Базальтовые разновидности камней. Использование в лечении

Базальт - очень популярный камень, который повсеместно встречается не только в странах СНГ, но и за рубежом. Независимо от этого большинство людей не знают, что такое базальт. Данная статья даст ответ на этот вопрос.

Базальт - это магматическая горная порода. Имеет основной состав. Название происходит от эфиопского "basal" - кипяченный, что подразумевается как "камень, содержащий железо". В природе можно найти в виде камней различной формы или в виде потока лавы.

Чаще всего он имеет тёмно-серый, чёрный или зеленовато-чёрный цвет. Именно в зелёном цвете чаще всего встречается базальт фото. Структура тоже бывает разная: стекловатая, скрытокристаллическая афировая и порфировая . В случае с порфировой структурой можно заметить вкрапления кристаллов оливина зеленовато-жёлтого цвета, плагиоклаза светлого цвета или пироксенов, имеющих форму призм чёрного цвета. Вкрапления составляют от 15% до 30% от массы магматической породы. Размер вкрапленников – несколько сантиметров в длину.

Камни могут иметь плотную массивную, миндалекаменную и пористую текстуру. Миндалины могут быть заполнены кальцитом, хлоритом, плагиоклазом и другими минералами. Камни с миндалинами называются мандельштейнами.

Камень выделяется своими уникальными свойствами. Среди камней он считается самым упругим и пластичным. Он хорошо растягивается, что позволяет использовать его при изготовлении вещей маленьких размеров.

Температура плавления камня колеблется от 100 до 1500 градусов Цельсия . Такая температура плавления даёт ему возможность выдерживать сильные перепады температур.

Учитывая его прочность, устойчивость к ударам и перепадам температуры, можно понять почему он так часто используется в дизайне помещений общественных мест и на улице.

Как и где образуется базальт

Основной способ образования камня – застывание магмы , излившаяся из нижних слоёв Земли. В расчёт берётся также силикатный магматический расплав базальтового состава. Происхождение самой магмы происходит из горных пород мантии Земли. Вид получившегося базальта определяется составом исходного вещества (породы), из которого он образуется. А также на это влияют условия, при которых он плавится и механизм ухода расплава.

Базальт – магматическая порода, которая встречается на большой части Земли и других планет. Почти вся океаническая кора планеты Земля состоит из него. Месторождения этого камня образуются в виде траппов – структур, которые похожи на лестницу. Эти траппы расположены на 150 000 квадратных километрах бассейнов рек Енисея и Лены. И также камень добывается в восточной Сибири.

Помимо стран СНГ, он добывается в Америке, Бразилии, Гренландии, Исландии и Австралии . Среди зарубежных стран самой богатой залежами этого камня считается Индия.

Добыча камня производится на рудниках и карьерах. Добытый базальт отправляется на предприятия, занимающиеся изготовлением вещей с использованием этого камня.

Сфера использования камня

Сфер применения - множество. Этот камень очень распространён благодаря тому, что имеет отличные характеристики:

Одна из главных сфер применения базальта – архитектурное строительство. Благодаря хорошим техническим характеристикам он может быть использован для облицовки зданий и оформления помещений. Характеристики позволяют устанавливать изделия из базальта даже на открытой местности под воздействием внешних негативных факторов.

Также он может использоваться в строительстве. Например, для создания качественных стройматериалов и утеплителей. Помимо этого, его прочности достаточно, чтобы строить из него колонны и арки . При производстве армированных сооружений, порошок базальта добавляется в изделие для увеличения его прочности и надёжности.

Базальт – камень, который пользуется большой популярностью как в строительстве, так и в архитектуре. Помимо этого, существует огромное количество фото базальта в отделке помещений которые говорят о его популярности в дизайнерском искусстве.

Камень базальт

Базальт является основной эффузивной горной породой нормального ряда, а также наиболее распространённой из всех кайнотипных пород. Базальт достаточно легко можно узнать по внешнему виду. Его окраска может быть черной, тёмно-серой, при выветривании эти камни становятся коричневого или зеленого цвета. Базальт имеет минеральный состав. Самым распространенным акцессорным минералом является апатит.

Название этого камня происходит от эфиопского слова «базал», которое можно перевести как «кипячёный». Такое название этому камню было дано за то, что он образуется в раскаленных вулканических жерлах, температура там может достигать нескольких тысяч градусов.

Камень базальт отличается повышенной твердостью , имеет большую плотность. В составе базальта преобладают кальциевый полевой шпат и его разновидности. Встречаются также примеси оливина.

Изначально базальты было принято относить в одну группу вместе со многими другими сходными породами, но затем их начали выделять отдельно. Для базальтовых потоков характерна столбчатая отдельность, а морские базальты часто имеют подушечную отдельность. Многие базальты целиком состоят из таких мелких минеральных зерен, что диагностировать их можно только под микроскопом. Базальты имеют обычно плотную, пористую структуру, кристаллы невозможно разглядеть без микроскопа.

Иногда к базальтам до сих пор применяют старинное шведское название «трапп».

Месторождения базальта

Являются самыми распространёнными магматическими породами на поверхности Земли и других планет. Наибольшее их количество образуется в срединно-океанических хребтах. Они формируют океаническую кору. также образует обширные базальтовые плато. Добываются эти минералы открытым способом в карьерах. Базальты являются основными магматическими горными породами на территории СНГ. Известно более 200 месторождений базальтовых пород, из которых эксплуатируются более 50 месторождений.

Образование этих минералов происходит при застывании базальтовой магмы, которая изливается на земную поверхность, причем, речь здесь идет также и о дне океана. Базальты очень легко изменяются гидротермальными процессами. При этом они приобретают зеленоватый или синеватый цвет. Интенсивнее всего изменяются те базальты, которые образуются на дне морей. Причиной этого становится их активное взаимодействие с морской водой, что приводит к кардинальному изменению их состава.

Основные месторождения данного минерала расположены в Индии, США, Италии. На территории нашей страны базальты активно добываются на Курильских островах и на Камчатке. Также добываются эти камни на Алтае, на территории Украины, в Исландии, Ирландии и Шотландии. Добываются базальты в Северной и Средней Азии. Гавайские острова в США представляют собой большой базальтовый остров.

Применение базальта

Базальты наибольший интерес представляют в качестве сырья. В настоящее время этот камень широко применяется в строительстве, потому что базальт достаточно устойчив к атмосферному воздействию. Его можно применять для наружной отделки зданий. Из него также часто изготавливают скульптуры, которые предназначены для установки вне помещения.

Базальт является химически стойким и высокопрочным . Однако использование базальтов в качестве природного каменного материала ограничено. Эти минералы, хотя и отличаются твердостью, но они легко раскалываются и хорошо полируются. Различаются технические качества базальтов в зависимости от того места, где их добывают, а могут они различаться даже в пределах одного месторождения.

Не все базальты одинаково пригодны для использования в строительстве . Это зависит от степени их зернистости, характера отдельностей и степени выветривания. Самыми лучшими в этом отношении считаются тонко- и среднезернистые разновидности базальта. А вот крупнозернистые разновидности не так хороши, т.к. они легче подвергаются выветриванию.

Базальтовую крошку и пыль используют для производства антикоррозийных покрытий. Такие покрытия отличаются высокой устойчивостью к воздействиям щелочей, кислот и других сред. Они являются теплоизоляционными, огнестойкими и звуконепроницаемыми.

К недостаткам данного минерала можно отнести его малую степень огнеупорности. К тому же, мостовые, вымощенные базальтом, со временем приобретают слишком гладкую поверхность. Однако низкая огнеупорность базальта делает его незаменимым для использования в такой отрасли промышленности, как каменное литье. расплавляют с последующим распылением, что позволяет получать из него базальтовое волокно. Это волокно представляет собой отличный тепло- и звукоизолирующий материал. Чтобы расплавить базальт, его необходимо предварительно мелко раздробить до образования базальтовой крошки.

Базальтовые строительные материалы имеют хорошие эксплуатационные характеристики, благодаря которым их широко используют в строительстве. Базальт способен выдерживать температуру свыше 1500 градусов по Цельсию. Поэтому его часто используют в качестве противопожарной защиты. Он устойчив к воздействию щелочей и кислот, а также к истиранию. Базальт прочен и долговечен, он поглощает шум и обладает теплоизоляционными свойствами. Еще одним важным качеством такого материала является его экологичность, что тоже очень важно при строительстве.

Широко используется на открытом воздухе. Его используют в облицовке зданий, оформлении мостов, фонтанов, подземных переходов и фасадов. При этом стоит базальт совсем недорого, что способствует его популярности. Базальтовые столбы применяются в портовых сооружениях. Базальт используется в виде щебня и брусчатки в дорожном строительстве. Базальт также используют в качестве наполнителя для бетона. Базальт является одним из наиболее долговечных строительных камней. Люди применяют его в строительстве с глубокой древности. Так, из него изготовлены многочисленные архитектурные памятники. Красная площадь в Москве вымощена базальтом .

Лечебные свойства базальта

По мнению современных литотерапевтов, базальты обладают некоторыми лечебными свойствами . Принято считать, что данный минерал объединяет в себе все четыре стихии. А особенно хорошо эти камни подходят для применения в стоун-терапии. Этот способ лечения был известен с древних времен на Востоке. А в нашей стране практиковать его начали сравнительно недавно, но данный вид терапии пользуется у нас теперь достаточно большой популярностью и предлагается многими массажными салонами. Стоун-терапия не только помогает хорошо расслабиться, она также способствует усилению иммунной системы организма. Эта методика основана на применении камней, основным из которых является базальт. Лучше всего для данной процедуры использовать тёмно-серые и чёрные породы. Рекомендуется использовать базальты, которые содержат олеин.

Базальт обладает способностью долго держать в себе тепло . Поэтому в термическом плане он оказывает максимальное воздействие на организм человека.

Магические свойства базальта

Магические свойства базальта до сих пор исследованы недостаточно . Поэтому пока не существует единой практики их применения в этой сфере. Считается, что этот минерал обладает мужской энергией Янь, поэтому его чаще всего принято использовать не как самостоятельный минерал, а в комплексе с другими камнями.

Утверждение о том, что базальт - владыка Вселенной, очень близко к истине. Почему? Этот удивительный натуральный камень существует не только на планете Земля, залежи его имеют широкое распространение на Марсе, Луне, Венере и других планетах.

В статье дана общая характеристика базальта, представлены его свойства, состав и области его применения.

Общая информация о базальте

Считается, что название «базальт» произошло от греческого слова, переводящегося как «базис» или «основа». В современном понимании «базальный» - «нижний». Выходит, что базальт - это порода базисная, на которой держится все остальное.

Есть и другие версии. Слово «базал» на одном из африканских наречий означает «кипение». Эфиопы считают, что это минерал, сначала прошедший процесс кипения в жерле вулкана, а потом излившийся на земную поверхность. И эта версия близка к истине.

Свойства вулканической породы базальт проявляет так же часто, как и качества основы материковых плит. По всей планете он распространен довольно широко, но в большей степени встречается на территориях с явной вулканической активностью.

Распространение

Базальты - это экструзивные магматические породы с плотной и мелкозернистой структурой, встречающиеся в местах извержения вулканов. Молодую горную породу можно встретить в окрестностях Курильских и Камчатских вулканов. Удивительной красоты черные и зелено-черные базальты есть в районах Этны и Везувия. На Гавайях извергается почти черный природный камень.

Ученые высоко ценят австралийские базальты и камни на одном из утесов Канады. На этом экзотическом континенте сохранились древнейшие базальтовые монолиты. Чрезвычайно много этой горной породы и в Индии. Здесь Индостанская тектоническая плита, глубоко врезавшись в Евразийскую, сгребла в кучу в виде Гималайских гор осадочные отложения, вывернув таким образом нижние базальтовые слои.

Базальт - это удивительно красивый камень, встречающийся в природе с самыми разнообразными оттенками. Выдающимися декоративными свойствами обладают базальты западноафриканского происхождения. Славятся мавританские сорта оригинальными расцветками: красивыми цветными вкраплениями на темно-зеленом фоне камня. Хоть базальт, по сравнению с другими камнями, менее морозоустойчивый, спрос на него огромен. Довольно широко применяется он как строительный материал.

В Китае сумеречный базальт имеет серый оттенок. Применяется он как в качестве отделочного материала в строительстве, так и для мощения дорог. Наиболее прочными и устойчивыми к атмосферному воздействию считаются сибирский и китайский базальты.

Внешне камень выглядит не особо примечательно. Состоит он в большей степени из авгита и кальциевого полевого шпата. Обычно камень этот по цвету черный или тёмно-серый, что связано с содержанием в нем плотных мелкозернистых пород.

Теоретически базальт разделяют на 2 вида: первый содержит желтовато-зеленоватые кристаллы оливина, во втором встречаются оригинальные кварцевые вкрапления.

Свойства природного камня

Базальт - прочный и тяжелый камень с привлекательными физическими свойствами. Он имеет высокую прочность и хорошую относительную упругость. Также положительным является то, что какие-либо изменения температуры никак не влияют на него. А еще он устойчив и к щелочам, и к кислотам, а также практически не впитывает влагу.

Есть еще одно важное преимущество у базальта - он устойчив к коррозии, у него полное отсутствие индуктивности и проводимости поля при влиянии радиочастотной энергии. А самым важным считается то, что материал, являясь чистейшим продуктом земных недр, экологичен.

Создаются базальты в вершинах потоков пепла и лавы. Происхождение их вулканическое, а цветовые колебания камней напрямую зависят от оттенков и состава лавы.

В основном состоит порода из пироксена и плагиоклаза. Мелкие кристаллы на базальте образуются при остывании и затвердевании магмы. Как правило, это происходит на поверхности земной коры. Часты такие образования в процессе спрединга на дне океана, потому что при контакте с морской водой магма охлаждается намного стремительней.

Базальт - основа океанической коры, и его большие массы производятся выше горячих точек океана. Огромное количество лавы при извержении вулкана проходит через земную кору и поднимается на ее поверхность. Так образуются базальтовые камни - магматические породы.

Использование в лечении

Объединяя в себе стихии огня, воздуха, земли и воды, камень накапливает и долго удерживает в себе тепло. Подобные свойства базальта нашли применение в медицине. Он обладает прекрасной способностью термически воздействовать на организм.

С древних времен базальт успешно применяется в восточной медицине, практикуется он в стоун-терапии (массаж с использованием горячих камней вулканических пород). Эта методика способствует укреплению иммунной системы организма. Особенно хороши в этом плане базальты, содержащие оливин. Под влиянием тепла этих камней (нагреваются они до 55 градусов), проникающего вглубь тела до четырех сантиметров, происходит расслабление организма, а это способствует снятию стресса.

Базальт в стоун-терапии, которая основана на контрастах, выполняет роль горячего камня, в то время как холодным является мрамор. Такая терапия способствует избавлению тела от мышечных спазмов, почечных болей и остеохондроза. Важное условие восточной методики - применение камней в их естественном природном виде. Чем крупнее камень, тем влияние его на организм существеннее.

Горячий базальт хорош и в сочетании с природными эфирными маслами, что прекрасно влияет на релаксацию организма. Камни после каждого сеанса лечения рекомендуется чистить от накопившейся в них отрицательной энергии. Следует промывать их в чистой воде или помещать на определенное время в сухую соль. По окончании таких процедур базальт нужно выложить на место, освещенное солнцем, для подзарядки их энергией.

Применение

Базальт - это камень, широко используемый в обычной жизнедеятельности человека. В последние годы все большее применение получает базальтовое литьё, используемое для изготовления химической аппаратуры, кислотоупорных труб и пр.

Прекрасные эстетические свойства строгого благородного камня используются для создания больших и малых скульптурных групп, ювелирных и интерьерных украшений. Торжественная чернота базальта прекрасно сочетается с блеском серебра. Применение в изготовлении ювелирных украшений находит и более светлый базальт. Колье, браслеты, бусы и пояса, выполненные из полированных базальтовых форм, представляют удивительно красивые комплекты.

Также сегодня производится и мебель из литого базальта. Часто и в оформлении придомовых территорий можно встретить каменные детали (колонны, пешеходные дорожки, лестницы и пр.), выполненные из элегантного базальта.

В заключение о некоторых интересных фактах

Сегодня широко используют базальт. Что только не выполняют из него! Современные производители выпускают из этого удивительного материала теннисные ракетки, скейтборды, сноуборды, лыжи, революционно новые акустические базальтовые системы с прекрасным восприятием колебаний и многое другое. Из этого природного камня изготавливают удивительно легкую и в то же время крепкую ткань.

Базальт является самым распространённым магматическим горным природным минералом, получается он из вулканических пород, после того, как происходит извержение, температура его может достигать нескольких 1000 °C.

Камень быстро узнаваем, так как бывает тёмный, чёрный, серо-чёрный, дымчатый. Чаще всего он имеет следующий вид: темная тяжелая масса, где просматриваются маленькие светлые прямоугольники полевого шпата и бутылочно-зеленые глаза оливина. Минерал является очень твёрдым, обладает большой плотностью, равной 2530-2970 кг/м2, высокой температурой плавления, варьирующей в пределах 1100-1250 °C,

В природных условиях камень можно увидеть в виде потоков, исходящих из лавины, появляющейся в процессе извержения сквозь имеющиеся вулканические трещинки. Имеется несколько видов этого камня: одни содержат оливин, другие нет — их называют толеитовыми содержащие в своем составе частички кварца. Камни с наличием оливина можно найти на тихоокеанских островах.

Залежи минерала были обнаружены в Индии и в Америке. Много камней находится в Италийских вулканах Везувия и Этна. Сегодня камень добывают на Камчатке, в Ирландии, Шотландии и Исландии. В Украине можно тоже найти их следы.

Базальт – свойства и широкое его применение

В составе камня содержится: вулканические стекла, микролиты, титаномагнетит, магнетиты и еще клинопироксен. Минерал имеет порфированную, стекловатую и скрытую кристаллическую афировую структуру.

Свойства, которыми обладает базальт, характеризуют его, как самый надежный и защитный элемент для облицовочных работ. Камень обладает следующими свойствами:

• огнеупорность;
• прочность;
• долговечность;
• звукоизоляция;
• теплоизоляция;
• экологическая чистота.

В своем составе имеет авгит, кальциевый полевой шпат и его разновидности. Иногда встречается примесь оливина.

Благодаря минералу изготавливают качественные добавки к щебенке, прочные волокна, из которых делают теплоизоляционные и звукоизоляционные материалы. В основном применяют для создания качественных плит.

Широко используют камень в строительной области в виде облицовочных материалов, с его помощью изготавливают скульптуры и разные статуи, а еще он применяется для наружной отделки большинства зданий. Камень обладает необычным свойством, способен выдерживать как высокие, так и низкие температурные показатели, и поэтому он имеет широкое применение на улице.

Облицовка, выполненная именно из этого камня , создает красивый внешний вид любого здания. Он на протяжении многих лет будет таким же, как и в день его установки. Срок его эксплуатации насчитывает много десятков лет. Его легко устанавливать, для этого не нужны никакие стяжки и другие укрепления. Камень сам по себе обладает отличными характеристиками, позволяющими наслаждаться экологичностью и долговечностью используемого материала и шедевров, созданных с его помощью.

Из большого количества имеющихся плит, чаще всего встречается плиты содержащие базальт . Они обладают высокой прочностью и хорошо поддаются нарезке и распилу. Из них строят самые сложные и серьезные конструкции. Эти плиты являются экологически безопасными и не оказывают большую нагрузку на фундамент.

Плиты из этого минерала эффективно занимаются регулировкой и поглощением высокого уровня шума в жилых домах и других общественных помещениях.

Минерал владеет широким спектром полезных свойств, способных не только улучшать внешний вид, но предотвращают неблагоприятные последствия после того, как завершилось строительство и началась дальнейшая эксплуатация. Свойства шума и звукоизоляции позволяют обеспечить хорошие условия для проживания в жилых домах.

Порода этого минерала обладает высокой пожарной стойкостью, может выдерживать температуру выше 1500 градусов Цельсия и применяется в виде противопожарной защиты. Минералы могут противостоять действию щелочей, кислоты, красок, имеют высокую устойчивость к истиранию. Служит незаменимым природным наполнителем для создания блоков из бетона.

Главным критерием все же является экологичность данного минерала. В расплавленном виде минерал используют для создания ступенек, лестниц, плиток и других стройматериалов. Порошки из камня применяют для изготовления армированных и прессованных изделий.

Черный цвет минерала замечательно взаимодействует с серебром. Из него делают необычные ювелирные изделия, которые являются прекрасным дополнением к вечерним нарядам. Светлые оттенки камня применяют для изготовления роскошных браслетов, бус, поясов, ожерелья, а также разных наборов.

Базальт – основное происхождение и процесс изменения

Базальт получается в результате плавления горных пород, таких как: лерцолиты, гарцбургиты, верлиты. Основной состав определяется химическими и минеральными соединениями, которые содержат протолит и сохраняют степень его плавления.

Имеются следующие виды минералов:

• океанические хребтовые;
• континентальные;
• внутриплитные.

Данный вид камня легко изменяется в результате проведения гидротермальных процессов. Особенно видны изменения камней, которые изливаются на дне морей и океанов. Они энергично соединяются с водой, при этом из них выделяются и оседает много полезных компонентов.

В процессе метаморфизма камни могут превращаться в зелёные сланцы, все зависит от условий. А если на них оказывается давление, они вообще могут обрести голубоватый цвет.

БАЗАЛЬТ , керамический материал, обладающий высокими механическими, физическими, электрическими и химическими свойствами и получаемый тепловой переработкой горных пород того же наименования.

1. Базальт как горная порода . Базальт, или, вернее, базальты, относятся к числу характерных изверженных (эффузивных) основных пород глубинного происхождения и молодого, преимущественно третичного, возраста. Свою широкую известность базальт получил за образуемые им живописные отдельности в виде 6-гранных (а иногда 3- или 5-гранных) призм длиной 3-4 м с перпендикулярными к граням плоскостями (фиг. 1); он встречается также в виде плитняковых естественных лестниц, скорлуповатых шаровых отдельностей и других чрезвычайно живописных скал.

Базальт - порода темного цвета, то серовато-черная, то с синеватым отливом; иногда она бывает зеленоватой или красноватой. Само название «базальт» - древнего происхождения и на эфиопском языке означает «темный», «черный». Порода эта весьма однородна по своему тонкому сложению. Плотная и чрезвычайно твердая, она имеет в разных случаях зернистость разного порядка. Грубо- и среднезернистые разности называются долеритами, мелкозернистые - анамезитами, а весьма тонкозернистые - собственно базальтом. Различие текстуры базальта при тождественном валовом составе объясняется условиями застывания изверженной магмы (быстрота охлаждения, давление и пр.). Петрографический состав базальта может значительно изменяться, но входящие в состав базальта минералы замещаются петрографическими эквивалентами, вследствие чего базальт как порода сохраняет свой habitus весьма устойчиво. Под микроскопом базальт представляется стекловатой основной массой («базис») с микрофлюидальным сложением. В базисе содержатся многочисленные кристаллики полевого шпата, оливина, магнитного железняка и других менее характерных минералов. В зависимости от содержания минеральных включений, цементированных базисом, различают базальты: плагиоклазовые, лейцитовые, нефелиновые и мелилитовые. Собственно, базальтом принято называть первые, т. е. содержащие известковонатровый полевой шпат, авгит и оливин . Химически базальт родственен габбро (Г.) и диабазу (Д.). Валовой химический анализ платообразующего базальта характеризуется, по Вашингтону, следующими данными:

Базальту присуща значительная радиоактивность: он содержит от 0,46∙10 -3 до 1,52∙10 -3 % тория и от 0,77∙10 -10 до 1,69∙10 -10 % радия . Менее глубинные разности базальта кислее и постепенно переходят к дацитам, трахитам и т. д. По новейшим воззрениям, базальт - материал, образующий твердую оболочку земли: под материками толщиной 31 км, а под океанами - от 6 км и более; эта оболочка плавает на вязко-жидком подстилающем слое базальта («субстрат»). Таким образом предполагают, что базальт находится всюду. Что касается самой поверхности земли, то выходы этой породы весьма многочисленны. Вне СССР они имеются: в Оверни, по берегам Рейна, в Богемии, Шотландии и Ирландии, на острове Исландия, в Андах, на Антильских островах, на острове св. Елены и в разных других местностях. Много месторождений базальта в северной, западной и юго-восточной частях Монголии. В пределах СССР базальт распространен на Кавказе и по Закавказью, а также по северу Сибири, в бассейне р. Витима. В ближайшее время практически могут представлять наибольший интерес месторождения: Берестовецкое - Волынского округа УССР, Исачковские - Полтавского округа УССР, Мариупольские - Мариупольского округа УССР, Чиатурское, Белоключинское, Манглисское и Саганлугское, Аджарис-Цхальское - Грузинская ССР, Эриванское - Армянская ССР, а также олонецкий диабаз с берегов Онежского озера.

2. Свойства натурального базальта . Непосредственное применение натурального базальта и дальнейшая переработка его предполагают достаточное знание механических, физических и химических свойств его. Однако свойства эти существенно связаны с составом и текстурой базальта и потому значительно изменяются в зависимости от месторождения. Если говорить о базальте вообще, то свойства его м. б. охарактеризованы лишь пределами соответственных констант. Приводимые ниже данные для базальта отчасти сопоставлены с данными для диабаза и габбро. Кажущийся удельный вес (куска): 2,94-3,19 (Б.), 3,00 (Д.), 2,79-3,04 (Г.). Истинный удельный вес (порошка) около 3,00 (Б.). Пористость в % объема: 0,4-0,5 (Б.), 0,2-1,2 (Д.), 3,0 (Г.). Поглощение воды: 0,2-0,4% по весу и 0,5-1,1% по объему (Б.). Масса 1 м 3 сухого базальта около 3 т. Прочность на сжатие в кг/см 2: 2000-3500 (Б.), 1800-2700 (Д.), 1000-1900 (Г.). Если прочность на сжатие сухого базальта больше 3000, то мокрого - более 2500, а при морозе в 25° она более 2300. Прочность на износ («твердость», вычисляемая по формуле: р = 20-w/3, где w - масса, потерянная в нормированных условиях при 1000 оборотах истирающего диска) характеризуется числами 18-19 (Б., Д., Г.). Прочность на удар («компактность») при испытании нормированных образцов: 6-30 (Б., Д.) и 8-22 (Г.). По твердости базальт превосходит сталь. Модуль Юнга в (D см -2)х10 -11 равен 11 (Г.) и 9,5 (Д.). Коэффициент объемного сжатия на 1 кг при давлении 2000 кг/см 2 составляет 0,0000018 (Б.) и 0,0000012 (Д.), а при давлении 10000 кг/см 2 составляет 0,0000015 (Б.) и 0,0000012 (Д.). Начало плавления нормального оливинового базальта - при температуре около 1150°, а жидко-плавкое состояние начинается при температуре около 1200°. Расплавленная порода перестает быть текучей при охлаждении до 1050°. Более кислые породы имеют температуру плавления более высокую, причем она повышается с содержанием кремнекислоты. В частности, базальт Аджарис-Цхальского месторождения (дацитобазальт - по Абиху или трахиандезит - по новым определениям) размягчается при 1180°, имеет консистенцию густого меда при 1260° и вполне разжижается при 1315° (опыты автора в отделе материаловедения ГЭЭИ). Удельная теплоемкость базальта сиракузского для различных температур показана в следующей таблице:

Теплота кристаллизации базальта при переходе из аморфного состояния в кристаллическое 130 Cal. При кристаллизации происходит уменьшение объема на 12% сравнительно с объемом базальта при температуре 1150°. Удельная теплопроводность базальта в грамм-калориях - около 0,004. Коэффициент теплового расширения базальта: 0,0000063 (при 20-100°), 0,000009 (при 100-200°) и 0,000012 (при 200-300°).

В химическом отношении базальты представляют породы стойкие: атмосферные деятели, в опытах Гари, выветрили за 18 месяцев от 1,5 до 0,8 мг/см 2 базальта, тогда как серый известняк в тех же условиях потерял 22,7 мг/см 2 . Ход процесса выветривания базальта и диабаза представлен сравнительной диаграммой (фиг. 2).

Число, стоящее на верхней горизонтальной линии, показывает число грамм выветренной породы, которое надо взять, чтобы в ней содержалось составной части, соответствующей обозначению рассматриваемой горизонтали, столько же, сколько этой части содержится в 100 г свежей породы. Т. о. все точки, стоящие справа от вертикали 100, означают обеднение соответствующей частью, а стоящие слева - обогащение. Следовательно, при выветривании базальт обогащается кремнеземом и глиноземом и беднеет щелочами, щелочными землями и железом во всех видах, тогда как диабаз обогащается окисным железом и натрием. Это обстоятельство говорит, по-видимому, против диабаза как материала изоляционного.

3. Основания переработки базальта . Свойства натурального базальта делают его превосходным строительным материалом, более надежным, чем гранит. Применять базальт стали давно. Однако чрезвычайная трудность обработки базальта и деление его на сравнительно узкие призмы заставили придумать особый способ придания ему геометрических форм.

Естественно было подумать о сплавлении этой породы, поскольку она сама происхождения огненного. Но недостаточно расплавить базальт: при быстром охлаждении отливки из него дают стекловидную массу, аналогичную природным гиалобазальтам, хрупкую и технически неприменимую (фиг. 3 и 4).

Основная задача базальтового производства - восстановление мелкозернистости у переплавленного базальта, так называемая регенерация (фиг. 5).

Мысль о возможности переплавления и восстановления в первоначальном виде горных пород возникла в 18 в. Шотландец Джемс Голл уже в 1801 г. добился переплавки базальта и в частности установил, что базальт и лавы, будучи расплавленными и быстро охлажденными, дают стекло, тогда как при медленном охлаждении их получается масса каменистая, со следами кристаллической структуры; это - основное положение огненной переработки лав. Особенно замечательны опыты шотландца Грегори Уатта, который расширил масштаб плавки. Плавление глыбы базальта более 3 т продолжалось 6 ч., а охлаждение под покровом медленно горевшего угля потребовало 8 дней. Уатт описал продукты этого медленного охлаждения: на поверхности - черное стекло; по мере углубления в застывшую массу появляются сероватые шарики, группирующиеся в связки; затем структура делается лучистой; еще глубже вещество имеет каменистый и затем зернистый характер, и, наконец, масса пронизывается кристаллическими пластинками. Т. о. была выяснена возможность переплавлять и регенерировать изверженные породы. Но из-за отсутствия достаточно большой потребности в переплавленном базальте для промышленности описываемые опыты были забыты. В 1806 г. Добре и затем в 1878 г. Ф. Фуке и Мишель Леви вернулись к процессу плавки и регенерации. Им удалось воспроизвести почти все породы огненного происхождения и выяснить, что для этого не требуется ни чрезвычайных температур, ни таинственных агентов, а все дело - в установлении надлежащего режима плавки и отжига. После охлаждения расплавленный силикат превращается в стекло, температура плавления которого ниже температуры плавления исходного минерала. Чтобы восстановить последний, необходимо отжечь стекловидную массу при температуре, превышающей температуру плавления стекловидного тела, но лежащей ниже температуры плавления минерала кристаллического. Температурный промежуток этих точек плавления и есть та область, в которой возможна регенерация силиката или алюмосиликата; промежуток этот м. б. довольно незначительным. Когда дело идет не об одном минерале, а о совокупности 5-6 минералов, слагающих кристаллическую породу, то режим отжига надо было бы установить с рядом ступеней, причем каждому минералу отвечала бы своя остановка хода охлаждения. Однако на практике эти ступени оказываются так близки между собой, что можно ограничиться двумя остановками. В отношении базальта первый отжиг, при красно-белом накале, дает кристаллизацию закиси железа и перидота, а второй, при вишнево-красном, - кристаллизацию прочих минералов породы.

Первые опыты промышленной плавки базальта были предприняты в 1909 г. Риббом, а различные применения плавленому базальту найдены инженером Л. Дреном. В 1913 г. для промышленного осуществления процессов плавки была образована в Париже «Compagnie generate du Basalte», а в Германии - «Der Schmelzbasalt A.-G.», в Линце на Рейне; затем оба общества объединились под общим названием «Schmelzbasalt A.-G.», или «Lе Basalte Fondu». В настоящее время во Франции имеются два завода, выпускающие гл. обр. электротехнические и строительные изделия, а в Германии - один, обслуживающий химическую промышленность.

4. Производство плавленого базальта . Ломка . Залегание базальта бывает различное, и потому ломка его не всегда однообразна. Плитообразный базальт покровов или скал добывается подрывной работой. Призмы столбчатого базальта могут быть отделяемы посредством клиньев и рычагов. Разработку ведут ярусами, снимая последовательные слои рядами естественных расслоений.

Дробление . Наломанный базальт хранится на открытом воздухе. Для плавки он дробится на дробилках Блека или Гетса. Затем куски сортируются по размерам, а мелочь идет на бетонные массы.

Переплавление . Раздробленный базальт поступает в плавильные горны, в которых применяются различные способы нагрева. Наиболее подходят печи электрические, газовые (газогенераторные или с осветительным газом) и печи с мазутовыми форсунками. Электроплавильная установка состоит из неподвижной электродной печи и передвижного приемника на колесах, служащего для развозки расплавленного базальта по отливочной мастерской; этот приемник тоже представляет небольшую электродную печь. Оба типа печей питаются двухфазным током. Дно печи делается из огнеупорного материала и имеет сбоку сопло для выпуска расплавленной массы, из приемника же она спускается в формы или в изложницы для отливки простым наклонением приемника. В других печах под горла делается наклонным, так что загрузка горна и спуск расплавленной массы ведутся непрерывным процессом. Производительность описываемых печей - от 3 до 50 т в день. Парижский завод - крупно-кустарного типа - имеет 4 печи емкостью в 80 кг каждая, действующие непрерывно и отапливаемые городским газом; плавка ведется при 1350°. Другой французский завод, в Пюи, работает на электрической энергии. Мощность непрерывного производства - 8 т в сутки.

Отливка . Расплавленный базальт льется в формы или в изложницы непосредственно из печей или же увозится в отливочные мастерские. Для отливки применяются либо песочные фермы, либо стальные изложницы. Первые гораздо дешевле, но применимы не во всех случаях, т. к. изделия выходят из них матовыми и грубоватыми. Стальные изложницы придают изделиям блестящую поверхность, но стоят сравнительно дорого. При тщательной отливке литье получается чистое; в противном случае видны затеки и неровности, во многих случаях не препятствующие, однако, использованию изделия.

Тепловая обработка . Почти тотчас после отливки изделия, еще вишнево-красные, извлекаются из изложниц и переносятся в отжигательные подовые печи, подобные обычным закалочным. В зависимости от своего назначения и размеров изделия выдерживаются в печи от нескольких часов до нескольких дней. Начальная температура отжига около 700°. Печь замазывается и медленно охлаждается; томление в печи длится, смотря по размерам изделий и требуемым их качествам, от нескольких часов до 10-14 дней. Таких печей на парижском заводе до 35.

Отделка . По охлаждении изделия готовы к употреблению. Для придания им надлежащего вида с них счищают налет стальными щетками. Если требуется большая точность плоскостных граней, то производится отделка на кругах, имеющих базальтовое основание.

Стоимость производства . Производство плавленого базальта не требует ни высококвалифицированной рабочей силы, ни дорогого оборудования. Главные расходы производства в наших условиях - на доставку материала, если его привозить с Кавказа, и на энергию. При работе с газом на 1 кг готовых базальтовых изделий требуется около 900 Cal, т. е. около 1 / 4 - 1 / 3 м 3 газа; при работе с электрической энергией на 1 кг изделий расходуется примерно 1 kWh. Т. о. себестоимость базальтовых изделий, например, изоляторов, значительно ниже, чем фарфоровых. Во Франции продажная цена базальтовых изоляторов на 10-15% меньше, чем фарфоровых, а для более значительных по размерам - на 25-30%. Чем крупнее изделия, тем больше расхождение цен между базальтом и фарфором. Однако есть основания считать вышеуказанные расхождения продажных цен значительно преуменьшенными за счет увеличения прибыли базальтового производства как дела нового.

Производство плавленого базальта в СССР . Имея за собой огромные технические и экономические преимущества и в некоторых случаях, как, например, при электрификации железных дорог, будучи почти незаменимой, базальтовая промышленность вызвала к себе внимание технических и промышленных кругов. Опыты с плавкой базальта и других пород, предпринятые по поручению Главэлектро ВСНХ в отделе материаловедения ГЭЭИ и затем в ГЭТ, опыты над плавкой диабаза в Горнометаллургической лаборатории и интерес ВСНХ Грузии и Армении к этой промышленности могут считаться предвестниками скорого развития базальтового дела. С экономической точки зрения д. б. отмечено весьма выгодное естественное сочетание благоприятных факторов: возможность добычи базальта весьма часто территориально совпадает с наличием источников гидроэлектрической энергии для его переработки, т. е. с районной силовой установкой, для которой необходимы базальтовые изоляторы, и с центрами электрохимических производств, которым необходимо огне- и кислотоупорное базальтовое оборудование. Указываемое совпадение, в связи с выгодностью мелких базальтовых заводов и сравнительной дороговизной транспорта, дает основание предвидеть в будущем сеть небольших базальтовых заводов по всей территории страны.

5. Свойства переработанного базальта . Переплавленный и регенерированный базальт в общем имеет свойства натурального, но в улучшенном виде (см. фиг. 3 и 5).

Механические свойства : а) прочность на сжатие - около 3000 кг/см 2 ; б) прочность на износ, испытанная с помощью мельницы Дерри, припудренной песком, оказалась в среднем 0,9 мм после 1000 оборотов; в) обладая большой вязкостью, базальт бьется нелегко, и базальтовые изоляторы и прочие изделия практически можно считать небьющимися. Сравнительно с фарфором базальт обладает хрупкостью в 2-4 раза меньшей; различные значения этой величины зависят от режима отжига; наличием примесей хрупкость м. б. весьма повышена; г) прочность на разрыв испытывалась на базальтовых поддержках для третьей шины электрических ж. д., причем для сравнения были испытаны такие же поддержки из песчаника; разрыв изделий из базальта наблюдался при 3700-4700 кг, а разрыв таких же изделий из песчаника - при 1200 кг.

Термические свойства : а) переплавленный базальт противостоит изменениям температуры, даже резким; пластинка базальта в 8 мм толщины, погружаемая попеременно в кипящую воду и в холодную, не дала никаких признаков растрескивания; изоляторы, выставленные на солнце и затем попадавшие под грозовой ливень, а также изоляторы, испытанные согласно правилам Французского союза электрических синдикатов (внезапный перенос из воды при 65° в воду при 14°), не показали никакого изменения электрических свойств; верхний предел теплового интервала может быть еще повышаем; б) в момент затвердевания базальт допускает заштамповку или иное введение в него железных частей любого объема и крепко пристает к ним, не требуя цементировки; в) базальт стойко выдерживает значительные нагревы, не обнаруживая разрывов, трещин, «утомления» или «постарения»; г) по малой теплопроводности базальт может служить тепловым изолятором.

Гигроскопичность . Будучи вполне компактным и облитым автогенной глазурью, базальт вполне водоупорен и негигроскопичен.

Электрические свойства : а) базальт обладает значительной электрической крепостью: у мостового базальта она оказалась около 32 kV/cм при толщине пластин в 18 мм, а у специального электротехнического базальта, как подвергавшегося термической обработке, так и у остеклованного, - от 57 до 62 kV/см при той же толщине; б) когда происходит пробой и образуется мощная дуга, базальтовый изолятор все-таки этим не повреждается, ибо по прекращении дуги место пробоя заплывает, и изолятор залечивается бесследно; в) базальтовые изоляторы при обработке сами собою покрываются стеклоподобной базальтовой глазурью в 1,5-2 мм толщины, постепенно переходящей внутрь к базальту зернистому; эта глазурь представляет превосходное препятствие поверхностным электрическим утечкам и предохраняет изоляторы и прочие изделия от гигроскопичности и от действия атмосферных агентов; имея состав, тождественный с составом самого изолятора, глазурь держится на нем как однородное тело и потому не подвергается опасности растрескаться или облупиться. Кроме того, при насильственном повреждении этой глазури обнажается вещество того же состава, так что указанное повреждение не бывает для изолятора гибельным.

Химические свойства . В химическом отношении изделия из базальта, по французским сведениям, весьма стойки; в табл. 1 приводятся данные о действии различных реагентов на переработанный базальт.

Данные дальнейших испытаний приведены в табл. 2.

Внешний вид . Переплавленный, но неотожженный базальт напоминает стекло: он обладает блестящим изломом, буро-черным цветом и хрупок. После отжига переплавленный базальт получает черный или темный цвет, матовый мелкозернистый излом и вязкость натуральной породы. Наружный вид изделий зависит от материала формы и изложницы (см. п. 4).

Итак, по механической прочности, термической и химической стойкости, высоким и своеобразным электрическим свойствам, дешевизне и сравнительно легкой обрабатываемости переработанный базальт должен быть признан одним из наиболее замечательных материалов электротехники.

6. Применение переработанного базальта . Базальтовая промышленность еще слишком молода, чтобы можно было в настоящее время предвидеть все виды применения нового материала. Пока наметились следующие: а) в сетях сильных токов высокого и низкого напряжений - линейные изоляторы на открытом воздухе (фиг. 6),

опорные изоляторы, изоляторы третьей шины электрических ж. д. и метрополитенов (фиг. 7), выводные изоляторы на высоком напряжении;

б) в сетях слабого тока и в радиосвязи - телеграфные и телефонные изоляторы, оттяжные изоляторы и прочие изоляционные части для антенн; в) в электрохимической промышленности - изоляторные подставки для аккумуляторов, посуды, ванн и пр.; г) в общей химической промышленности - кислотоупорное оборудование, в том числе всевозможная посуда, ванны, краны, пропеллеры и т. д., оборудование на температуру до 1000°; д) в строительстве - изоляционные мостики (фиг. 8), мостовые, лестничные ступени, облицовка стен и полов, особенно когда имеются кислые испарения, и т. д.

Линейные изоляторы . В виду исключительного интереса, представляемого базальтом в электротехнике, приводим данные испытаний в Парижской центральной электрической лаборатории десяти изоляторов с залитыми в них железными штырями, причем пять из них были предварительно подвергнуты тепловому испытанию (см. п. 5). При сухом испытании первые скользящие по изолятору искры появлялись при 32,5-38 kV, дуга образовывалась при 35-43 kV, пробой юбки получался при 40 kV, а шейки – при 37,5-39,5 kV. Мокрое испытание под искусственным дождем дало образование дуги при 18-20 kV, после чего через 30 сек. изолятор пробивался. Испытание под маслом установило пробивное напряжение при 35-58 kV. Испытание оттяжных изоляторов переменным напряжением, которое поднимали до пробоя и затем, немедленно после пробоя, начинали снова поднимать до нового пробоя, и так 4 раза, дало результаты, представленные в табл. 3.

Изоляторы телеграфного типа . Испытанием базальтовых изоляторов сильного тока, по типу приближающихся к телеграфным, произведен, на Московской научно-испытательной телеграфной станции, установлено поверхностное электрическое сопротивление базальтовых изоляторов значительно более высокое, чем у соответственных фарфоровых; но при испытании под дождем сопротивление базальта восстанавливалось несколько медленнее, чем у фарфора. Вероятно, это зависело от грубой поверхности испытывавшихся сильноточных изоляторов, для которых не были приняты во внимание требования телеграфии.

7. Другие применения базальта . Кроме применения натурального базальта в качестве строительного материала и щебня, и применения термически переработанного базальта в различных отраслях промышленности, базальт и родственные ему породы идут также в качестве составной части при керамическом и стекольном производстве. Так, боржомский андезит уже несколько лет применяется при варке стекла для бутылок под боржомскую минеральную воду, придавая ему прочность и темную окраску. Английский фарфоровый завод Веджвуда издавна выпускает глиняную посуду с черным неглазурованным по массе и легко полирующимся черепком, т. н. «базальтовую» (Basalt) или «египетскую» (Egyptian), - масса для нее содержит базальт.