土木工程实习
——玄武岩的构造、分布及用途 内容摘要
玄武岩属于岩浆岩中的喷出岩，玄武岩颜色呈深色，是岩浆喷出地表后，在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体的形式大量溢出，形成气孔状构造。如果这些气孔形成的空洞背后来的物质填充，就形成了杏仁状构造。玄武岩受风化影响，特别是受化学风化，它其中的矿物质会发生改变，质量变轻。玄武岩还会形成柱状节理，在有些地方，柱状节理还很发育。玄武岩的构造就决定了它的性质，风化不严重的岩石还有很多各式各样的用途。
关键词：玄武岩、柱状节理、腐岩
一、 玄武岩的结构和组成
认识玄武岩前先认识几个概念：
（1）根据SiO2含量，岩浆依次被划分为超基性岩浆（＜45％)、基性岩浆
（ 45 ％~ 52 ％） 、中性岩浆（ 52 ％~ 65 ％）和酸性（＞65％）岩浆四个大类，相应地，由这四类岩浆冷凝形成的岩浆岩依次被命名为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩四大类。
（2）根据产出状态（产状），岩浆岩可以分为深成岩、浅成岩和喷出岩三个大类。 （3）基性岩以斜长石、辉石为主，含有少量角闪石及橄榄石。岩石的颜色深、比重大。代表性岩石类型为辉长岩（深成岩）－玄武岩（喷出岩）。
玄武岩是一种基性喷出岩，颜色较深，一般呈现深灰色、绿色、黑色。它的成分和辉长岩相似，它的主要化学成分二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化镁，还有少量的氧化钾和氧化钠，其中二氧化硅的含量是最多的，约占百分之四十五至百分之五十。
玄武岩呈隐晶质细粒或斑状结构，少数为中粒结构，常含橄榄石、辉石和斜长石斑晶这些斑晶在玄武岩浆通过地壳上升的过程中形成，也可以在喷发前巨大的岩浆储源中形成，致密坚硬、性脆，强度很高。
玄武岩的常见构造有两种，气孔-杏仁状构造和柱状节理构造。其中，柱状节理构造的形成原因是，岩浆中一般都含有各类气体，当岩浆快速的凝固的时候，挥发性的气体未能及时的逸出，以致在岩石中留下许多圆形、椭圆形或者长管型的孔洞（如右图所示），称为气孔构造；当岩石中的气孔，为后期产物（如方解石、石英等）填充，形成一种类似于杏仁的构造，便称之为杏仁状构造
图1-玄武岩气孔-杏仁状构造
二、 玄武岩的分类
本次土木工程地质实习所观察到的玄武岩属于峨眉上玄武岩，分布于云南、贵州及四川三省交界区域的二叠纪玄武岩近似成菱形分布分布。玄武岩根据组成矿物、结构、形成环境等不同分为许多品种： 1. 成分：
玄武岩根据其成分不同可以分为拉斑玄武岩、碱性玄武岩、高铝玄武岩 2. 结构：
按其结构不同可分为气孔状玄武岩、杏仁状玄武岩、玄武玻璃 3. 填充矿物：
按其充填矿物不同可分为橄榄玄武岩、紫苏辉石玄武岩等。 4. SiO2饱和程度：
按SiO2饱和程度和碱性强弱，玄武岩被分为两大类：①拉斑玄武岩（即亚碱性玄武岩），是SiO2过饱和或饱和的岩石。不含橄榄石和霞石，以含斜方辉石、易变辉石为特征。②碱性玄武岩，SiO2不饱和,富碱。含橄榄石和副长石（如霞石）、沸石等，后两种矿物有时与碱性长石或钾质中长石、钾质更长石一起，呈填隙物产于基质中；不含斜方辉石、易变辉石，仅含富钙的单斜辉石，即透辉石质普通辉石。 5. 构造环境：
按产出的构造环境，玄武岩分4种：①发育于深海洋脊的玄武岩；②发育于洋盆内群岛和海山的玄武岩；③发育于岛弧和活动大陆边缘的玄武岩；④发育于大陆内部的玄武岩。
三、 玄武岩的风化
风化作用类型分为三种：物理风化、化学风化和生物风化。
1.物理风化作用：
物理风华作用是指岩石在风化营力的影响下，产生一种单纯的机械破坏作用，其特点是破岩石后岩石的化学成分不改变，只是岩石发生崩解、破碎、形成岩屑，岩石由坚硬变疏松。引起武岩物理风化作用的因素很多，主要是温度变化岩石裂隙中水分的冻结。玄武岩由于外界温度的化产生温差，温差可促使岩石膨胀和收缩交替进行，久而久之则引起岩石破裂。而且岩石本身的些性质，如岩石的颜色、矿物成分和矿物颗粒的小等对温度的感应程度是不同的，玄武岩是含深矿物较多的岩石，其颜色较深，当温度发生变化时，玄武岩的膨胀和收缩程度也大，所以很容易化。
图2-物理风化作用
2.化学风化作用：
化学分化是指岩石在水和各种水溶液的化学作用和有机体的生物化学作用下所引起的破坏过程。化学风化不仅破碎了岩石，而且改变了化学成分，产生了新的矿物，直到适应新的环境为止。化学风化的作用有水化作用、氧化作用、水解作用，以及溶解作用。他们之间是相辅相成相互促进的。
坏玄和变一大色风
由于玄武岩为基性喷出岩，其主要由辉石、橄榄石和基性斜长石组成，含铁镁 图3-风化后的玄武岩
深色矿物多，容易发生化学风化。风化产物
因风化程度的不同而不同，因其含有二氧化硅，铁锰等。所以容易发生氧化，他的颜色有灰色的，红色（氧化铁）还有就是风化程度越低的玄武岩越重，因为里面含有较多的锰、铜等重金属元素。
3.生物风化作用
岩石在动植物及微生物影响下所引起的破坏作用称为生物风化作用，生物在地表的风化作用相当的广泛，它对岩石的破坏作用有物理的和化学的。
植物对于玄武岩的物理风化作用表现在根部锲入岩石裂缝中，而使岩石崩裂；动
物对于玄武岩的物理风化作用表现为穴居动物的掘土、穿凿等的破坏作用饼促进岩石风化。
生物的风化作用表现为生物的新陈代谢，其遗体以及其产生的有机酸、碳酸、硝酸等的腐蚀作用，使岩石矿物分解和风化，造成岩石成分改变、性质软化和疏松。
图4-玄武岩生物风化
4.玄武岩的一种特殊风化形式-球状风化
岩石出露地表接受风化时，由于棱角突出，易受风化（角部受三个方向的风化，棱边受两个方向的风化，而面上只受一个方向的风化），故棱角逐渐缩减，最终趋向球形。风化的时候，先侵蚀表层，然后载向里逐步侵蚀，同时干湿环境交替，冷热交替，玄武岩收缩受拉，最后形成球状风化。
图5-玄武岩球状风化
四、 玄武岩腐岩
腐岩是由岩浆岩、沉积岩及 变质岩经等容风化形成的一种风化软岩，一般具有下列特征：
（a）除碳酸盐岩腐岩外，腐岩多呈土黄色，保留有原岩的结构和构造特征。
（b）矿物成分上，含有较多的粘土矿物及氧化物，但必须含有源矿物被溶蚀后残留的晶体骨架或碎片。
（c）次生孔隙十分发育，孔隙度大，容水度大、持水度大。
（d）保留原岩的部分强度，也就是说，其比原岩软，所以较轻。
五、 玄武岩的柱状节理
构成地壳的岩体，受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂，称为断裂构造。
节理是存在与岩体中的裂隙，是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。
玄武岩是岩浆岩中的喷出岩，它本身喷出的时候，并没有什么裂隙和裂纹，由于铁镁矿物含量多，岩石致密、坚硬、易碎、易风化. 柱状节理是怎么形成的呢？火山岩浆喷发时的温度为1200℃，当岩浆冷却至800-900℃时岩浆结晶形成柱状节理。由于岩浆含
有六方柱体的斜长石、橄榄石、角闪石、辉石等矿物质，所以冷却后形成不规则柱体。
图7-玄武岩的柱状节理
六、玄武岩的层间错动带和断层
断层是地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动而形成
的，它大小不一、规模不等，小的不足一米，大到数百、上千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎，易被风化侵蚀。另外通常按断层的位移性质分为：①上盘相对下降的正断层。②上盘相对上升的逆断层。正断层和逆断层的两盘相对运动方向均大致平行于断层面倾斜方向，故又统称为倾向滑动断层。③两盘沿断层走向作相对水平运动的平移断层，又称走向滑动断层。
图8 -断层
这幅图是上盘上移，下盘下移，所以它很明显是逆断层，断层发生的原因是地壳运动中产生强大的压力和张力，超过岩层本身的强度对岩石产生破坏作用而形成的。岩层断裂错开的面称断层面。两条断层中间的岩块相对上升，两边岩块相对下降时，相对上升的岩块叫地垒；常常形成块状山地，如我国的庐山、泰山等。而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时，形成地堑，即狭长的凹陷地带。
七、玄武岩的用途
玄武岩，是生产
多气孔状的玄武岩（浮石），因为它气孔多，又相当坚硬，因此，将它搀在混凝土里，可以使混凝土重量减轻，但仍很坚固，同时有隔音、隔热等特点，是高层建筑轻质混凝土的良好骨料。浮石还是很好的研磨材料，可用来磨金属、磨石料；在工业上还可做过滤器、干燥器、催化剂等。
玄武岩是修理公路、铁路、机场跑道所用石料中最好的材料，具有抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强、沥青粘附性玄武石，玄武石具有耐磨、吃水量少、导电性能差、抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强、沥青粘附性等优点，并被国际认可，是发展铁路运输及公路运输最好的基石。
一些艺术家，根据浮石多孔和皱、漏的特点。用来建造园林中的假山，或雕成小巧玲珑的盆景.
小结：
这次工程地质实习，加强了我们的对地质现象的理解，在实习的过程中把大一学到的理论知识结合到了实践中，为后续的学习和实践打下了坚实的基础。相信这一切都将成为最有价值的记忆。这一次工程地质实习，让我充分的认识真正了解了各种地质地貌环境，同时也巩固了校内所学的理论知识，理论是建立在实践之上的，只有通过实践，理论才能得以充分发挥，这次实习的重要意义就在于，它结合了理论，让我们在实践中学习理论，为今后的理论学习及社会实践做出铺垫。
参考文献：
1. 孔立宪 石振明.工程地质学 . 中国建筑工业出版社出版，2010年7月 2. 博客.玄武岩的特点及其用途.
http://hi.baidu.com/%B7%F0%BA%A3%B9%A4%B3%CC/blog/item/790da01d7491848086d6b613.html
3. 百度百科. http://baike.baidu.com/view/55687.htm
土木工程实习
——玄武岩的构造、分布及用途 内容摘要
玄武岩属于岩浆岩中的喷出岩，玄武岩颜色呈深色，是岩浆喷出地表后，在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体的形式大量溢出，形成气孔状构造。如果这些气孔形成的空洞背后来的物质填充，就形成了杏仁状构造。玄武岩受风化影响，特别是受化学风化，它其中的矿物质会发生改变，质量变轻。玄武岩还会形成柱状节理，在有些地方，柱状节理还很发育。玄武岩的构造就决定了它的性质，风化不严重的岩石还有很多各式各样的用途。
关键词：玄武岩、柱状节理、腐岩
一、 玄武岩的结构和组成
认识玄武岩前先认识几个概念：
（1）根据SiO2含量，岩浆依次被划分为超基性岩浆（＜45％)、基性岩浆
（ 45 ％~ 52 ％） 、中性岩浆（ 52 ％~ 65 ％）和酸性（＞65％）岩浆四个大类，相应地，由这四类岩浆冷凝形成的岩浆岩依次被命名为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩四大类。
（2）根据产出状态（产状），岩浆岩可以分为深成岩、浅成岩和喷出岩三个大类。 （3）基性岩以斜长石、辉石为主，含有少量角闪石及橄榄石。岩石的颜色深、比重大。代表性岩石类型为辉长岩（深成岩）－玄武岩（喷出岩）。
玄武岩是一种基性喷出岩，颜色较深，一般呈现深灰色、绿色、黑色。它的成分和辉长岩相似，它的主要化学成分二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化镁，还有少量的氧化钾和氧化钠，其中二氧化硅的含量是最多的，约占百分之四十五至百分之五十。
玄武岩呈隐晶质细粒或斑状结构，少数为中粒结构，常含橄榄石、辉石和斜长石斑晶这些斑晶在玄武岩浆通过地壳上升的过程中形成，也可以在喷发前巨大的岩浆储源中形成，致密坚硬、性脆，强度很高。
玄武岩的常见构造有两种，气孔-杏仁状构造和柱状节理构造。其中，柱状节理构造的形成原因是，岩浆中一般都含有各类气体，当岩浆快速的凝固的时候，挥发性的气体未能及时的逸出，以致在岩石中留下许多圆形、椭圆形或者长管型的孔洞（如右图所示），称为气孔构造；当岩石中的气孔，为后期产物（如方解石、石英等）填充，形成一种类似于杏仁的构造，便称之为杏仁状构造
图1-玄武岩气孔-杏仁状构造
二、 玄武岩的分类
本次土木工程地质实习所观察到的玄武岩属于峨眉上玄武岩，分布于云南、贵州及四川三省交界区域的二叠纪玄武岩近似成菱形分布分布。玄武岩根据组成矿物、结构、形成环境等不同分为许多品种： 1. 成分：
玄武岩根据其成分不同可以分为拉斑玄武岩、碱性玄武岩、高铝玄武岩 2. 结构：
按其结构不同可分为气孔状玄武岩、杏仁状玄武岩、玄武玻璃 3. 填充矿物：
按其充填矿物不同可分为橄榄玄武岩、紫苏辉石玄武岩等。 4. SiO2饱和程度：
按SiO2饱和程度和碱性强弱，玄武岩被分为两大类：①拉斑玄武岩（即亚碱性玄武岩），是SiO2过饱和或饱和的岩石。不含橄榄石和霞石，以含斜方辉石、易变辉石为特征。②碱性玄武岩，SiO2不饱和,富碱。含橄榄石和副长石（如霞石）、沸石等，后两种矿物有时与碱性长石或钾质中长石、钾质更长石一起，呈填隙物产于基质中；不含斜方辉石、易变辉石，仅含富钙的单斜辉石，即透辉石质普通辉石。 5. 构造环境：
按产出的构造环境，玄武岩分4种：①发育于深海洋脊的玄武岩；②发育于洋盆内群岛和海山的玄武岩；③发育于岛弧和活动大陆边缘的玄武岩；④发育于大陆内部的玄武岩。
三、 玄武岩的风化
风化作用类型分为三种：物理风化、化学风化和生物风化。
1.物理风化作用：
物理风华作用是指岩石在风化营力的影响下，产生一种单纯的机械破坏作用，其特点是破岩石后岩石的化学成分不改变，只是岩石发生崩解、破碎、形成岩屑，岩石由坚硬变疏松。引起武岩物理风化作用的因素很多，主要是温度变化岩石裂隙中水分的冻结。玄武岩由于外界温度的化产生温差，温差可促使岩石膨胀和收缩交替进行，久而久之则引起岩石破裂。而且岩石本身的些性质，如岩石的颜色、矿物成分和矿物颗粒的小等对温度的感应程度是不同的，玄武岩是含深矿物较多的岩石，其颜色较深，当温度发生变化时，玄武岩的膨胀和收缩程度也大，所以很容易化。
图2-物理风化作用
2.化学风化作用：
化学分化是指岩石在水和各种水溶液的化学作用和有机体的生物化学作用下所引起的破坏过程。化学风化不仅破碎了岩石，而且改变了化学成分，产生了新的矿物，直到适应新的环境为止。化学风化的作用有水化作用、氧化作用、水解作用，以及溶解作用。他们之间是相辅相成相互促进的。
坏玄和变一大色风
由于玄武岩为基性喷出岩，其主要由辉石、橄榄石和基性斜长石组成，含铁镁 图3-风化后的玄武岩
深色矿物多，容易发生化学风化。风化产物
因风化程度的不同而不同，因其含有二氧化硅，铁锰等。所以容易发生氧化，他的颜色有灰色的，红色（氧化铁）还有就是风化程度越低的玄武岩越重，因为里面含有较多的锰、铜等重金属元素。
3.生物风化作用
岩石在动植物及微生物影响下所引起的破坏作用称为生物风化作用，生物在地表的风化作用相当的广泛，它对岩石的破坏作用有物理的和化学的。
植物对于玄武岩的物理风化作用表现在根部锲入岩石裂缝中，而使岩石崩裂；动
物对于玄武岩的物理风化作用表现为穴居动物的掘土、穿凿等的破坏作用饼促进岩石风化。
生物的风化作用表现为生物的新陈代谢，其遗体以及其产生的有机酸、碳酸、硝酸等的腐蚀作用，使岩石矿物分解和风化，造成岩石成分改变、性质软化和疏松。
图4-玄武岩生物风化
4.玄武岩的一种特殊风化形式-球状风化
岩石出露地表接受风化时，由于棱角突出，易受风化（角部受三个方向的风化，棱边受两个方向的风化，而面上只受一个方向的风化），故棱角逐渐缩减，最终趋向球形。风化的时候，先侵蚀表层，然后载向里逐步侵蚀，同时干湿环境交替，冷热交替，玄武岩收缩受拉，最后形成球状风化。
图5-玄武岩球状风化
四、 玄武岩腐岩
腐岩是由岩浆岩、沉积岩及 变质岩经等容风化形成的一种风化软岩，一般具有下列特征：
（a）除碳酸盐岩腐岩外，腐岩多呈土黄色，保留有原岩的结构和构造特征。
（b）矿物成分上，含有较多的粘土矿物及氧化物，但必须含有源矿物被溶蚀后残留的晶体骨架或碎片。
（c）次生孔隙十分发育，孔隙度大，容水度大、持水度大。
（d）保留原岩的部分强度，也就是说，其比原岩软，所以较轻。
五、 玄武岩的柱状节理
构成地壳的岩体，受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂，称为断裂构造。
节理是存在与岩体中的裂隙，是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造。
玄武岩是岩浆岩中的喷出岩，它本身喷出的时候，并没有什么裂隙和裂纹，由于铁镁矿物含量多，岩石致密、坚硬、易碎、易风化. 柱状节理是怎么形成的呢？火山岩浆喷发时的温度为1200℃，当岩浆冷却至800-900℃时岩浆结晶形成柱状节理。由于岩浆含
有六方柱体的斜长石、橄榄石、角闪石、辉石等矿物质，所以冷却后形成不规则柱体。
图7-玄武岩的柱状节理
六、玄武岩的层间错动带和断层
断层是地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动而形成
的，它大小不一、规模不等，小的不足一米，大到数百、上千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎，易被风化侵蚀。另外通常按断层的位移性质分为：①上盘相对下降的正断层。②上盘相对上升的逆断层。正断层和逆断层的两盘相对运动方向均大致平行于断层面倾斜方向，故又统称为倾向滑动断层。③两盘沿断层走向作相对水平运动的平移断层，又称走向滑动断层。
图8 -断层
这幅图是上盘上移，下盘下移，所以它很明显是逆断层，断层发生的原因是地壳运动中产生强大的压力和张力，超过岩层本身的强度对岩石产生破坏作用而形成的。岩层断裂错开的面称断层面。两条断层中间的岩块相对上升，两边岩块相对下降时，相对上升的岩块叫地垒；常常形成块状山地，如我国的庐山、泰山等。而两条断层中间的岩块相对下降、两侧岩块相对上升时，形成地堑，即狭长的凹陷地带。
七、玄武岩的用途
玄武岩，是生产
多气孔状的玄武岩（浮石），因为它气孔多，又相当坚硬，因此，将它搀在混凝土里，可以使混凝土重量减轻，但仍很坚固，同时有隔音、隔热等特点，是高层建筑轻质混凝土的良好骨料。浮石还是很好的研磨材料，可用来磨金属、磨石料；在工业上还可做过滤器、干燥器、催化剂等。
玄武岩是修理公路、铁路、机场跑道所用石料中最好的材料，具有抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强、沥青粘附性玄武石，玄武石具有耐磨、吃水量少、导电性能差、抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强、沥青粘附性等优点，并被国际认可，是发展铁路运输及公路运输最好的基石。
一些艺术家，根据浮石多孔和皱、漏的特点。用来建造园林中的假山，或雕成小巧玲珑的盆景.
小结：
这次工程地质实习，加强了我们的对地质现象的理解，在实习的过程中把大一学到的理论知识结合到了实践中，为后续的学习和实践打下了坚实的基础。相信这一切都将成为最有价值的记忆。这一次工程地质实习，让我充分的认识真正了解了各种地质地貌环境，同时也巩固了校内所学的理论知识，理论是建立在实践之上的，只有通过实践，理论才能得以充分发挥，这次实习的重要意义就在于，它结合了理论，让我们在实践中学习理论，为今后的理论学习及社会实践做出铺垫。
参考文献：
1. 孔立宪 石振明.工程地质学 . 中国建筑工业出版社出版，2010年7月 2. 博客.玄武岩的特点及其用途.
http://hi.baidu.com/%B7%F0%BA%A3%B9%A4%B3%CC/blog/item/790da01d7491848086d6b613.html
3. 百度百科. http://baike.baidu.com/view/55687.htm