостовой гигантов» вымощенной громадной фигурной брусчаткой (как, например, в Исландии).

Обычно различают базальты, содержащие оливин, и базальты без оливина (толеитовые базальты). В толеитовых базальтах нередко присутствует кварц.

Появление базальтовой лавы на поверхности земли связано с плавлением базальтового слоя земной коры или, возможно, более глубоких образований планеты.

Оливиносодержащие базальты широко распространены на океанических островах (например, в Тихом океане), в то время как толеитовые базальты образуют характерные трапповые формации континентов.

Базальты распространены на Украине, в Армении, на Алтае. Базальтовые траппы траппы широко развиты на Сибирской платформе между Леной и Енисеем. Область распространения сибирских траппов более 150000 квадратных километров. С траппами в Восточной Сибири связаны Ангаро-Илимские месторождения магнетита (Коршуновское, Рудногорское и др.).

Базальты широко распространены на Деканском плато в Индии, в Гренландии, в Исландии, в Австралии и на Тасмании, в Северной Америке, в Бразилии, в Южной Африке и Эфиопии.

Некоторые современные вулканы Камчатки, Италии, Исландии изливают лаву базальтового состава.

 Предполагают, что значительная площадь дна Тихого океана сложена базальтами, на что указывают острова, так, например, Гавайские острова целиком сложены современными базальтами.

Обычно базальты это тёмно-серые, чёрные или зеленовато-чёрные породы, обладающие стекловатой, 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 кварцем, халцедоном, кальцитом, хлоритом и прочими вторичными минералами — такие базальты называются мандельштейнами.

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 замещается 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.

Характерная столбчатая отдельность базальта

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 медно-никелевых руд и платиноидов.

Основные магматические горные породы в СНГ очень распространены. Они занимают, с учетом Сибирских траппов, 44.5 % площади территории СНГ.

Трапповый магматизм (от шведского «trappa» - «лестница») - особый тип континентального магматизма, для которого характерен огромный объём излияния базальта за геологически короткое время (первые миллионы лет) на больших территориях. На океанической коре аналогом траппов являются океанические плато.

В районах траппового магматизма возникает характерный рельеф: базальтовый слой эродируется плохо, а осадочные породы разрушаются легко. В результате местность траппового магматизма приобретает вид обширных плоских равнин, расположенных на кровле базальтового покрова или интрузии, разделённых уступами. Такая местность напоминает парадную лестницу. В трапповых провинциях часты водопады.

Возможные аналоги трапповых событий - излияния магмы, в результате которых образовались лунные моря. Масштабные излияния лавы обнаружены также на Венере.

Главный компонент траппового магматизма - толеитовые базальты. В меньших количествах встречаются кимберлиты, щелочные породы, и некоторые другие виды пород.

Для траппового магматизма характерны силловые интрузии и крупные базальтовые покровы.

Лавовые потоки, изливаясь на поверхности, быстро заполняют естественные углубления, долины рек и т. п. После этого базальты изливаются на плоской равнине. В силу низкой вязкости базальтовых расплавов магма может течь на несколько десятков километров. При трапповых извержениях часто нет чётко выраженного кратера и постоянного центра извержений. Лава изливается из многочисленных трещин и заливает пространства, сравнимые с площадью, например, Европы.

Происхождение базальтовой магмы по одной из гипотез состоит в частичном плавлении типичных мантийных горных пород, гарцбургитов, верлитов и др. Состав выплавки определяется химическим и минеральным составом протолита (исходной породы), физико-химическими условиями плавления, степенью плавления и механизмом ухода расплава.

По геодинамической природе выделяются следующие типы базальтов:

- базальты срединно-океанических хребтов (сокращенно БСОХ или 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.

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: при низких температурах (330 - 550 градусов) и средних давлениях в зелёные сланцы, амфиболиты, а при низких температурах и значительных давлениях - в глаукофановые сланцы с разновидностью голубые сланцы, получившими свое название по голубому цвету входящих в их состав щелочных амфиболов, а при высоких температурах и давлениях в эклогиты, состоящие из пиропового граната и натриевого клинопироксена - омфацита.

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, производства базальтового волокна (для производства теплозвукоизоляционных материалов), каменного литья и кислотоупорного порошка, а также в качестве наполнителя для бетона, сырья для получения портландцементного клинкера.

Базальт весьма устойчив к атмосферному воздействию и потому часто используется для наружной отделки зданий и для изготовления скульптур, устанавливаемых на открытом воздухе.

Кузов первого российского суперкара «Маруся» модификации «B1» был сделан из базальтового волокна. Автомобиль был представлен на автосалоне Франкфурта.

Список используемой литературы:

Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. М. 2010.

Геологический словарь, М. 1955

Краткий геологический словарь, М., 1989.

Петрографический словарь. Под. ред. Ф.Ю. Левинсон-Лессинга, М. 1963

Практическое руководство по общей геологии, М., 2007

Шуман В. Мир камня. Т. 2, 1986

 

Рейтинг всех персональных страниц

Избранные публикации

Как стать нашим автором?
Прислать нам свою биографию или статью

Присылайте нам любой материал и, если он не содержит сведений запрещенных к публикации
в СМИ законом и соответствует политике нашего портала, он будет опубликован