[科普中國]-火山石

火山石（火山巖或浮石）是火山噴發(fā)過程中巖漿在急驟冷卻后，由于壓力的急劇減小，內(nèi)部氣體迅速逸出膨脹而形成的一種有密集氣孔的玻璃質熔巖。其氣孔體積占巖石體積的50%以上。因孔隙多、質量輕、能浮于水面而被稱為浮石。它的特點是強度高、保溫、隔熱、吸音、防火、耐酸堿、耐腐蝕，且無污染、無放射性等。1

簡介物理特性外觀形狀：無尖粒狀，對水流阻力小，不易堵塞，布水布氣均勻，表面粗糙，掛膜速度快，反復沖洗時微生物膜不易脫落。

多孔性：火山巖是天然蜂窩多孔，是菌膠團最佳的生長環(huán)境。

機械強度：經(jīng)國家質檢部門為5.08Mpa，實踐證明可以耐得住不同強度的水力剪切作用，使用壽命遠遠長了其它濾料。

密度：密度適中，反沖洗時容易懸浮且不跑料，可以節(jié)能降耗。

生物化學穩(wěn)定性：火山巖生物濾料抗腐蝕，具有惰性，在環(huán)境中不參與生物膜的生物化學反應。

表面電性與親水性：火山巖生物濾料表面帶有正電荷，有利于微生物固著生長，親水性強，附著的生物膜量多且速度快。

對生物膜活性的影響方面：作為生物膜載體，火山巖生物濾料對所固定的微生物無害、無抑制性作用，實踐證明不影響微生物的活性。

水力學特性空隙率：內(nèi)外平均孔隙率在40%左右，對水的阻力小，同時與同類濾料相比，所需濾料量少，同樣能達到預期過濾目標。

比表面積：比表面積大、開孔率高且惰性，有利于微生物的接觸掛膜和生長，保持較多的微生物量，有利于微生物代謝過程中所需的氧氣與營養(yǎng)物質及代謝產(chǎn)生的廢物的傳質過程。

濾料形狀與水的流態(tài)：由于火山巖生物濾料是無尖粒狀，且孔徑大多數(shù)比陶粒要大，所以在使用時對水流的阻力小，節(jié)省能耗。

它的特點是因孔隙多、質量輕、強度高、保溫、隔熱、吸音、防火、耐酸堿、耐腐蝕，且無污染、無放射性等，是理想的天然綠色、環(huán)保節(jié)能的原料。

天然種類火山石按二氧化硅含量可分為超基性、基性、中性、酸性四大巖類。其中以酸性火山巖(流紋巖、英安流紋巖)為主，約占85%；中性火山巖(英安巖、安山巖)約占10%；基性火山巖(玄武巖)小于5%；超基性火山巖罕見。按堿性組分含量，僅在明溪等地超基性火山巖中有堿性火山巖—?；陷x巖。已變質成片巖的堿性火山巖有南平、建甌、尤溪一帶的細碧巖和角斑巖。1

天然火山石有紅色、黑色、青灰色、藍色等數(shù)種，顏色不同比重也不一樣，用途也有所差異。我們用來當搓腳石的和殺豬時刮豬毛用的那種火山石，是黑色的，石英玻璃結構特征明顯，孔大比重很輕，沒有微孔，質地堅硬，可浮于水上，不適合水族用。

黑色的火山石用于制作按摩工具或做公路和便道鋪路石材使用。

藍色和青灰色多用于制作保健觀賞飾物。水族用的是比重大，微孔多紅色的可沉于水底的火山石。

未泡水前為淺紅色，經(jīng)水清洗后的顏色發(fā)暗趨向咖啡色。1

按照火山石的孔徑大小，又可以分為毫孔火山石、小孔火山石、中孔火山石、粗孔火山石、紅色火山石等。

毫孔火山石該類孔洞較小，一般都是針尖般的孔狀，并且分布均勻，顏色一般偏灰色。市場上多稱為“毫孔灰”。

小孔火山石該類火山石孔狀極像海綿狀，孔洞從芝麻粒大小到米粒大小間，孔洞相對比較均勻。視覺效果極佳，是云南騰沖火山石中最收市場歡迎，也是產(chǎn)量最大的一種。其中根據(jù)顏色來分，又可以分為“小孔黑”和“小孔灰”兩種。云南騰沖所產(chǎn)的“小孔黑火山石”因其顏色較黑龍江和海南所產(chǎn)的同孔洞系列而言，顏色更黑，所以最近幾年來很受市場歡迎。尤其是在成都，重慶，江蘇，上海，浙江和天津等地方特別受歡迎。下圖展示了普通的云南騰沖所產(chǎn)的小孔黑火山石。

中孔火山石該類火山石為中型孔洞。蜂巢狀。具有獨特的藝術裝飾效果，尤其用于某些文化景觀方面的裝飾。

粗孔火山石該類火山石孔洞較大，且分布不均勻。也多用于特殊的裝飾方面。

紅色火山石該類火山石是屬于火山噴發(fā)結束時候最后的殘留的巖漿凝結而成的，一般呈暗紅色或者土紅色，密度小較輕，甚至可以浮在水上，所以也叫做“浮石”。由于開發(fā)時間較短，云南騰沖所產(chǎn)的紅色火山石（紅浮石）儲量巨大，可開發(fā)空間極大。此類火山石主要用于某些工業(yè)或農(nóng)業(yè)用途，目前云南騰沖所產(chǎn)紅色火山石主要用作文化石的裝飾作用。1

人工制造學名聚能沙，是人造的 主要作用是可以升高pH值。聚能沙結構不穩(wěn)定，會因浸泡而發(fā)生結構變化，分解大量紅沙而渾水，使用價值不大。

其外觀特點是：一堆石頭的顏色和孔型結構基本都是一致的，不存在有的顏色深，有的顏色淺的問題，顏色很鮮艷，孔隙大小基本一致。

天然的礦物火山石外觀顏色相對較暗淡，仔細觀察，可以發(fā)現(xiàn)每一塊的顏色、外觀和孔隙結構都有所不同，甚至還會有少量邊緣性的其他礦產(chǎn)混在其中。

特點1、火山巖石材性能優(yōu)越、除具有普通石材的一般特點外，還具有自身獨特風格和特殊功能。1

與花崗巖等石材相比，玄武巖石材的低放射性，使之可以安全用于人類生活居住場所，而無放射性污染之虞。2

2、火山巖石材抗風化、耐氣候、經(jīng)久耐用；吸聲降噪有利于改善聽覺環(huán)境；古樸自然避免眩光，有益于改善視覺環(huán)境；吸水防滑阻熱有益于改善體感環(huán)境：獨特的“呼吸”功能能夠調節(jié)空氣濕度，改善生態(tài)環(huán)境。1

種種獨特優(yōu)點，可以滿足當今時代人們在建筑裝修上追求古樸自然、崇尚綠色環(huán)保的新時尚。

3、火山巖石質堅硬，可用以生產(chǎn)出超薄型石板材，經(jīng)表面精磨后光澤度可達85度以上，色澤光亮純正，外觀典雅莊重，廣泛用于各種建筑外墻裝飾，市政道路廣場、住宅小區(qū)的地面鋪裝，更是各類仿古建筑、歐式建筑、園林建筑的首選石材，深受國內(nèi)外廣大客戶的喜愛和歡迎。

4、火山巖石鑄石管具有極好的耐磨損、抗腐蝕性能， 可作為電力、化工、冶金、礦山、煤炭等部門氣力或水力輸送磨損腐蝕性物料和漿料的管道系統(tǒng)的襯里。

利用玄武巖制成的纖維、管材、片狀、網(wǎng)狀和棉絮狀成品，可以制成防火、阻燃織物，服裝，機器零件，汽車制動器，管道，人體器官，保溫、隔熱吸收噪聲材料。

它不僅可以替代有害的石棉和玻璃制品，替代金屬材料；而且品質更加優(yōu)良。它與金屬相比，不僅重量輕，耐腐蝕，壽命長。管材壽命100年，彈性、韌性比鋼材高20%；棒材塑性高于塑料；板材強度高于輕金屬合金，可承受坦克的輾壓；耐腐蝕性高于玻璃。

5、火山巖石經(jīng)破碎后的碎石料（0.5~2厘米）廣泛用于道路、橋梁、樓房、堤壩海塘等場合的基礎施工。產(chǎn)品較之其他石料具有獨特的高強度、高耐磨、高硬度的特性，尤其適用于高速公路和機場跑道的路基澆注，可大大提高道路基礎的承重、抗壓、耐磨損、抗疲勞等各項性能指標，有利于確保工程質量的百年大計，成為各建設項目單位和建筑設計部門在確定工程用料時的首選石材。3

應用水族領域**1.活水。**火山巖可以使水中的離子活躍（主要是增加了氧離子的含量）并且可以輕微釋放α射線和紅外線，這些對魚兒包括人類都是有好處的。而火山石的消毒作用也是不可忽視的，加入水族箱中，可以有效地防治病患。

**2.穩(wěn)定水質。**這里又包含了兩個部分：pH值的穩(wěn)定，它可以適當?shù)恼{節(jié)過于酸或者過于堿的水自動調整到接近中性。礦物質含量的穩(wěn)定，火山石有釋放礦物質元素和吸收水中雜質的雙重特性，當過少或過多的時候，它的釋放和吸附作用就產(chǎn)生了。 而羅漢起頭以及增色時水質pH值的穩(wěn)定性，是至關重要的。

**3.誘色。**火山石顏色鮮艷自然，對于羅漢、紅馬、 鸚鵡、紅龍、三湖慈鯛等等眾多觀賞魚類都有顯著的誘色作用，特別是羅漢有身體與周圍物體顏色相靠近的特點，火山巖的紅色會誘導羅漢的顏色也逐步發(fā)紅。

**4.吸附。**火山石具有多孔，表面積大的特點，可以吸附水中的有害細菌和對生物體產(chǎn)生影響的重金屬離子如鉻、砷等，甚至包括一些水中殘留的氯。在水族箱內(nèi)放置火山石 可以吸附過濾器吸濾不掉的殘渣以及糞便保持缸內(nèi)的水質清潔。

**5.嬉戲道具。**絕大多數(shù)魚兒特別是羅漢都不是多只混養(yǎng)，它們也會孤單寂寞，并且羅漢有喜歡擺弄石頭營造家園的習性，所以，重量輕盈的火山石成了它嬉戲的良好道具。

**6.促進新陳代謝。**火山石釋放的微量元素可以促進動物細胞的代謝，并且?guī)С鲶w內(nèi)的有害鹵化物，清理細胞中的臟東西。.

**7.優(yōu)化生長。**火山石還可以使動物體內(nèi)的蛋白質合成提高，并且增強免疫能力，并且在一定程度上增加羅漢的運動性。這一點在羅漢起頭時也有很大的作用 。

**8.硝化細菌的培養(yǎng)。**火山石的多孔性產(chǎn)生的高表面積是培養(yǎng)水中硝化細菌的良好溫床，并且其表面是正電荷有利于微生物固著生長，親水性強，把水中各種原因產(chǎn)生的對脊椎動物巨毒的NO2和NH4轉化成毒性相對小的NO3-，可以對水質起到極大地改善作用。

**9 .水草生長的基質材料。**由于多孔特征，有利于水草攀抓和扎根固徑，石頭本身溶出的多種礦物成分不僅有利于魚兒的生長，也可以為水草提供肥料。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，火山石作為無土栽培基質、肥料和動物飼料添加劑使用。4

植物種植領域由于小顆?；鹕绞?~6毫米）疏松多孔，富含礦物質，抗病蟲害，價格低廉，多用于多肉植物配土或鋪面，增加土壤透氣性，防止多肉植物爛根，防蟲害。需要增加土壤透氣性的某些植物也可在土壤中添加適量小顆?；鹕绞?，防止土壤積水對植物造成不利影響。5

使用注意事項1.由于火山石在大塊破碎和運輸過程中，會因摩擦撞擊產(chǎn)生部分殘渣和混入其他雜物粉體，直接入缸會造成水體渾濁，請先使用清水浸泡24小時，然后經(jīng)過數(shù)次淘洗，將石孔中的礦物等殘渣，以及包裝過程中的其他化學成分濾凈，就可以放入缸中使用。

2.火山石一般情況下有著軟化pH值堿性的功效，總體來說偏酸。

但也不排除與特殊水質以及其他濾材石料產(chǎn)生堿性的情況，放置初期請時常測試缸內(nèi)pH值，以免出現(xiàn)特殊情況對魚兒幼苗造成傷害。一般情況下火山石對水pH值的影響為0.3-0.5之間。

3.使用3-6個月后，由于火山石內(nèi)礦物質的消耗，建議更換新的火山石。也可以用飽和鹽水將使用后的火山石浸泡30小時，再用清水充分淘洗凈雜質后繼續(xù)使用。4

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

楊平恒 - 副教授 - 西南大學地理科學學院