玄武岩是地球洋壳和陆壳的重要组成物质,属基性火山岩,自然界资源丰富。玄武岩性能优异,应用广泛。玄武岩经再次高温熔融,可生产纤维、岩棉、铸石、鳞片等产品。玄武岩再次熔化一般需要1400℃以上的高温,冷却时具有析晶上限温度较高,容易析晶等特性,是影响以玄武岩为原料,主要组成以玄武岩玻璃或玻璃陶瓷形态存在的工业生产及产品质量控制和开发新型材料的关键因素。全面深入系统的研究玄武岩玻璃析晶规律,可为玄武岩纤维、铸石、鳞片及岩棉的工业化生产及产品质量控制和发展基于玄武岩的高放射性废物玻璃及玻璃陶瓷固化新型材料提供理论支撑。选取三种具有代表性的玄武岩作为实验材料,用偏光显微镜和X射线衍射（XRD）分析得到其主要矿物组成。通过1450℃高温熔制快速冷却制成玄武岩玻璃,用差示扫描量热法（DSC）研究其析晶动力学。玄武岩玻璃-1的三个结晶峰的析晶活化能（E）分别为314.20 kJ/mol、1232.49 kJ/mol和696.89 kJ/mol,表明玄武岩玻璃-1在高温下更容易结晶。除此之外,晶体生长指数表明玄武岩玻璃-1的结晶方式主要是表面结晶。玄武岩玻璃-2在890℃、1100℃和1190℃的析晶活化能（E）分别是165.23kJ/mol、352.21 kJ/mol和3415.34 kJ/mol,主要晶化方式在890℃和1100℃是体积晶化、1190℃是表面晶化。玄武岩玻璃-3在890℃、1100℃的析晶活化能分别是251.91 kJ/mol、699.14 kJ/mol,主要晶化方式为表面析晶。发现铁含量是导致玄武岩玻璃析晶上限温度较高且容易析晶的主要原因。利用叶腊石、透辉石、碳酸钙和玄武岩-3,通过重点调控其中的铁含量制成配合料制备改性玄武岩玻璃。改性使玄武岩玻璃中的TFe含量从改性前14.01 wt.%降至改性后的7.62 wt.%。析晶动力学结果表明改性玄武岩玻璃的析晶活化能高于未改性玄武岩玻璃。利用XRD对经过晶化热处理后的改性玄武岩玻璃样品进行分析,测量不到析晶相的存在,只能通过SEM分析发现少量析晶相。降低铁的含量可以有效地抑制玄武岩玻璃析晶,提高玄武岩玻璃的稳定性。借助X射线荧光光谱、穆斯堡尔谱、熔体的NBO/T值计算以及拉曼光谱等手段,构建并提出玄武岩玻璃的短程有序微观结构模型。玄武岩玻璃是由短程有序和长程无序的三维空间网络所构成的,玻璃中各种元素均是以离子或离子团的形式存在,离子团的主要短程有序微观结构是网络形成阳离子Si4+、Al3+、部分Fe3+及Ti4+构成的岛状、链状、层状及架状结构的阴离子团单元,网络变性阳离子Ca2+、Mg2+、部分Fe3+、Fe2+、Na+、K+等均匀而无序地分布在空隙中。