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大多数天然玻璃在化学上相当于流纹岩,并可进行分类。相当于粗面岩、英安岩、安山岩和安粗岩的类型是不普遍的。玄武岩质的玻璃通常称为玄武玻璃。天然玻璃的折射率和比重有助于对它的鉴定。
黑曜岩是一种酸性火山玻璃岩。黑色或红黑色,具光滑的及标准的贝壳状断口,边缘微透明。含水量一般小于2%。
松脂岩具暗淡或松脂光泽,而且往往是褐色、绿色或灰色。含水量6~10%。
浮岩是一种多气孔的玻璃质岩石。状似炉渣,颜色浅淡,多为白色、灰白色,相对密度较小(0.3—0.4)可浮于水。典型的浮岩多产于酸性熔岩的上部或火山碎屑中。
珍珠岩是具大量圆形裂纹的灰色至绿色的玻璃。这种圆形裂纹容易使珍珠岩分裂成小的球块。含水量2~6%。
火山玻璃风化时分解出大量的硅和铝,可共同沉淀为凝胶,所以,火山灰或凝灰岩发育的土壤含水铝英石多。
硅质的火山玻璃容易形成水铝英石和蛋白石;玄武质的火山玻璃在风化初期为碱性条件,除水铝英石外还有蒙皂石形成。富钾的火山玻璃则易形成伊利石;水铝英石脱水缩合后可逐渐转变为埃洛石,伊毛缟石可能是其中间产物。
在日本九州的浮石赁火山灰土壤中可以见到,紧接着未风化的浮石颗粒的一层是水铝英石,外层是伊毛缟石凝胶,而且还有白色的三水铝石覆盖岩石表面。
Aomine(1958)和Kanno(1961)认为,火山玻璃和长石的风化产物依次为:水铝英石→10埃埃洛石和三水铝石→7埃埃洛石。
由火山玻璃变成的埃洛石常成直径为0.04—1微米的圆球或卷曲的鳞片(Kirkman,1977;Wada和Minota,1982),与由长石风化而成的管状形态有别。
Aomine和Wada(1962)在九州阿苏火山西坡的观察和研究中指出,由于淋洗作用和生物作用的不同,有些地段已进入埃洛石阶段,但另一些地段仍停留在水铝英石阶段。
由水铝英石转变为埃洛石需要9000到30000年的时间(Sudo和Simoda,1978)。
火山灰和浮石的风化产物易受土壤中腐殖质的影响,因为它能与铁、铝和粘粒矿物络合,抑制水铝英石和伊毛缟石的形成。
在较厚的火山灰覆盖下易造成富硅的环境,有利于埃洛石的形成,降水多有利于水铝英石的保留,干湿季分明则促使它向埃洛石转变(Wada,1985)。
在云南腾冲的安山—玄武质火山灰土中普遍含有水铝英石,随着淋洗作用的加强和土壤发育程度加深,三水铝石和蛭石等增多。
在温暖而湿润的气候条件下,英安质火山灰的风化物巾有三水铝石、氧化铁矿物、水铝英石和层状硅酸盐矿物(Egawa,1977)。
在年雨量超过2500毫米的热带地区,火山灰土壤中的主要矿物组分不再是水铝英石和伊毛缟石,而是非晶态的铁、铝氧化物(Wada,1985)。
北海道第四纪火山灰土的研究表明,火山玻璃的风化产物主要与排水和淋洗强度有关。排水良好时向水铝英石和埃洛石方向发展。排水差时则向蒙脱石、伊利石、蛭石、绿泥石或它们的间层矿物方向发展(Egawa,1977)。
火山玻璃成分有SiO2,Al2O3,Fe2O3,FeO,MgO·CaO,Na2O,K2O,H2O等。形态为非晶质,广泛分布于喷出岩中中。酸性喷出岩的基质是以火山玻璃为主要成份,在凝灰岩中火山玻璃也占主要地位。
火山玻璃与蛋白石、方沸石有些相似,其区别是:蛋白石折射率更低,且无解理,方沸石可见解理。
全国有好多家、 火山玻璃岩是黑曜岩、松脂岩和珍珠岩等岩石的统称。其组成物质的80-100%为火山玻璃,通常是流纹质和英安质岩浆(酸性岩浆,因此类熔岩粘度大,温度低,在快速冷却时最容易形成玻璃质)在地表...
1、影响全球气候 火山爆发时喷出的大量火山灰和火山气体,对气候造成极大的影响。因为在这种情况下,昏暗的白昼和狂风暴雨,甚至泥浆雨都会困扰当地居民长达数月之久。火山灰和火山气体被喷到高空中去,它们就...
火山灰里面含有大量的作物需要的磷、钾等成分,使火山周围的土地变得不用施肥也非常肥沃,有利于农业生产。
【N值】流纹岩玻璃 N = 1.480~1.492~1.510
粗面岩玻璃 N = 1.488~1.512~1.527
安山岩玻璃 N = 1.469~1.512~1.529
玄武岩玻璃 N = 1.506~1.575~1.612
【形状】无一定的形状,有的成珍珠状、气孔状或不规则状。
【物理性质】无解理。灰红色、灰褐色、深棕色或黑色。玻璃光泽。硬度一般大于5.5。
1、薄片中无色至淡红色。折光率视成份不同而变化,一般为负突起。
2、常呈块状、气孔状、珍珠状,去玻化后出现微细晶体,表现为霏细结构或放射球粒结构。
3、凝灰岩中的细小玻璃是空中爆炸破碎成的,多为尖锐棱角状、弓形或筒状。
4、均质体在去玻化后具很低的干涉色,并可转变为长石、石英、沸石等矿物。
日前,根据欧洲航天局“火星快车”探测器的观测发现,火星地表有近400万平方英里(约合1035万平方公里)的区域被火山玻璃覆盖,说明这颗红色星球可能一度有生命存在。
发现覆盖地表的火山玻璃意味着熔岩曾与冰或者水发生相互作用,形成生命诞生所需要的环境。
一项最为流行的地球生命形成理论认为,海底火山口形成所谓的“化学汤”,地球上的第一批生命便在汤中形成。
美国亚利桑那州大学的布里尼—霍甘和詹姆斯—贝尔指出,火山玻璃是一个直接证据,证明火星上一度出现水与熔岩发生相互作用的过程。“此次发现的玻璃最有可能是猛烈喷发过程中形成的火山玻璃,潜在的源头包括火星北部低地发生的火山—冰相互作用。
这些玻璃带有遭到侵蚀的痕迹,说明曾与液态水发生广泛的相互作用。”
霍甘和贝尔的研究论文刊登在《天体生物学杂志》上。他们在论文中指出:“这种相互作用能够形成理想的环境,孕育出微生物。
在30多亿年时间里,火星一直处于极度干旱状态,这些水的源头最有可能是融冰或者融雪。研究发现显示猛烈的火山作用可能是火星沉积物的一个主要源头。在漫长的极度干旱时期,火星表面也曾存在数量有限的液态水。”
在火星地表发现火山玻璃说明地下可能有水存在。此外,火山玻璃内也可能保存着过去的生命形态留下的痕迹。
霍甘说:“我们已经知道在北部低地搜寻生物体面临相当难度。我认为发生冰—岩浆相互作用的区域是更理想的搜寻地点。”
英安岩和流纹岩成分的含铯火山玻璃
含铯最高的英安岩和流纹岩成分的火山玻璃,见于构造带内。在火山玻璃中的铯和水均匀分布的情况下,它们的含量成正比关系,表明其中的铯是原生热液成因的。提取铯以后的火山玻璃,可用于农业。
东外贝加尔维尔申纳-达拉松地区含铯火山玻璃
近几年,由于与酸性喷出岩有关的新成因类型的稀有金属矿床得到实际开发利用,含铯火山玻璃才具有重要的意义。在美国、苏联和蒙古不同时代的火山带中业已查明了这类含铯火山玻璃。外贝加尔是火山玻璃最大分布区之一,近年在那里的地质测量过程中,发现了这类含铯玻璃的新产地。本文对维尔申纳-达拉松地区含水酸性玻璃——珍珠岩的地质-岩石学特征和地球化学特征作了详细的叙述。该地区珍珠岩的化学成分,以往只在一篇著作中述及过(等,1974)。
火山玻璃岩特别是珍珠岩具有膨胀性强(可比原体积扩大20~30倍)、密度低、导热性低和化学惰性等工艺性能,因而被人们用做隔热材料、助滤剂、油类吸附剂,以及农肥和农药的添加剂,是一种重要的非金属矿产。珍珠岩常与沸石和膨润土等矿产相伴生。火山玻璃岩一般呈火山穹丘和熔岩的边缘相产出,在火山灰流凝灰岩席内呈似层状、透镜状或团块出现。边缘相的火山玻璃岩具块状构造或角砾构造;火山灰流凝灰岩中的玻璃岩常具熔结凝灰结构;珍珠岩具珍珠结构。酸性火山玻璃岩普遍存在不同数量的斑晶、微晶和雏晶,常见的斑晶是透长石或石英,微晶主要是透长石,雏晶为球粒状、串珠状、针状或羽状。火山玻璃岩除少量结晶物质之外,其“玻璃”部分也并非完全玻璃态的非结构物质。在“玻璃”部分中存在大量的硅氧四面体(SiO嚋)和造岩元素的阳离子。这些硅氧四面体不同程度地键合或聚合呈链状、环状、层状或三维骨架,其与结晶相的主要区别是硅氧四面体的连接是高度无序的,所以“玻璃”的物理化学性质很不稳定,有不断向有序化和结晶相转化的趋势,而且在热液和下渗水的作用下很容易发生沸石化、蒙脱石和其他粘土类矿物化等的蚀变作用。2100433B
三者主要的区别是含水量不同,其中黑曜岩含水量很低(<1%),松脂岩含水量很高(一般为4~10%),珍珠岩居中(一般为3~4%)。黑曜岩呈深黑色,具玻璃光泽(见彩图);松脂岩呈深灰色,带深褐色调;珍珠岩有两种,一种为深灰-黑色,具珍珠状裂开,另一种珍珠球粒与周围胶结物的颜色不一,一般球粒呈褐红色,胶结物为浅灰绿色。
珍珠岩是一种含结晶水的酸性硅质火山玻璃熔岩,属火成岩。因矿石断面有珍珠样裂缝,在岩相学中叫珍珠岩,是地壳中为数不多的经过加工可以膨胀的岩石。在高温下焙烧膨胀,就形成了富含闭口和开口气孔的轻质保温粒状材料,称之为膨胀珍珠岩,它是一种无毒无味耐酸耐碱的非金属球状空心珠,通常呈浅色或灰白色。
珍珠岩的多孔性对离心铸管外表质量的提高大有好处,因为在高温铁液的作用下,有些含有结晶水的材料(如膨润土)失水时放出的气体可以贮存在多孔质的涂层内,从而防止气体浸入铸管外表面形成的气坑、气孔缺陷。而石英粉或耐火孰料微观结构却没有多孔性特征,同时从试验及生产情况看,即使使用珍珠岩作骨料,其发气量也不能太高。
1、悬浮剂及粘结剂在离心铸管涂料中,悬浮剂往往同时具有粘结剂的作用,最常用的悬浮剂为膨润土.膨润土是以蒙脱石为主要矿物的粘土,其颗粒质点很小,被水湿润后水分不仅吸附在其颗粒表面,还要进入它的晶层之间形成胶体质点,载体变成同时具有粘结作用的粘结剂。
1.1涂料配比通过DN2000*8000mm,DN1800*8000mm施涂及浇注试验,最终适合涂料配比为:珍珠岩:膨润土:土:水=15-18:1:30。而终水量通过涂料粘度(T——4杯)为20秒来控制。
2、涂料性能
2.1涂料的发气量涂料发气量主要取决于耐火材料、粘结剂、悬浮剂的发气量及含量。从前面讲述知道,试验及生产使用的珍珠岩粉发气量为3--5ml/g左右,膨润土发气量在20ml/g左右,从而也知道膨润土含量升高,则涂料的发气量应控制在7.5ml/g以下,造价成本也相对较高。
2.2.涂层强度及影响因素
2.2.1测试方式从管模内取下涂料试片,将干燥后的涂料试片用700g干燥砂流在一定高度下冲击,且在冲击不断改变试片位置,不至于将某处涂层穿透,再用光电天平称重,涂层重量的减少量即间接反映涂层强度。
2.2.2.涂层强度的影响因素从测试可看出不同施涂方式中,涂层强度差别很大。喷涂方式1*强度最高,喷涂方式2*次之,喷涂方式3*最低。施涂方式对涂层强度影响最大,而粘结剂含量次之。膨润土含量越高,涂层磨损量越小涂层越高。但同时涂层发气量随之啬。球铁管外表面气坑、针孔缺陷发生率增加。综合各因素,一般配比选用1:15----1:18为宜。
3、施涂方式从特大口径球铁管工艺试验情况来看,施涂方式不但对铸造外观质量有影响,而且对球铁管成型也有决定性影响。用喷涂方式1号时球铁管外表面布满气坑,气坑直径从¢300mm到¢20mm不等。气坑深从50--60mm到10---20mm不等,全部为废品。而应用喷涂方式2*时,球铁管外表面气坑明显减少,大部分集中在管身中段。而应用喷涂方式3*时则球铁管外表面气坑消除,且无白口组织,经低温退火后,性能指标完全合格。
4、结论
(1)从原料选用、配比、混制工艺几方面进行严格控制,珍珠岩涂料应用在离心铸造大口径球铁管生产的工艺是可靠的:
(2)从施涂方式对球铁管质量影响考虑,合适的喷涂方式是生产大口径铁管的可靠保证。