- Hva består den av?
- Bowen seriediagram
- Diskontinuerlig serie
- Kontinuerlig serie
- Magmatisk differensiering
- referanser
De Bowen serie er først og fremst en anordning for å kategorisere den vanligste magmatiske silikatmineraler ved den temperatur ved hvilken de krystallisere. I geologievitenskapen er det tre hovedtyper av bergarter, som er klassifisert som stollende bergarter, sedimentære og metamorfe.
Hovedsakelig dannes stollartede bergarter ved avkjøling og størkning av magma eller lava fra mantelen og jordskorpen, en prosess som kan være forårsaket av en økning i temperatur, en reduksjon i trykk eller en endring i sammensetningen.
Norman L. Bowen
Størkning kan skje under eller under jordoverflaten, og danne andre strukturer enn bergarter. Slik sett prøvde et stort antall forskere gjennom historien å forklare måten magma krystalliserte under forskjellige forhold for å danne forskjellige bergarter.
Men det var først på 1900-tallet at petrolog Norman L. Bowen gjennomførte en lang serie studier av brøkrystallisering for å kunne observere hvilken type bergart som ble produsert i henhold til forholdene han arbeidet i.
Også det han observerte og konkluderte med i dette eksperimentet, ble raskt akseptert av samfunnet, og disse Bowen-seriene ble den riktige beskrivelsen av magma-krystallisasjonsprosessen.
Hva består den av?
Som nevnt tidligere brukes Bowen-serien til å klassifisere de stollende silikatmineraler som finnes mer ved hjelp av temperaturen som de krystalliserer.
Den grafiske representasjonen av denne serien gjør det mulig å visualisere i hvilken rekkefølge mineralene vil krystallisere i henhold til denne egenskapen, de høyere mineralene er de første som krystalliserer i en avkjølende magma, og de nedre er de siste som dannes. Bowen konkluderte med at krystalliseringsprosessen er basert på fem prinsipper:
1- Mens smelten avkjøles, vil de krystalliserende mineralene forbli i termodynamisk likevekt med den.
2- Med tiden og økningen i mineralkrystallisering vil smeltingen endre sammensetningen.
3- De første dannede krystaller er ikke lenger i likevekt med massen med den nye sammensetningen, og de oppløses igjen for å danne nye mineraler. Dette er grunnen til at det er en serie reaksjoner, som utvikler seg med avkjøling.
4- De vanligste mineralene i stollartede bergarter kan kategoriseres i to serier: en kontinuerlig serie for reaksjon av feltspat, og en diskontinuerlig serie for ferromagnesiske mineraler (olivin, pyroksen, hornblende og biotitt).
5 - Denne reaksjonsserien antar at fra en enkelt magma kan alle typer stollarter oppstå som et resultat av magmatisk differensiering.
Bowen seriediagram
Bowen-serien er selv representert av et "Y" -formet diagram, med horisontale linjer som skjærer opp forskjellige punkter på Y for å indikere temperaturområder.
Den første linjen, sett fra topp til bunn, representerer en temperatur på 1800 ºC, og manifesteres i form av ultramafiske bergarter.
Dette er den første delen, siden mineraler ikke kan dannes ved temperaturer høyere enn dette. Den andre seksjonen begynner 1100 ºC, og mellom denne temperaturen og 1800 ºC er det mafiske bergarter som dannes.
Den tredje seksjonen begynner ved 900 ºC og slutter ved 600 ºC; sistnevnte representerer punktet hvor armene på diagrammet møtes og en enkelt linje går ned. Mellom 600 ºC og 900 ºC dannes mellomliggende bergarter; lavere enn dette, krystalliserer felsiske bergarter.
Diskontinuerlig serie
Diagramets venstre arm tilhører den diskontinuerlige serien. Denne banen representerer mineralformasjoner som er rike på jern og magnesium. Det første mineralet som danner denne måten er olivin, som er det eneste stabile mineralet rundt 1800 ºC.
På denne temperaturen (og fra dette øyeblikket) vil mineraler dannet av jern, magnesium, silisium og oksygen være tydelige. Når temperaturen synker, vil pyroksen bli stabilt og kalsium vil begynne å vises i mineralene som dannes når 1100 ºC er nådd.
Når kjøling til 900 ºC er nådd, vises amfiboler (CaFeMgSiOOH). Til slutt ender denne banen når temperaturen synker til 600 ºC, hvor biotitter begynner å danne seg på en stabil måte.
Kontinuerlig serie
Denne serien kalles "kontinuerlig" fordi mineral feltspat dannes i en kontinuerlig og gradvis serie som begynner med en høy andel kalsium (CaAlSiO), men er preget av en større dannelse av natriumbaserte feltspater (CaNaAlSiO) .
Ved en temperatur på 900 ºC ekvilibrerer systemet, magmaene avkjøles og kalsiumionene tømmes, slik at fra denne temperaturen er dannelsen av feltspat hovedsakelig basert på natriumfeltspett (NaAlSiO). Denne grenen kulminerer ved 600 ºC, der dannelsen av feltspat er nesten 100% NaAlSiO.
For de resterende fasene - som er de siste som dannes og vises som den rette linjen som stiger ned fra forrige serie - vil mineralet kjent som K-spar (kaliumfeltspat) vises ved temperaturer under 600 ºC, og muskovitten vil vil generere ved lavere temperaturer.
Det siste mineralet som dannes er kvarts, og bare i systemer hvor det er et overskudd av silisium i resten. Dette mineralet blir dannet ved relativt kalde magtemperaturer (200 ºC), når det nesten har stivnet.
Magmatisk differensiering
Dette uttrykket refererer til separasjon av magma i partier eller serier, for å skille krystallene fra smelten.
Dette gjøres for å oppnå visse mineraler som ikke ville forbli intakte i smelten hvis den fikk fortsette å avkjøle.
Som nevnt ovenfor, oppløses de første mineralene som dannes ved 1800 ºC og 1100 ºC igjen for å danne andre, slik at de kan gå tapt for alltid hvis de ikke blir separert fra den smeltede blandingen i tide.
referanser
- Britannica, E. (nd). Bowen's Reaction Series. Hentet fra britannica.com
- College, C. (sf). Bowen's Reaction Series. Hentet fra colby.edu
- Lerner, KL (sf). Bowen's Reaction Series. Hentet fra science.jrank.org
- University, I. (sf). Bowen's Reaction Series. Hentet fra indiana.edu
- Wikipedia. (SF). Bowen's Reaction Series. Hentet fra en.wikipedia.org