Bowen sarja ovat ensisijaisesti keino luokitella yleisin magmaattisia silikaattimineraaleja, että lämpötila, jossa ne kiteytyvät. Geologiatieteessä on kolme päätyyppiä olevaa kiveä, jotka luokitellaan muinaisiksi kiviksi, sedimentaatio- ja metamorfisiksi.
Pääasiassa tuhkamia kiviä muodostuu jäähdyttämällä ja jähmettämällä magmaa tai laavaa vaipasta ja maankuoresta, prosessista, jonka voi aiheuttaa lämpötilan nousu, paineen lasku tai koostumuksen muutos.
Norman L. Bowen
Jähmettyminen voi tapahtua maanpinnan alla tai alapuolella muodostaen muita rakenteita kuin kiviä. Tässä mielessä historian aikana suuri joukko tutkijoita yritti selittää tapaa, jolla magma kiteytyi vaihtelevissa olosuhteissa muodostaen erityyppisiä kiviaineita.
Mutta vasta 1900-luvulla petrologisti Norman L. Bowen suoritti pitkän sarjan fraktiokiteytymistä koskevia tutkimuksia voidakseen tarkkailla kivityyppejä, jotka oli tuotettu olosuhteissa, joissa hän työskenteli.
Lisäksi se, mitä hän havaitsi ja päätteli tässä kokeessa, hyväksyi nopeasti yhteisö, ja näistä Bowen-sarjoista tuli oikea kuvaus magman kiteytymisprosessista.
Mistä se koostuu?
Kuten aikaisemmin mainittiin, Bowen-sarjaa käytetään luokittelemaan ne norjalaiset silikaattimineraalit, jotka ovat enemmän olemassa niiden lämpötilan avulla, jossa ne kiteytyvät.
Tämän sarjan graafisen esityksen avulla voimme visualisoida järjestyksen, jossa mineraalit kiteytyvät tämän ominaisuuden mukaan, korkeammat mineraalit kiteytyvät ensimmäisenä jäähdyttävässä magmassa ja alemmat muodostavat viimeisen. Bowen päätteli, että kiteytysprosessi perustuu viiteen periaatteeseen:
1- Sulan jäähtyessä kiteytyvät mineraalit pysyvät termodynaamisessa tasapainossa sen kanssa.
2- Ajan kuluessa ja mineraalien kiteytymisen lisääntyessä sula muuttaa koostumustaan.
3- Ensimmäiset muodostuneet kiteet eivät ole enää tasapainossa massan kanssa uuden koostumuksen kanssa, ja ne liukenevat uudelleen muodostamaan uusia mineraaleja. Siksi on olemassa joukko reaktioita, jotka kehittyvät jäähdytyksen läpi.
4- Tuhkojen kivien yleisimmät mineraalit voidaan luokitella kahteen sarjaan: jatkuva sarja maasälpäreaktioita varten ja epäjatkuva sarja ferromagneettisiin mineraaleihin (oliviini, pyrokseeni, sarvenpuna ja biotiitti).
5 - Tämä reaktiosarja olettaa, että yhdestä magmasta kaikki tyypilliset hiukkaset voivat olla peräisin magmaattisen erilaistumisen seurauksena.
Bowen-sarjan kaavio
Itse Bowen-sarjaa edustaa "Y" -muotoinen kaavio, jossa vaakasuuntaiset viivat katkaisevat Y: n eri kohdat lämpötila-alueiden osoittamiseksi.
Ensimmäinen rivi ylhäältä alaspäin osoittaa lämpötilaa 1800 ºC ja ilmenee ultramafisten kivien muodossa.
Tämä on ensimmäinen osa, koska mineraalit eivät voi muodostua tätä korkeammissa lämpötiloissa. Toinen osa alkaa 1100 ºC: n lämpötilassa, ja lämpötilan ja 1800 ºC: n välillä on silloin, kun mafikivi muodostuu.
Kolmas osa alkaa lämpötilassa 900ºC ja päättyy lämpötilaan 600ºC; jälkimmäinen edustaa pistettä, jossa kaavion varret kohtaavat ja yksi rivi laskeutuu. Välillä muodostuu 600–900 ° C väliaikaisia kiviä; alempi kuin tämä, felsikivet kiteytyvät.
Epäjatkuva sarja
Kaavion vasen käsivarsi kuuluu epäjatkuvaan sarjaan. Tämä polku edustaa mineraalimuodostelmia, joissa on runsaasti rautaa ja magnesiumia. Ensimmäinen mineraali, joka näin muodosti, on oliviini, joka on ainoa vakaa mineraali noin 1800 ºC: n lämpötilassa.
Tässä lämpötilassa (ja tästä hetkestä lähtien) raudan, magnesiumin, piin ja hapen muodostamat mineraalit ovat ilmeisiä. Lämpötilan laskiessa pyrokseenista tulee vakaata ja kalsiumia alkaa muodostua mineraaleissa, kun lämpötila saavutetaan 1100 ºC.
Kun jäähdytys 900 ºC: seen on saavutettu, amfiboleja ilmestyy (CaFeMgSiOOH). Lopuksi tämä polku loppuu lämpötilan laskiessa 600ºC: seen, missä biotiitit alkavat muodostua vakaalla tavalla.
Jatkuva sarja
Tätä sarjaa kutsutaan "jatkuvaksi", koska mineraali maasälpä muodostuu jatkuvaan ja asteittaiseen sarjaan, joka alkaa suurella kalsiumpitoisuudella (CaAlSiO), mutta jolle on ominaista enemmän natriumpohjaisia maasälmiä (CaNaAlSiO)..
900 ºC: n lämpötilassa järjestelmä tasapainottuu, magmat jäähtyvät ja kalsiumionit ovat ehtyneet, joten tällaisesta lämpötilasta maasävyjen muodostuminen perustuu pääasiassa natriummaastoihin (NaAlSiO). Tämä haara huipentuu 600 ºC: seen, jossa maasävyt muodostuvat melkein 100% NaAlSiO: sta.
Jäännösfaasien kohdalla - jotka ovat muodostuneet viimeksi ja näkyvät suorana linjana, joka laskeutuu edellisestä sarjasta - K-spar'iksi (kalium maasälpä) tunnetut mineraalit ilmestyvät lämpötiloissa alle 600 ºC, ja muskoviitti tuottaa alhaisemmissa lämpötiloissa.
Viimeinen muodostunut mineraali on kvartsia ja vain järjestelmissä, joissa jäännöksessä on ylimäärä piitä. Tämä mineraali muodostuu suhteellisen kylmässä magman lämpötilassa (200 ºC), kun se on melkein kiinteytynyt.
Magmaattinen erottelu
Tämä termi viittaa magman erotukseen erissä tai sarjassa kiteiden erottamiseksi sulasta.
Tämä tehdään tiettyjen mineraalien saamiseksi, jotka eivät pysyisi ehjinä sulassa, jos sen annettaisiin jatkaa jäähdytystä.
Kuten edellä mainittiin, ensimmäiset mineraalit, jotka muodostuvat lämpötilassa 1800 ºC ja 1100 ºC, liukenevat uudelleen muodostaen muita, joten ne voivat menettää ikuisesti, jos niitä ei eroteta sulasta seoksesta ajoissa.
Viitteet
- Britannica, E. (toinen). Bowenin reaktiosarja. Haettu osoitteesta britannica.com
- College, C. (sf). Bowenin reaktiosarja. Haettu osoitteesta colby.edu
- Lerner, KL (sf). Bowenin reaktiosarja. Haettu osoitteesta science.jrank.org
- University, I. (sf). Bowenin reaktiosarja. Haettu osoitteesta indiana.edu
- Wikipedia. (SF). Bowenin reaktiosarja. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org