Гранит и камень. Камень базальт

Базальт – это наиболее распространённый природный камень, порода вулканического происхождения, которую можно обнаружить в виде межпластовых тел или потоков лавы, возникших после извержения вулкана. Богатые залежи расположены в Индии, США и на Гавайских островах. Наиболее известные месторождения базальта - это вулканы, расположенные на Камчатке и Курильских островах, а также Везувий и Этна.

Описание: базальт горная порода с отличными характеристиками

Данный камень базальт имеет чёрный, дымчатый, тёмно-серый или зеленовато-чёрный цвет. Основу его состава образуют авгит и полевой шпат.

Плотность камня составляет 2530-2970 кг/м 2 ;. Водопоглощение варьируется в пределах от 0,25 до 10,2 %. Коэффициент Пуассона составляет 0,20-0,25. Удельная теплоёмкость 0,85 Дж/кг К при 0°C. Температура плавления находится в пределе 1100-1250 °C, в некоторых экземплярах этот показатель доходит до 1450 °C. Сопротивление находится в пределах 60-400 МПа.

Химический и минеральный состав базальта

В минеральный состав базальта входит:

• вулканическое стекло,
• микролиты плагиоклазов,
• титаномагнетита,
• магнетита а также клинопироксена.

Структура минерала – порфированая, стекловатая или скрытокристаллическая афировая. Породы первой разновидности отличаются наличием небольшого количества примесей призм пироксенов чёрного цвета, а также изометричных кристаллов оливина, имеющего жёлто-болотный оттенок. Подобные вкрапления могут достигать четверти всей массы.

Помимо этого, в составе базальта может присутствовать роговая обманка и ортопироксен. Самым распространенным акцессорным минералом считается апатит.

Базальт добывают преимущественно из потоков лавы вулканов. Куски, добытые из верхней части, могут быть пузыристыми, так как во время остывания вулканической породы, из неё выходят пары и газы. Затем в получившихся отверстиях могут откладываться иные минералы, наиболее распространенными среди них является пренит, цеолит, кальций и медь. Такого вида базальт именуется миндалекаменным.

Практическое применение базальта

Строительные материалы, изготовленные из этого камня, широко используются в строительстве, поскольку им присущи:

• устойчивость к истиранию,
• к влиянию щелочей и кислот,
• отличные показатели теплоизоляции и шумопоглощения, прочность, термоустойчивость и огнеупорность,
• высокая диэлектричность,
• долговечность,
• паропроницаемость и,
• что не менее важно, экологичность.

Данный минерал используют в качестве строительного камня, для производства минеральной ваты, наполнителя для бетона и каменного литья. Из него также делают дорожные и облицовочные камни, получают щебень и кислотоупорный порошок. Облицовочные плиты на данный момент одновременно с декоративной целью выполняют функцию изоляторов. Благодаря устойчивости к атмосферным воздействиям, базальт хорошо подходит для отделки внешней части строений, а также для отливания уличных скульптур.

Производство базальта и продукции на его основе

Чаще всего производство базальта – это горнодобывающая отрасль. В специальных карьерах и рудниках добывается камень, на основе которого в последствии производится разная продукция.

В виде базальтового волокна этот минерал применяется для утепления зданий и крыш, в трехслойных панелях-сэндвичах, изоляции низкотемпературных агрегатов оборудования при извлечении азота и создании кислородных колонн, для тепло- и звукоизоляции трубопроводов, плит, каминов и других жаровен, энергетических агрегатов и в целом зданий и сооружений любого назначения.

Базальт в расплавленном виде применяется для создания ступеней лестниц, фасонных плиток и других строительных материалов. Из него отливают аппараты произвольных форм, среди которых подставки для аккумуляторов, а также изоляторы для сетей с напряжением различной величины. Порошок из такого материала используется для производства прессованных армированных изделий.

Распространенные виды базальта

Виды базальта отличаются друг от друга различными показателями, в первую очередь, такими как цвет и структура. Самой известной торговой маркой является разновидность под наименованием «Базальтина». Это материал итальянского происхождения, который добывают недалеко от столицы этой страны и используют в основном в архитектурных целях ещё со времён Древнего Рима.

Его прочность сравнима с прочностью гранита, а декоративные качества с декоративными качествами известняка. Камень после укладки долго сохраняет насыщенность цветовой палитры. Поэтому его стоимость нередко превышает цену иных торговых марок более в чем в два раза.

Другая разновидность – азиатская . Её отличает тёмно-серая окраска и умеренная цена. Его широко используют в дизайнерских и архитектурных целях.

Мавританский зелёный базальт имеет насыщенный тёмно-зелёный оттенок, с присутствующими в нем различными вкраплениями, которые придают камню оригинальный внешний вид при сохранении всех физико-механических характеристик. Только критерии твёрдости и морозостойкости несколько ниже.

Сумеречный базальт привозят из Китая. Он имеет дымчато-серый или чёрный цвет. Его признают самым крепким и износо- и морозостойким среди всех разновидностей данного минерала. Он хорошо защищён от негативного атмосферного воздействия.

Среди базальтовых горных пород по минеральным и химическим особенностям выделяют три серии.

1. Толеитовая серия(пижонитовые базальты). Они имеют следующие особенности:

а) повышенное содержание SiO 2 до 50 мас. %;

б) присутствие пижонита (разновидность диопсид-авгита с низким содержанием CаO);

в) в основной массе присутствуют либо кварц-полевошпатовые микрографические срастания, либо стекло кислого состава;

г) часто во вкрапленниках присутствует оливин, правда в меньших количествах, чем в оливиновых базальтах;

Базальтовая магма такого типа, если не поступает на поверхность, дифференцируется следующим образом: базальт → андезит → риолит.

2. Оливиновые базальты щелочной серии(гиперстеновые базальты). Особенности этих базальтов следующие:

а) недосыщенность SiO 2 (около 45 мас. %);

б) вкрапленники оливина составляют до 40 %;

в) в основной массе могут присутствовать фельдшпатоиды 11 , щелочной полевой шпат 12 , цеолиты;

Базальтовая магма такого типа при процессах дифференциации на глубине дает следующий ряд пород: базальт → щелочной трахит → фонолит.

3. Базальты известково-щелочной серии(глиноземистые базальты). Особенности этих базальтов следующие:

а) высокое содержание Al 2 O 3 (> 16,5 мас. %), тогда как в остальных сериях содержание глинозема изменяется от 8 до 16 мас. %;

в) минеральный состав также промежуточный между 1 и 2 сериями. В основной массе может быть как кварц, так и нефелин, в зависимости от того, к какой серии они ближе.

Базальтовая магма такого типа, если не поступает на поверхность, дифференцируется следующим образом: базальт → трахиандезит → трахит.

Текстуры и структуры базальтов

Наиболее распространенными текстурами базальтов являются флюидальная, пузыристая и миндалекаменная. Структура базальтов в целом порфировая или афировая.

Структуры основной массы делятся на две группы.

1. Полнокристаллические:

а) диабазовая (аналог офитовой структуры в габбро – резкий идиоморфизм микролитов плагиоклаза относительно цветного ксеноморфного минерала) (см. рис. 12, б );

б) долеритовая (идиоморфизм плагиоклаза по отношению к темноцветным минералам, которые образуют скопления мелких зерен между микролитами плагиоклаза; зерна темноцветных минералов – изометричные).

2. Полукристаллические структуры классифицируются по количественному соотношению микролитов и вулканического стекла:

а) интерсертальная (микролитов 75 %, вулканического стекла 25 %) (см. рис. 14, а );

б) гиалопилитовая (соотношение стекла и микролитов 1:1);

в) витрофировая (25 % микролитов и 75 % стекла).

Наиболее распространены полнокристаллические (интерсертальные) структуры, т. к. процесс отвердевания базальтовых магм длится довольно долго.

Измененные базальты (метабазальты)

Вулканические породы со времени их образования подвергаются изменению, происходит так называемый процесс «старения» пород. В общем случае он бывает двух типов.

1. Зеленокаменное перерождение– характерно для вулканических пород подвижных геосинклинально-складчатых зон. В ходе этого процесса основной плагиоклаз замещается агрегатом соссюрита (эпидот + альбит, хлорит и др.) либо чистым альбитом и эпидотом. Цветные силикаты замещаются: оливин – серпентином, тальком, иддингситом; клинопироксен – актинолитом, хлоритом; ромбический пироксен – серпентином, хлоритом. Стекло замещается хлоритом и минералами группы эпидота 13 . В результате таких изменений метабазальты состоят из альбита, минералов группы эпидота, хлорита, актинолита и лейкоксена 14 . Породы приобретают зеленоватую окраску. Порфировая текстура обычно сохраняется, но распознать структуру основной массы обычно трудно. Поэтому при характеристике структур измененных базальтов прибавляют слово «реликтовая». Породы называют метадолеритами или метабазальтами.

2. Краснокаменное перерождениесвойственно спокойным тектоническим обстановкам платформ, а также характерно для островного вулканизма. Среди вторичных минералов широко развит кальцит – он замещает как плагиоклаз, так и цветные минералы. Благодаря развитию минералов группы эпидота и хлорита, имеющих зеленый цвет, и дисперсного гематита красного цвета, порода приобретает бордово-фиолетовую окраску.

Среди лавовых потоков основного состава, формирующихся в подводных условиях, наряду с лавами массивного строения нередко встречаются и так называемые пиллоу-лавы, или шаровые (подушечные) лавы. Метаморфически измененные лавы называются спилитами. Для них характерны резкое преобладаниеNaнад К и спилитовая структура. Они слагают самостоятельные тела или располагаются в верхней части лавовых потоков (над массивными лавами).

Визуально базальты трудно отличить от эффузивов среднего состава. При их макроскопическом определении приходится руковод-ствоваться общим цветом и вещественным составом вкрапленников, а также химическим составом.

Природные камни и породы давно вышли из категории только отделочных или балластных материалов. Благодаря новым технологиям и химическим процессам такие классические камни, как базальт или гранит, подвергаются глубокой переработке с получением искусственных каменных структур, обладающих стойкостью и твердостью горной породы.

Что такое минерал базальт

С точки зрения химии и минералогии, природный материал базальт представляет собой сложную структуру, в которой переплелись кристаллические образования и мелкозернистые включения магнетита, сложных силикатов и оксидов металлов. Базальтовая порода имеет магматическое происхождение, поэтому структура его больше напоминает сложную смесь аморфного вулканического стекла, микронных кристаллов полевого шпата, кварца, карбонатов, сульфидных руд.

Камень базальт легко отличить от других вулканических пород, в первую очередь, благодаря его черному, дымчато-черному, зеленоватому цвету. Широкое использование в строительстве и производстве специальных материалов для химической промышленности этот камень нашел благодаря целому ряду специфических свойств:

• Материал очень тяжелый и твердый, плотность базальтовой породы может колебаться от 2,5 до 3 кг на дм 3 , высокая твердость обеспечивает хорошую стойкость к истиранию, в том числе под действием абразивов и потоков воды.
• Высокая температура плавления обеспечивает в некоторых случаях возможность использовать породы, которые входят в базальт, для получения огнестойких и огнеупорных материалов.

Важно ! Самым простым использованием является нарезка массивов из базальта в облицовочный камень и плиты. Благодаря специфическому природному цвету породы отделка черного или черно-зеленого цвета широко используется для облицовки стен цокольных этажей, крыльца.

Основные направления применения базальта

Наиболее нерациональным способом является использование базальта в качестве балласта, щебня для дорожного строительства, наполнителя для бетонных отливок, заделки фундаментов. В отдельных месторождениях базальтовый камень обладает относительно высоким коэффициентом водопоглощения, благодаря чему отсевы из такого камня могут использоваться для изготовления исключительно прочных бетонных фундаментов, стен, арок, несущих колонн.

Продукты глубокой переработки базальта

Наиболее известными материалами из базальта, получаемыми переплавом породы, являются теплоизоляторы, различные марки волоконного материала, войлока. Минеральные волокна из базальтовой породы обладают очень большой стойкостью к высоким температурам и открытому пламени. Например, теплоизоляционный мат из базальтового волокна толщиной всего в 5 см выдерживает прямой нагрев газовой горелки без разрушения и прогара, при этом температура с обратной стороны теплоизолятора не поднимается выше 50 о С.

Кроме того, волокно из базальта не дает острых сколов, как стекловолокно и стекловата, поэтому оно безопаснее для кожных покровов человека, и любая пыль из базальтового утеплителя легко удаляется водой. Тем не менее при обращении с любыми теплоизоляторами из базальта необходимо использовать респираторы, защитные очки. Волоконный материал толщиной в несколько микрон производит большое количество пыли, которая обладает ярко выраженным раздражающим эффектом. После окончания работ необходимо тщательно вымыть лицо, руки и другие открытые участки тела, чтобы избавиться от базальтовой пыли, легко проникающей даже через защитные перчатки.

Войлок из базальта считается наиболее подходящим и долговечным материалом для обустройства защиты и термоизоляции дымовых труб, дымоходов, топок для каминов и печей. Ранее для подобных целей использовали асбестовое волокно, от которого отказались в пользу базальта. Из-за высокой температуры плавления базальта производство волокна требует значительных затрат, поэтому теплоизоляция на его основе выделяется относительно высокой ценой.

Переплав базальтовой породы дает не только волокно для производства тепло и термоизоляции, подобным способом высокотемпературного литья из расплава производят:

1. Фасонные детали и элементы, плитку, напольное покрытие нестандартных форм, предназначенное для укладки в местах с высокой интенсивностью движения людей. Благодаря высокой твердости и износостойкости срок службы таких покрытий значительно превышает параметры износа клинкерной плитки, различного рода спеченных материалов из керамики, доломитов, мрамора, кальцита и других видов декоративного камня и горной породы.
2. Высокая плотность базальтового камня позволяет отливать из расплава специфическую разновидность изделий для электросетей высокого напряжения. Изоляторы на основе базальтовой породы имеют диэлектрические характеристики значительно выше, чем керамические или стеклянные. Но подобными свойствами обладают не все виды базальтового камня, в качестве сырья пригодна горная порода с исключительно высокой плотностью, до 3 тонн на метр кубический. Добывать такую породу приходится с глубин не менее 70 метров пласта в руднике.
3. Кроме механических свойств, продукция из плавленого базальта отличается высокой стойкостью к щелочам и кислотам при высокой температуре, поэтому нередко из базальта изготавливают фасонные отливки для постройки различного рода аппаратов, продуктопроводов, емкостей в химической промышленности.

Отделочные декоративные формы базальта

Кроме промышленного использования, базальт все чаще применяется в виде декоративного камня из-за своего черного с оттенками серого, дымчатого, иногда зеленоватого цвета. Самым известным видом базальтового декора принято считать облицовочную плитку итальянского производства. Базальтовая плитка специфической текстуры с красивым рисунком может стоить на уровне отделки из мрамора или мраморовидного известняка.

С недавних пор на рынке появились отделочные материалы из природного базальтового камня со специфическим дымчатым оттенком поверхности. Благодаря характерной текстуре природный камень из Китая находит все больший спрос в отделке лестниц и создания памятников, скульптур, облицовке фонтанов. Более дешевые разновидности базальтового камня используются для постройки декоративных ограждений, колонн, входных групп, веранд. Все чаще базальтовый камень используется в качестве материала для постройки памятников, стелл, элементов надгробий и склепов.

Высокая стойкость к истиранию дает возможность использовать базальт в виде брусчатки для мощения пешеходных зон и проезжей части улиц. При этом срок службы такого покрытия может достигать десятков лет. Кроме брусчатки, используются литые плиты, которыми в ряде случаев успешно заменяют отделку лестниц и ступеней из керамогранита, природного гранита, габбро и более дорогих отделочных материалов.

Заключение

Несмотря на все достоинства базальта, не рекомендуется использовать его для отделки внутренних помещений, поскольку эта горная порода, как и другие тяжелые горные породы магматического происхождения, может иметь повышенный радиационный фон. Поэтому требуется тщательная проверка и контроль уровня радиоактивности этого отделочного материала перед его использованием.

Отзывы

Я постоянно покупаю теплоизоляционные материалы у этой компании. В настоящее время, когда многие сворачиваются, Базальтовые технологии продолжают развиваться. К клиентам у них хороший подход, сотрудники компании уважительны и грамотны, всегда очень информативно проконсультируют. Цены у них на порядок ниже, чем в других организациях, ведь они производители! Желаю им успеха и процветания. г. Брянск

БАЗАЛЬТ – КАМЕНЬ

Земной шар весь-весь сплошняком покрыт тонкой скорлупкой из базальта (толщиной всего около 10-20 км). Что под скорлупкой точно не знает никто. В некоторых местах на эту базальтовую скорлупку нашлепаны гранитные нашлепки - это континенты. Все донья океанов - поверхность базальтовой скорлупки! Так устроен земной шар. Текстура базальта - в основном плотная, пористая, кристаллы не видны невооруженным глазом, характерные цвета базальтовых камней - в серо-черной гамме; оттенки: иногда зеленоватый, иногда краснобурый.

Базальт считается самой распространенной излившейся горной породой на Земле. Чаще всего ее можно обнаружить в виде межплатовых тел или потоков лавы, возникающих после извержения вулканов. Извергнутая из глубин и застывающая на поверхности суши и дне океанов магма образует прочную базальтовую массу, основу которой составляют микроплиты плагиоклазов, клинопироксена, магнетита или титано-магнетита, а также вулканическое стекло.
В составе базальтов обычно присутствуют вкрапления оливина, ортопироксена или роговой обманки.

Химический состав базальтов представлен кремнеземом (45-53 %), щелочными оксидами (до 7 %), оксидами алюминия (14,5-17,9 %), железа (7,3-8,1 %), магния (7,1-9,3 %), кальция (9,1-10,1 %), а также оксидами титана, марганца и свинца в незначительном количестве.

Плотность базальтовых пород может варьировать от 2530 до 2970 кг/куб. м. Температура плавления - 1100-1450 град. С. Прочность на сжатие у различных базальтов может находиться в пределах 60-400 МПа.

Чаще всего базальтные породы имеют темно-серую (дымчатую), черную или зеленовато-черную окраску, в которой присутствуют хорошо заметные мелкие вкрапления кристаллов оливина, светлого плагиоклаза или черного пироксена.
Базальты имеют плотную массивную, пористую или миндалекаменную структуру. Последние обычно называют мандельштейнами и отличаются наличием в структуре характерных миндалин, заполненных кварцем, кальцитом, хлоритом, халцедоном и прочими вторичными материалами (пренит, цеолит, кальций, медь). Мандельштейны образуются в поверхностных слоях застывшей лавы, где из-за вспенивания расплавленной магмы нередко формируются полости (миндалины), которые после застывания заполняются вторичными минералами (на нижнем фото).

По уникальным прочностным, структурным и цветовым показателям выделяются такие виды базальтов, как итальянская "Базальтина", используемая в архитектурных конструкциях еще со времен Древнего Рима, азиатский базальт, имеющий дымчатую окраску и также используемый в архитектуре, сумеречный базальт черного или темно-дымчатого цвета, добываемый в Китае и считающийся самым износостойким из известных базальтов, мавританский зеленый базальт, имеющий красивую внешность, характеризующуюся темно-зеленым оттенком с оригинальными вкраплениями.

Основная масса базальтов на Земле образуется в срединно-океанических хребтах и формирует основу океанической коры планеты. Кроме того базальтовые горные породы встречаются у активных континентальных окраин и на стыке внутриконтинентальных плит. Очень крупные месторождения базальтов расположены в Индии, на Гавайях (США), в районе крупных вулканов - Ключевская сопка, Везувий, Этна и др. На территории стран СНГ известно более 200 месторождений этого вида горных пород, из которых более 50 разрабатываются.

Область применения базальтов очень обширна - от использования в качестве строительного, облицовочного и декоративного камня, до производства базальтовых волокон и сырья для портландцементного клинкера. Из базальтов изготавливают утеплители, отделочную плитку, дымоходы для каминов и печей.

Среди достоинств материалов из базальтовых горных пород следует отметить устойчивость к истиранию, влиянию кислот и щелочей, долговечность, паронепроницаемость, высокая диэлектричность, огнеупорность, термоустойчивость и теплоизоляция, шумопоглощаемость, а также экологичность и декоративность.