玄武岩一般呈黑色或灰黑色，经变化可呈暗红色、黑褐色或暗绿色; 多具斑状结构或无斑隐晶质结构，也有玻璃质和半玻璃质结构。常见斑晶矿物为斜长石、橄榄石和辉石，其中橄榄石常变为褐红色伊丁石。玄武岩常具块状构造、气孔构造、杏仁构造、柱状节理等。气孔呈圆形、椭圆形或不规则状，常随流动状态而变化，气孔数量不等，量多时成熔渣状构造 ( 见图 1 －16) ; 气孔可被方解石、绿泥石、绿帘石、蛋白石、玉髓、沸石等充填形成杏仁体。水下喷出的玄武岩可具枕状构造。
1. 矿物成分及其特征
主要矿物组合与辉长岩相同，为斜长石和辉石，其次为橄榄石，有时见角闪石、黑云母、偶见石英、正长石。副矿物为钛铁矿和磁铁矿。有玻璃质时，多呈褐色或橙黄色、橙红色。斜长石 主要是拉长石或培长石，有时可见中长石，甚至是钠长石。斑晶斜长石的牌号比基质斜长石更高，一般可相差 15 ～20，双晶普遍发育。辉石 为富钙的普通辉石或透辉石，也可为贫钙的易变辉石或紫苏辉石。普通辉石既可呈斑晶也可为基质，而易变辉石只出现于基质中，紫苏辉石则只呈斑晶出现。橄榄石 常呈自形斑晶或在基质中呈他形粒状产出。在早期变化作用影响下，可全部或部分变为褐红色的伊丁石和铁矿物，在后期流体影响下还可为褐绿泥石或绿鳞石交代。
图 2 －15 橄榄粗玄岩( 山东，单偏光，d =4. 8mm)自形的长板状斜长石呈不规则状分布，其间填以橄榄石、辉石和磁铁矿粒，部分有次生的绿泥石，为间粒结构
2. 结构及其特征
玄武岩的结构主要是斑状结构和无斑隐晶质结构，基质间粒结构、间隐结构、拉斑玄武结构、玻璃质结构等。
间粒 ( 或粗玄) 结构 在较自形的长板状斜长石微晶组成的三角形空隙中充填了多个辉石或磁铁矿的细小颗粒 ( 图 2 －15) 。
间隐结构 在密集的斜长石微晶间隙中充填着玻璃物质。如果充填的是绿泥石，则称间片结构。
间粒 － 间隐结构 ( 拉斑玄武结构) 是间粒结构和间隐结构之间的过渡型结构。在自形的斜长石微晶组成的三角形空隙中除了粒状辉石、磁铁矿外，还有玻璃质( 图 2 －16) 。
玻璃质结构 几乎全部为玻璃质组成，是急速冷却条件下的产物。当有 >5% 的斑晶发育时，可称为玻基斑状结构 ( 图 2 －17) 。
图 2 －16 伊丁玄武岩( 南京方山，单偏光，d =4mm)斑晶是伊丁石化的橄榄石和辉石，基质为基性斜长石、辉石微晶、磁铁矿以及玻璃质组成，具拉斑玄武结构
图 2 －17 玻基玄武岩( 河北张家口，单偏光，d =4. 8mm)玻基斑状结构，斑晶为辉石、橄榄石和基性斜长石，基质由橙黄色玻璃质组成
3. 种属划分及其特征
( 1) 按结构构造分类
可分粗玄岩、玄武岩、玻璃玄武岩、气孔玄武岩、杏仁玄武岩等。
粗玄岩 ( 粒玄岩) ( dolerite) 全晶质，细粒，部分可达中粒，可有斑晶，基质具间粒结构 ( 见图 2 －15) 。如矿物成分肉眼不能鉴别，则称细粒玄武岩。
玄武岩 ( basalt) 灰黑色，细粒致密状，粒度一般 <0. 1mm，可有斑晶，基质具间隐结构; 往往具气孔构造、杏仁构造及柱状节理。按结构和构造，可分微晶玄武岩、斑状玄武岩、气孔玄武岩、杏仁玄武岩等。
玄武岩玻璃 ( basalt glass) 致密状，玻璃质组成，不含水的玄武岩。玻璃质可发生重结晶。
( 2) 按矿物成分分类
常见橄榄玄武岩、辉石玄武岩等。
橄榄玄武岩 ( olivine basalt) 为富含橄榄石的玄武岩。如橄榄石全已变为伊丁石，可称为伊丁玄武岩 ( 见图2 －16) 。
辉石玄武岩 ( pyroxene basalt) 富含辉石的玄武岩。
( 3) 按化学成分分类
可分为拉斑玄武岩 ( tholeiite basalt) 、高铝玄武岩( high alumina basalt) 和碱性玄武岩 ( alkali basalt) ，其特征见表 2 －6。
细碧岩 ( spilite) 海底喷出的富钠质的基性熔岩，一般为绿色或浅绿色的隐晶质岩石，常具细碧结构、枕状构造。主要由钠长石和辉石构成斑晶，基质由绿泥石、阳起石、绿帘石、绿纤石、方解石、葡萄石等组成，有含铁矿矿物散布。有时可见残存的辉石或辉石假象。有时还可有较基性的斜长石残留体，常具斑状结构或交织结构 ( 图 2 －18) 。
图 2 －18 细碧岩( 广西鹰扬关，单偏光，d =2. 2mm)板条状斜长石无定向排列，其格架间填以粒状绿帘石、磁铁矿和片状绿泥石及少量碳酸盐矿物
表 2 －6 玄武岩的化学成分分类及其特征
细碧岩常与角斑岩和石英角斑岩共生，这种岩石组合称为细碧－角斑岩( 或石英角斑岩) 岩系( 或岩套) 。细碧岩大多产于地槽褶皱带中，一般认为它们是海底火山喷发的产物，且常与超镁铁岩 － 镁铁岩侵入杂岩、放射虫燧石岩共生，形成一个特殊的岩石组合( 杂岩系) ，称为蛇绿岩套或奥非奥岩套( ophiolite suit) 。我国祁连山、西藏雅鲁藏布江、天山、桂北等地有发育。
关于细碧岩的成因，目前一般认为它们是由洋中脊的海底交代作用形成的。
4. 玄武岩的次生变化
在表生作用影响下，玄武岩中的暗色矿物和浅色矿物是不稳定的，一部分转化成粘土矿物，一部分则形成氧化铁; 最后变成水铝矿、硅质与氧化铁的混合物，构成所谓的铝铁土或红土，如峨眉山玄武岩在某些地带的红土化现象。有时可形成很好的铝土矿层。
5. 玄武岩的分布和产状
玄武岩在地球上的分布极广，常呈厚大的岩流岩被产出。玄武岩不仅在陆壳上 ( 如北美、南美、印度、西伯利亚、中国) 有大面积分布; 太平洋、大西洋和印度洋的洋壳上也几乎全为它们所覆盖。玄武岩几乎是所有其他熔岩的 5 倍还要多，所以是自然界中最常见的熔岩。它们既可存在于洋中脊和洋岛上，也可分布在大陆边缘和稳定大陆内部。
我国的玄武岩分布很广泛，几乎各个地质时期都有产出。如东秦岭有前寒武纪熊耳群玄武岩喷溢，秦祁山地区有加里东期的大量基性熔岩活动，构成了甘肃白银厂和河南桐柏刘山岩地区的细碧岩 － 石英角斑岩系。海西期，在我国西南地区的云贵桂川则有二叠纪峨眉山玄武岩构成的泛流式岩系。南京、六合一带和海南等地则有第三纪的玄武岩流发育，河北张家口一带有中外闻名的汉诺坝第三纪玄武岩流分布，山西大同和大兴安岭中南部还有第四纪的玄武岩流分布。
6. 有关矿产和工业用途
与玄武岩有关的矿产有铜矿和一些次生矿床，如我国台湾金瓜石的自然铜即产于玄武岩的气孔中; 甘肃白银厂和河南桐柏刘山岩的细碧 － 石英角斑岩系中也有铜矿; 冰洲石、玛瑙和粘土矿也产于玄武岩中。
玄武岩是很好的铸石原料，用玄武岩制成的铸石产品具有强的耐酸、抗磨、抗压、绝缘性能，具有多种工业用途。另外还可用玄武岩制成玄武岩纤维用于混凝土中。
玄武岩的抗压强度约为 3500 ×105～ 5000 × 105Pa，多孔的玄武岩稍低。当其柱状节理发育时常可形成集水和透水体，也可成为油气的通道; 另外玄武岩层还可成为一些油气田的底层和盖层，如下辽河地区某些含油段的底层就是玄武岩。