Базальт - это магматическая (образовавшаяся из глубинного алюмосиликатного расплава) горная порода основного состава (содержание кремнезема SiO₂ составляет 50 ± 5%), застывшая в верхних слоях земной коры или на поверхности.

По результатам нескольких тысяч анализов горных пород 16-километрового слоя земной коры, доступного для геологического изучения, и по среднему содержанию химических элементов в земной коре установлена распространенность пород в этом слое, которая выражена в следующей пропорции: изверженные породы - 95%; метаморфические - 4%; осадочные - 1%.

По аналитическим данным изверженные горные породы состоят из 2/3 части гранита и 1/3 части базальта. Таким образом, содержание базальта в земной коре превышает 30%.

Основными минералами, из которых состоят базальты являются: - плагиоклазы (алюмосиликаты натрия и кальция); - пироксены (цепочечные силикаты); - оливины - рудные минералы (магнетит, ильменит) и вулканическое стекло.

Базальты содержат (по массе): 45-55% SiO₂; 10-20% Al₂O₃ и до 20% FeO + Fe₂O₃ и MgO. Кроме основных оксидов базальты содержат практически все элементы таблицы Менделеева, причем, главным образом, в виде минеральных соединений. Полностью кристаллические породы подобного состава называются долеритами, разрушенные и измененные вторичными процессами базальты известны как диабазы и базальтовые порфириты. Глубинный аналог базальта носит название габбро.

В ГП НТЦ "БАВОМА" разработаны методики испытаний горных пород по определению их пригодности для производства различного вида базальтовых волокон. Специалистами были исследованы более 500 месторождений горных пород в различных регионах мира. Анализируя полученные данные, и проводя дополнительные испытания, мы можем выбрать оптимальные источники сырья в заданном регионе для производства всех видов базальтовых волокон.

ГП НТЦ "БАВОМА" является базовой организацией на Украине в области стандартизации сырья из горных пород для производства различного вида базальтовых волокон.

Особенности химического и минералогического составов базальта определяют их способность к стеклообразованию и волокнообразованию. Отличия в химическом и минералогическом составе базальтов отражаются на свойствах их расплавов, а, следовательно, и на конечном виде волокнистого материала.

На основе анализа данных, полученных в результате лабораторно - технологических исследований более 1000 проб базальтов месторождений Украины, СНГ, Вьетнама, Кореи, Канады, Японии и др. в центре разработаны критерии оценки пригодности горных пород как однокомпонентного сырья для производства различного вида волокон применительно к существующим технологиям. Создан банк данных горных пород различных регионов мира, пригодных для получения базальтовых волокон.

Сырьё из горных пород (согласно ТУ У 88.023.022-96 ) представляет собой дробленные средние, основные и метаморфизированные ультраосновные горные породы вулканического происхождения типа базальта: базальты, габрро, амфиболиты, диабазы, порфириты и другие (далее по тексту сырье). Сырьё предназначено для использования его в производстве холстов из базальтовых штапельных тонких, супертонких и утолщенных волокон согласно ТУ У В.2.7-73.1-05434140-029-2002, химический состав сырья соответствует требованиям, приведенным в табл.1.

Минералогический состав пробы горных пород определяется в прозрачных шлифах на поляризационном микроскопе при увеличении в 100⁺. Содержание минералов, слагающих горные породы типа базальта, колеблется в широких пределах. В табл. 2 приведены граничные содержания минералов в горных породах, пригодных для производства базальтовых волокон.

Следует отметить, что расчет пригодности горных пород по химическому и минералогическому составу, носит только предварительный характер (для первичного отбора лабораторных проб), и в дальнейшем необходимо проводить лабораторно-технологические испытания, включающие в себя исследование, как свойств расплавов горных пород, так и условий волокнообразования и определение физико-химических характеристик волокон.

Средние, основные и метаморфизированные ультраосновные горные породы вулканического происхождения (базальты, диабазы, амфиболиты, порфириты и др.) должны соответствовать следующим требованиям:

1. Мощность эквивалентной дозы ионизирующего излучения не должна превышать установленной нормы (0,30 мКэВ/час).
2. Химический состав должен соответствовать требованиям, приведенным в табл.1.
3. Масса пробы для проведения лабораторно-технологических исследований должна составлять 8-10 кг. Размер фракции - 50-100 мм.
4. В представленной пробе не должны содержаться механические посторонние примеси в виде металла, кварца, песчано-глинистых и других пород.
5. Каждая проба должна сопровождаться паспортом, в котором должны быть отражены место отбора, месторождение, способ отбора (валовый, горстьевой и др.), а также результаты химического анализа, проведенного Заказчиком.

В основу критериев пригодности для получения волокон положены требования по минералогическому и химическому составам горных пород, условиям плавкости и свойствам их расплавов:

• сдвиговая вязкость,
• температура верхнего предела кристаллизации,
• смачивающая способность,
• плотность расплава,
• термодинамические характеристики и др.

Физико-химические свойства расплавов горных пород при условии их достаточной однородности и гомогенности, зависят от концентрации и соотношения главных расплавообразующих оксидов. Наиболее важными физико-химическими показателями расплавов являются вязкость и температура верхнего предела кристаллизации. Вязкость расплавов горных пород зависит от химического состава, служащего исходным базисом для подсчета кислотно-основных показателей, характеризующих структурные особенности системы.

По химическому составу рассчитываются модули кислотности (М к ) и модули вязкости (Мв). Модуль кислотности отражает кислотно-основные характеристики горной породы, а модуль вязкости - вязкостные характеристики расплава горной породы, которые являются одними из главных параметров выработки волокон.