玄武岩(basalt)，洋壳主要组成，属基性火山岩。是地球洋壳和月球月海的最主要组成物质，也是地球陆壳和月球月陆的重要组成物质。1546年，G.阿格里科拉首次在地质文献中，用basalt这个词描述德国萨克森的黑色岩石。汉语玄武岩一词，引自日文。日本在兵库县玄武洞发现黑色橄榄玄武岩，故得名。

1546年，德国矿物学家G.阿格里科拉在地质文献中首次使用了“basalt”一词来描述德国萨克森地区的黑色岩石，这一事件标志着玄武岩在地质学上的正式发现。这次发现不仅为玄武岩的地质学研究奠定了基础，而且也使得“basalt”这一术语被广泛接受和使用。

日本兵库县的玄武洞是玄武岩命名的另一个重要历史节点。据史料记载，江户时代的儒学者柴野栗山在游历兵库县时，发现了这个采石场，并因其岩石的独特性质，联想到中国四神中的“玄武”，因此将其命名为“玄武洞”。这一命名不仅赋予了该地点以文化内涵，而且也影响了后来对此类岩石的命名。明治时代，东京帝国大学的地质学者小藤文次郎在制定岩石的日本名称时，参考了柴野栗山的命名，将“Basalt”译为“玄武岩”。

玄武岩（basalt），洋壳主要组成，属基性火山岩，是地球洋壳和月球月海的最主要组成物质，也是地球陆壳和月球月陆的重要组成物质。1546年，G.阿格里科拉首次在地质文献中，用basalt这个词描述德国萨克森的黑色岩石。汉语玄武岩一词，引自日文，日本在兵库县玄武洞发现黑色橄榄玄武岩，故得名。

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。玄武岩通常呈深色，从黑色到深灰色，因为其深色矿物（如辉石和橄榄石）含量很高。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。具有细粒纹理，这意味着其矿物颗粒一般较小，肉眼不易看到，这是由于地球表面玄武岩熔岩的快速冷却，阻止了大矿物晶体的形成。

玄武岩以其耐用性和强度而闻名，使其成为建筑材料的理想选择，它具有耐磨损、耐腐蚀和风化，并能承受重载荷和高压。与许多其他玄武岩相比，玄武岩的密度相对较高岩石，平均密度为2.8~3.3g/cm3，这使得它成为一种重且致密的岩石，这可能对其在建筑和其他应用中的使用产生影响。玄武岩有时会呈现出多孔结构，这意味着它含有在熔岩凝固过程中被困住的小气泡或囊泡，这些囊泡可以使玄武岩具有多孔外观并影响其物理特性。玄武岩是地球上最常见的岩石类型之一，在世界各地的陆地和海底都可以找到，它是火山地区常见的岩石类型，与火山活动有关，例如火山喷发和熔岩流。在爆发性火山活动中，炽热的玄武质熔岩喷出火口，随其着地前固结程度的差异,形成不同形状的火山弹:纺锤形火山弹、麻花形火山弹、不规则状火山弹，以及牛粪状、饼状、草帽状或蛇形和扁平状溅落熔岩团。

玄武岩是一种镁铁质火山岩，通常含有多种矿物质，其中一些矿物质比其他矿物质更丰富且具有玄武岩的特征。以下是玄武岩中常见的主要造岩矿物：

1. 斜长石：斜长石是玄武岩中最丰富的矿物之一，通常占岩石成分40-60%。玄武岩中的斜长石通常富含钙，属于斜长石固溶体系列矿物，范围从富钙钙长石到富钠钠长石。斜长石的颜色通常为白色至浅灰色，并具有棱柱形晶体形状。

2. 辉石：辉石是玄武岩中的另一种主要矿物，属于硅酸盐矿物。玄武岩中最常见的矿物是辉石，它是一种具有棱柱晶体形状的深色矿物。辉石也可以出现在其他品种中，例如高丝和鸽石。辉石矿物的颜色通常为深绿色到黑色，对于确定玄武岩的质地和成分很重要。

3. 橄榄石：橄榄石是玄武岩中的常见矿物，但与斜长石和辉石相比，其含量通常较少。橄榄石是一种镁铁硅酸盐矿物，通常呈橄榄绿色。橄榄石可以存在于不同的品种中，例如镁橄榄石和铁橄榄石，其在玄武岩中的存在可以影响岩石的化学成分和物理性质。

4. 磁铁矿：磁铁矿是玄武岩中常见的副矿物，是氧化铁的一种。它通常以黑色或灰色的小颗粒形式出现，有时可能大量存在，从而有助于玄武岩的磁性。

5. 其他矿物质：玄武岩还可能含有其他微量矿物质，例如钛铁矿, 磷灰石和角闪石，取决于其形成过程中特定的地球化学和地热条件。这些矿物可以提供有关玄武岩起源和历史的更多信息。

玄武岩的主要成份是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁(还有少量的氧化钾、氧化钠)，其中二氧化硅含量最多，约占百分之四十五至五十左右。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。它的SiO2与全碱的关系是(Na2O+K2O)/(SiO2-39)的值小于0.37。

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。(Na2O+K2O)/(SiO2-39)的值大于0.37。

1. 基于成分的分类:

(1) 拉斑玄武岩：这种类型的玄武岩的特点是二氧化硅含量低（通常约为 45-52 wt%）和相对较高的铁和镁含量。拉斑玄武岩通常与大洋中脊和大洋岛屿有关，是地球上发现的最常见的玄武岩类型。

(2) 碱性玄武岩：与拉斑玄武岩相比，这种类型的玄武岩具有更高的二氧化硅含量（通常约为 48-52 wt%）和更高的碱元素（钠和钾）。碱性玄武岩通常与火山弧、裂谷带和板内环境有关。

2. 基于纹理的分类:

(1) 隐晶质玄武岩：这种类型的玄武岩具有细粒纹理，肉眼无法看到单个矿物。它通常是在岩浆在地球表面快速冷却时形成的，例如火山喷发或岩浆侵入浅层地壳岩石时。

(2) 斑状玄武岩：这种类型的玄武岩具有细粒基质（基质）和嵌入其中的较大可见晶体（斑晶）的组合。斑状玄武岩通常在岩浆经历两个阶段的冷却时形成，较慢的冷却允许形成更大的晶体。

3. 基于地层环境的分类:

(1) 海洋玄武岩：这种类型的玄武岩形成于海洋环境中，例如洋中脊、大洋岛屿和海底扩张中心。海洋玄武岩的成分通常为拉斑岩，其特征是细粒结构。

(2) 大陆玄武岩：这种类型的玄武岩形成于大陆环境中，例如裂谷带、溢流玄武岩省和火山高原。大陆玄武岩的成分可以是拉斑玄武岩或碱性玄武岩，并且可以表现出从隐晶质到斑状质的各种纹理。

4. 其他分类:

(1) 枕形玄武岩：这种类型的玄武岩在水下形成，通常在海底火山喷发或海底环境中熔岩流的底部形成。枕状玄武岩的特点是熔岩在水中快速淬火而形成的圆形枕状结构。

(2) 柱状玄武岩：这种类型的玄武岩表现出独特的柱状节理模式，熔岩流或岩脉在冷却和收缩时破裂成六边形或多边形柱。柱状玄武岩常见于火山地区，以其独特而引人注目的外观而闻名。

玄武岩的岩石成因涉及玄武岩的形成过程及其起源。火山爆发流出的岩浆温度高达摄氏一千二百度，因有一定的粘度，在地势平缓时，岩浆流动很慢，每分钟只流动几米远；遇到陡坡时，速度便大大加快。它在流动过程中，携带着大量水蒸汽和气泡，冷却后，便形成了各种变异的形状。玄武岩可以通过多种机制产生，包括地幔的部分熔融、下地壳的熔融和岩浆的分异结晶。以下是玄武岩形成中涉及的一些关键岩石成因过程：

（1）地幔部分融化：玄武岩通常源自地幔的部分熔化，地幔是地壳下方的固体层。地幔熔化可能是由于减压熔化等过程而发生的，当地幔岩石上升到较浅的深度并且压力下降降低了岩石的熔点时，就会发生这种情况。这种情况可能发生在构造板块分开的不同板块边界处，使地幔物质上升并熔化形成玄武岩岩浆。

（2）下地壳融化：另一个可以生成玄武岩的过程是下地壳的熔化。这种情况可能发生在地壳较厚的地区，例如在大型火山山脉形成期间，下地壳可能会因高温和高压而部分熔化。然后，融化的下地壳会上升到地表并以玄武岩浆的形式喷发。

（3）分级结晶：玄武岩岩浆可以经历分级结晶，这是矿物质在冷却时结晶并从熔体中分离的过程。最先从岩浆中结晶出来的矿物通常是富含钙的斜长石和辉石，它们密度更大，沉降到岩浆室的底部，留下富含二氧化硅的熔体。这种富含二氧化硅的熔体随后会以玄武岩岩浆的形式在地表喷发，由于在分步结晶过程中去除了某些矿物质，玄武岩岩浆的成分可能与原始岩浆不同。

（4）同化和岩浆混合：玄武岩岩浆也可以经历同化和岩浆混合，当岩浆与周围的岩石相互作用并融合时就会发生这种情况。例如，在玄武岩岩浆向地球表面上升的过程中，它可以同化和熔化周围的岩石，例如地壳岩石或较古老的玄武岩岩石，这会影响岩浆的成分。当两种或多种不同成分的岩浆接触并混合时，也会发生岩浆混合，从而产生具有中间特性的混合岩浆。

（5）地幔异质性：地壳下方的地幔并不均匀，可能包含各种成分异质性，例如地幔柱、俯冲洋壳和再循环的海洋岩石圈。这些地幔异质性会影响地幔熔融产生的玄武岩岩浆的成分和特征，导致世界各地玄武岩的变化。

海洋玄武岩主要分布在地球的洋中脊和海底扩张中心，这些地区的板块分离导致地幔物质上升并形成新的洋壳。全球海洋玄武岩的分布情况如下：

(1) 大西洋中脊：作为地球上最长的山脉系统，大西洋中脊是海洋玄武岩的主要分布区域之一。据估计，大西洋中脊每年新增约1.5×10^10吨玄武岩，这些玄武岩构成了洋壳的主要部分。

(2) 东太平洋海隆：位于太平洋东部的东太平洋海隆也是一个重要的海洋玄武岩分布区域。在这里，玄武岩熔岩不断喷发并凝固，形成了广阔的海底高原。

(3) 印度洋中脊：印度洋中脊同样分布着大量的海洋玄武岩，这些玄武岩的形成与印度洋板块的扩张活动密切相关。

(4) 全球其他洋中脊：除了上述主要区域外，全球其他洋中脊如北冰洋中脊、南大西洋中脊等也有海洋玄武岩的分布。

海洋玄武岩的成分通常为拉斑玄武岩，具有细粒结构，其形成与地幔的部分熔融有关。这些玄武岩的全球分布与海底扩张和板块构造活动直接相关，对理解地球的地质历史和动力学过程具有重要意义。

大陆玄武岩的分布与陆地上的火山活动密切相关，主要分布在大陆溢流玄武岩省、火山高原和大陆裂谷带等地。全球大陆玄武岩的分布情况如下：

(1) 美国的哥伦比亚河高原：位于美国西北部的哥伦比亚河高原是一个巨大的大陆玄武岩分布区，其玄武岩覆盖面积达数万平方公里。

(2) 印度的德干地盾：德干地盾是世界上最大的溢流玄武岩省之一，其玄武岩覆盖面积超过50万平方公里，形成于约6600万年前的大规模火山活动。

(3) 俄罗斯的西伯利亚地盾：西伯利亚地盾也是一个重要的大陆玄武岩分布区，其玄武岩覆盖面积广阔，与地幔柱活动有关。

(4) 中国中-东部地区：根据研究，中国中-东部地区新生代玄武岩总面积为78,525平方公里，其中中部地区新生代玄武岩面积为35,487平方公里，东部地区新生代玄武岩面积为43,038平方公里。这些玄武岩主要分布在北方，如以山东省为界，北方玄武岩面积达69,191平方公里，南方玄武岩面积达9,334平方公里，北南之比为88∶12。

大陆玄武岩的形成与多种地质过程有关，包括地幔柱、板块构造活动、火山弧和裂谷活动等。这些玄武岩的分布提供了关于地球内部动力学和地壳演化的重要信息。

福建省宁德市福鼎市白琳大嶂山的玄武岩储存量50000万立方米，矿石裸露地表，呈墨黑色、色调凝重高雅，是全国罕见的高级建筑板材，属全国建筑石材基地之一，被国务院建材总局命名“福鼎黑”。

河南省洛阳市蔡店乡的玄武岩呈大小圆块状，储量大，在地表以下五十公分左右分布广泛，深可达百十余米，矿石呈墨黑色，品质优良，经河南省交通规划勘察设计院、地堪实验中心、河南省公路工程试验检测中心检验各项技术指标要求，其结果表明玄武岩石料具有硬度大、强度高、耐磨性好、抗滑系数大，与沥青粘结力强等，符合高速公路沥青面层用粗集料质量要求，是高等级公路路面，机场跑道，铁路道砟的最佳石料。

黑龙江省牡丹江市宁安市镜泊湖北有瀑布状、波浪状的；莺歌岭一带有圆馒头状、宝塔状的；渤海镇和沙兰乡之间，是巨蟒状和熔岩隧道等。这里地质、地貌构造新颖、形态各异，丰富多彩。山东沂水圈里乡，呈波浪状的分布全乡35平方公里，玄武岩储量350亿吨左右，山东省临沂市平邑县境内也有大量品质优良的玄武岩。

安徽省滁州市明光市玄武岩矿产资源丰富，大量分布于地处明光市城西的城西街道办事处，307、309省道、104国道、蚌宁高速公路、津沪铁路贯穿全境，西徐工业区砂石专用码头可停靠500吨船只直航长江，地理位置优越，交通十分便利。现已探明的远景储量1.68亿吨，探明可开采储量3400万吨，在皖东地区储量最大，年开采加工量在100多万吨，经东南大学、同济大学科学技术检测为国家一级玄武岩。

玄武岩的产状表现为两种喷发方式：

(1) 裂隙式喷发

往往构成大面积的泛流玄武岩，裂隙式喷发通道经常表现为与玄武岩成分相仿的岩墙群，但它们往往被后来的岩流掩埋而不易发现。中国西南部大面积分布的峨嵋山玄武岩即是一例，它形成于晚二叠世，分布面积约26万平方公里，一般厚度为600～1500米，西部最厚处达3000米以上，属拉斑玄武岩类，显著富TiO2。在泛流玄武岩中，单个岩流平均厚度约10～100米，流动距离可达100～150公里以上。一个地区的玄武岩往往由几次或几十次喷发形成，喷发间隔时间可长可短，有的长达几十万年。

(2) 中心式喷发

构成玄武岩火山锥及其邻近的熔岩流和火山碎屑岩。中国东部，北起黑龙江，南至海南岛的广大地区，是一个以碱性玄武岩为主、兼有拉斑玄武岩的复合岩区，喷发于新生代，以中心式喷发为主，有数百座火山锥，尤以黑龙江-吉林、内蒙古高原、集宁-大同、南京地区、云南腾冲、广东雷琼地区和台湾为丰富。

铸石玻璃丝布抗碱性强，耐高温性能好。

其中多气孔状的玄武岩，也称为浮石，其气孔多，质地坚硬，可以将将它搀在混凝土里，可以使混凝土重量减轻，不仅坚固耐用，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。同时也被广泛用于园林景观之中，主要用作假山，盆景等等，同时也用于家庭装饰之中。

玄武岩出色的抗压抗折条件性能，而且耐磨性好，吸水率低的原因，其也是非常好的建筑装饰材料，能广泛用于室内外装饰，而且主要用作户外石材，其花色自然，能很好的和周遍景观协调，非常适合用于户外景观建设，特别是地铺石材的最佳选择。不过就像前面介绍的，玄武岩易形成六方柱状节理，而且易脆，所以石材荒料普遍不大，缺乏大料，不容易生产大规格板材。玄武岩的应用价值非常广泛，以下是一些主要的应用领域：

(1) 建筑材料：

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。

(2) 铸石生产：

玄武岩是生产铸石的主要原料。铸石具有高硬度、耐磨性和抗腐蚀性，被广泛用于化工、冶金、电力、煤炭、建材等领域。

(3) 玄武岩纤维：

玄武岩纤维是一种新型的高性能纤维材料，具有优异的机械性能，可用于制造汽车零件、航空航天部件和体育用品等。玄武岩纤维还具有耐火性能和对极端温度的适应能力，使其在防火和保温领域中非常有用。

(4) 岩棉生产：

玄武岩是生产玄武岩纸、石灰火山岩无熟料水泥、装饰板材、人造纤维的原料，还是陶瓷工业中的节能原料。2024年6月，五星红旗在月背升起。这面国旗是科研人员通过一年多时间攻关，利用玄武岩熔融拉丝技术制作而成的，它具有更强的耐腐蚀性、耐高温、耐低温等优异性能。玄武岩石头来自河北蔚县，把玄武岩运回去以后要把它粉碎、融化以后拉成头发丝直径大概三分之一的细丝，然后把它纺成线，织成布。

(5) 环保材料：

玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少，对环境的污染小，产品废弃后可以自然降解，不会造成环境危害，是一种环保型材料。

(6) 地质学研究：

玄武岩在地质学研究中具有重要意义，通过对玄武岩的分析，地质学家可以了解到地球深处的岩浆活动和地壳运动，预测火山喷发和地震活动。

(7) 文化和历史价值：

历史上，玄武岩被各种文明用作工具、武器和艺术用途，也被用于民间传说和神话中，具有文化和历史价值。

(8) 其他工业应用：

玄武岩还可以用于制造过滤器、干燥器、催化剂等工业设备，以及作为研磨材料和园林景观材料。

综上所述，玄武岩不仅在建筑和工程领域有着广泛的应用，还在新材料开发、环保材料、地质学研究等多个领域展现出其独特的应用价值。随着科技的发展和新材料的应用，玄武岩的应用范围预计将进一步扩大。