发布时间:2024-10-17 11:15:06
一、玄武岩的名称由来
提起玄武岩,让人想到南京的玄武区、玄武湖,都是以玄武来命名。玄武是中国古代神话中的天之四方神灵之一,青龙、白虎、朱雀、玄武称四象,分别代表东、西、南、北四个方向,源于中国远古的星宿信仰。两汉时期被道教吸收成为四灵神君,在战国时期军事上,行军布阵就有“前朱雀后玄武,左青龙右白虎”之说。
其实,玄武岩的名称来自于日本的产地玄武洞,玄武岩一词先通行于日本,由鲁迅先生第一个引进中国,算舶来词。日本兵库县有个玄武洞,在那里发现了黑色橄榄玄武岩,所以以此地名为这种岩石命名。
关于玄武岩的名称,还有其他说法。在1915年版的《辞源》和1936年版的《辞海》中,“玄武岩”被解释为“雪花岩”。玄武岩的典型形态特征是六边形的柱状节理,与雪花的六角形的晶体特征吻合,故而得名。
在中国古代神话中,玄武是一种由龟和蛇组合成的灵物,颜色为黑色,而玄武岩一般为黑色或暗灰色,外观上与玄武的颜色特征相契合。所以当这种岩石从日本传入中国时,就被称作玄武岩。
二、玄武岩的地质特征
玄武岩(Basalt)是一种基性喷出岩,由火山喷发出的岩浆在地表冷却后凝固而成的一种致密状或泡沫状结构的岩石,属于岩浆岩。
其岩石结构常具气孔状、杏仁状构造和斑状结构,有时带有大的矿物晶体,未风化的玄武岩主要呈黑色和灰色,也有黑褐色、暗紫色和灰绿色的。玄武岩体积密度为2.8~3.3g/cm3,结构致密的其压缩强度很大,可达到300MPa,甚至更高,但是如果带有晶体杂质及气孔时则强度会有所降低。
玄武岩耐久性甚高,节理多,节理面多成六边形。具脆性,因而不易采得大块石料,由于气孔和杏仁构造常见,虽玄武岩分布广泛,但可作饰面石材不多。
三、玄武岩柱状节理成因
玄武岩独具的结构特征是六方柱状节理,关于其成因,也有不同说法。
一是传统的冷却收缩说。玄武岩是一种火山喷出岩,由于其二氧化硅含量较低(45%-52%),通常从火山口溢流而出。喷发过程中,部分岩浆未能从火山口流出,残留在火山通道中缓慢冷却,由于收缩作用产生裂隙,即张节理。在此过程中,玄武岩浆中的长石、橄榄石、辉石等矿物结晶析出,一方面因上述矿物多呈六方晶体,组成岩石便呈六棱柱状;另一方面由于各温度压力中心距离基本相等,回绕各温度压力中心的张节理距离也基本相同,故有规则的多边形张节理之组合,亦多呈六棱柱状,当然也有四棱、五棱及七棱柱状的。这种理论认为柱状节理的形成类似于泥裂,但是很难解释石柱可以有几十米之高。
二是对流理论。虽然传统冷却收缩说仍占主导地位,也有人提出新的假说,如Sosman,R.B.提出的“对流作用”假说,Kantha,L.H.提出的“双扩散对流作用”假说。Kantha认为,高度规则的玄武岩柱状节理是由熔融岩浆在冷却期的双扩散对流作用所引起的,与在实验室和海洋中的“盐指”作用类似。在熔融的玄武岩浆中,粘滞岩浆的顶、底部之间的温度与化学成分的差异性,也能产生高度规则的“柱指运动”。最后,当岩浆发生固结作用,在冷却期,由收缩作用产生的张裂隙就会沿着相互毗连的“玄武岩指”接合处,即沿着由对流作用所形成的“路径”从表层传播、深入到岩体内部,从而导致柱状节理的形成。
四、玄武岩的分布和用途
玄武岩在山东多地都有分布,昌乐国家地质公园的团子山新生代玄武岩,青岛地区的拉斑玄武岩,莒南晚白垩纪玄武岩,还有淄博市的博山区和淄川区,临沂市的沂水县圈里乡,烟台市的栖霞市等。
玄武岩的主要用途是作为建筑装饰材料、修路材料、胶凝材料等。嫦娥六号着陆器展示的五星红旗是用什么制成的?没错!正是玄武岩纤维。科学家们还在持续研究玄武岩纤维,希望它能在更多领域发挥作用。