文章转载自“科普地学”“点石成金”这个成语，出自汉·刘向《列仙传》：“许逊，南昌人。晋初为旌阳令，点石化金，以足逋赋。”这句话翻译成现代的白话文就是：晋朝的旌阳县曾有过一个道术高深的县令，叫许逊。一次，由于年成不好，农民缴不起赋税。许逊便叫大家把石头挑来，然后施展法术，用手指一点，使石头都变成了金子。这些金子补足了百姓们拖欠的赋税。可以看出，“点石成金”曾是一个神话故事，是一个化腐朽为神奇的比喻。但如今，这种美梦居然成真了：人们用大自然中一种普通的石头——玄武岩，进行拉丝，制作成连续玄武岩纤维（continuous basalt fiber，简称CBF），并在此基础之上生产出各种高级产品，从航天器材到武器装备，从防弹服、防火服到刹车片、钓鱼竿，……，广泛应用于航天、航空、军工、消防、汽车、船舶、建筑、环保、体育等领域，具有广阔的应用前景！曾经不值钱的坚硬石头华丽变身，成了高附加值的21世纪绿色新材料！

玄武岩拉丝并制成航天器产品

玄武岩拉出的丝

利用玄武岩纤维材料制成的产品

中国从20世纪末开始关注连续玄武岩纤维的研制工作，2002年科技部将连续玄武岩纤维发展列入“863计划”，经过20年的发展，已经走在世界前列，但是大众对玄武岩纤维了解并不是很多。中国科学院地质与地球物理研究所刘嘉麒院士在中国积极引导和推动玄武岩纤维新材料发展，最近出版了专著《玄武岩纤维材料》。本文基于该书来简单科普一下如何让玄武岩“点石成金”。

刘嘉麒院士在玄武岩纤维生产车间考察

2021年7月出版的《玄武岩纤维材料》封面

01什么是玄武岩？哪种玄武岩适合拉丝？

玄武岩（英文名称：Basalt）是通过中心式或裂隙式火山喷发形成的一种基性火山岩（在岩石分类中，通常把SiO2含量在45~52%的岩浆岩或火成岩称为基性岩石，常见的深成侵入岩为辉长岩，浅成侵入岩为辉绿岩，喷出岩为玄武岩），常常形成火山锥、碎屑流、熔岩流、熔岩席等形状，广泛分布在陆地、岛屿和海底，是地球上分布最广的一类岩石，在其他星球上也有广泛的分布，比如月球（远远望去月球表面的黑色月海就是火山喷发形成的玄武岩）和火星（有太阳系中最高大的奥林匹斯火山）。玄武岩以熔岩、火山碎屑和火山灰等形式出现，颜色可以是黑色、灰色、紫红色，通常呈细粒至隐晶质，致密坚硬，块状、气孔状、杏仁状、球状、枕状构造，柱状节理发育。玄武岩的相对密度为2.6~3.0，即1立方米的岩石重约3吨。

夏威夷火山活动喷发出的炽热岩浆

夏威夷火山喷发溢流的熔岩流

阿曼出露的枕状熔岩

吉林望天鹅火山附近的玄武岩柱状节理

一块玄武岩标本

玄武岩属于硅酸盐类，主要由基性斜长石（拉长石到中长石）和辉石（单斜辉石和斜方辉石）组成，也常常含有橄榄石、角闪石、石榴子石、云母以及含铁、钛的副矿物（如磁铁矿、钛铁矿等）。玄武岩的化学成分主要由SiO2（含量45~53%）、TiO2（含量1~3%）、Al2O3（含量12~18%）、Fe2O3/FeO（Fe2O3+FeO含量9~15%）、MgO（含量5~10%）、CaO（含量6~10%）、K2O、Na2O（K2O+Na2O含量3~6%）、P2O5等氧化物及挥发分和其他微量元素或化合物组成。

一块含橄榄石晶体（绿色）的玄武岩

根据化学成分和矿物组合，玄武岩可分为四个种类：

（1）碱性玄武岩（alkaline basalt）：该岩石中SiO2含量在45~49%，不饱和，碱含量（K2O+Na2O）高（>4%）。若K2O含量高于Na2O则为钾质玄武岩，反之，则为钠质玄武岩。中国大部分玄武岩属于碱性玄武岩，碱性越强，SiO2相对含量越低。由于碱性玄武岩的岩浆多来自深部地幔，所以常含有基性矿物晶体（如橄榄石、辉石、角闪石等）以及幔岩包体（如二辉橄榄岩、橄榄岩、辉石岩等）。此类岩石不适合作拉丝原料。