Bowen-serier, hvad er de, diskontinuerlige og kontinuerlige serier

4039
Robert Johnston

Det Bowen-serien de er primært et middel til at kategorisere de mest almindelige vulkanske silikatmineraler efter den temperatur, ved hvilken de krystalliserer. I geologiens videnskab er der tre hovedtyper af klipper, der er klassificeret som vulkanske klipper, sedimentære og metamorfe.

Hovedsageligt dannes vulkanske klipper ved afkøling og størkning af magma eller lava fra kappen og jordskorpen, en proces, der kan være forårsaget af en temperaturstigning, et fald i tryk eller en ændring i sammensætningen..

Norman L. Bowen

Størkning kan finde sted under jordens overflade eller under den og danner andre strukturer end klipper. I denne forstand forsøgte et stort antal forskere gennem historien at forklare den måde, hvorpå magma krystalliserede under forskellige forhold for at danne forskellige typer sten.

Men det var først i det 20. århundrede, at petrologen Norman L. Bowen gennemførte en lang række undersøgelser af fraktioneret krystallisation for at være i stand til at observere den type sten, der blev produceret i henhold til de betingelser, hvor han arbejdede..

Også det, han observerede og konkluderede i dette eksperiment, blev hurtigt accepteret af samfundet, og disse Bowen-serier blev den korrekte beskrivelse af magmakrystallisationsprocessen..

Artikelindeks

  • 1 Hvad består det af?
  • 2 Diagram over Bowen-serien
  • 3 Diskontinuerlig serie
  • 4 Kontinuerlig serie
  • 5 Magmatisk differentiering
  • 6 Referencer

Hvad består det af?

Som tidligere nævnt bruges Bowen-serien til at klassificere de magtfulde silikatmineraler, der findes mere ved hjælp af den temperatur, ved hvilken de krystalliserer..

Den grafiske gengivelse af denne serie gør det muligt at visualisere rækkefølgen, i hvilken mineralerne krystalliserer i henhold til denne egenskab, jo højere mineraler er de første, der krystalliserer i en køle magma, og de lavere er de sidste, der dannes. Bowen konkluderede, at krystallisationsprocessen er baseret på fem principper:

1- Når smelten afkøles, forbliver de krystalliserende mineraler i termodynamisk ligevægt med dette.

2- Med tiden og stigningen i mineralsk krystallisation vil smelten ændre sin sammensætning.

3- De første dannede krystaller er ikke længere i ligevægt med massen med den nye sammensætning, og de opløses igen for at danne nye mineraler. Dette er grunden til, at der er en række reaktioner, som udvikler sig med kølingens passage..

4- De mest almindelige mineraler i vulkanske klipper kan kategoriseres i to serier: en kontinuerlig reaktionsserie for feltspat og en diskontinuerlig serie for ferromagnesiske mineraler (olivin, pyroxen, hornblende og biotit).

5- Denne række reaktioner antager, at fra en enkelt magma kan alle typer vulkanske klipper stamme som et resultat af magmatisk differentiering.

Bowen serie diagram

Bowen-serien er repræsenteret af et “Y” -formet diagram med vandrette linjer, der skærer forskellige punkter på Y for at angive temperaturområder..

Den første linje, set fra top til bund, repræsenterer en temperatur på 1800 ºC og manifesteres i form af ultramafiske klipper.

Dette er det første afsnit, da mineraler ikke kan dannes ved højere temperaturer end dette. Det andet afsnit begynder ved 1100 ° C, og mellem denne temperatur og 1800 ° C dannes de mafiske klipper..

Det tredje afsnit begynder ved 900 ° C og slutter ved 600 ° C; sidstnævnte repræsenterer det punkt, hvor armene på diagrammet mødes, og en enkelt linje ned. Mellem 600 ºC og 900 ºC dannes mellemliggende klipper; lavere end disse felsiske klipper krystalliserer.

Diskontinuerlig serie

Den venstre arm i diagrammet tilhører den diskontinuerlige serie. Denne sti repræsenterer mineralformationer, der er rige på jern og magnesium. Det første mineral, der dannes på denne måde, er olivin, som er det eneste stabile mineral omkring 1800 ºC..

Ved denne temperatur (og fra dette øjeblik) er mineraler dannet af jern, magnesium, silicium og ilt tydelige. Med temperaturfaldet vil pyroxen blive stabil, og calcium begynder at dukke op i de dannede mineraler, når de når 1100 ºC..

Når køling til 900 ºC er nået, vises amfiboler (CaFeMgSiOOH). Endelig slutter denne vej, når temperaturen falder til 600 ºC, hvor biotitter begynder at dannes på en stabil måde..

Kontinuerlig serie

Denne serie kaldes "kontinuerlig", fordi mineralfeldspat er dannet i en kontinuerlig og gradvis række, der begynder med en høj andel calcium (CaAlSiO), men er kendetegnet ved en større dannelse af natriumbaserede feltspat (CaNaAlSiO).

Ved en temperatur på 900 ºC ækvilibreres systemet, magmaerne afkøles, og calciumionerne tømmes, så dannelsen af ​​feltspat ud fra denne temperatur er hovedsageligt baseret på natriumfeltspat (NaAlSiO). Denne gren kulminerer ved 600 ºC, hvor dannelsen af ​​feltspat er næsten 100% NaAlSiO.

For de resterende faser - som er de sidste, der dannes og vises som den lige linje, der nedstammer fra den forrige serie - vises mineralet kendt som K-spar (kaliumfeltspat) ved temperaturer under 600 ºC, og muskovitten vil generere ved lavere temperaturer.

Det sidste mineral, der dannes, er kvarts og kun i systemer, hvor der er et overskud af silicium i resten. Dette mineral dannes ved relativt kolde magmatemperaturer (200 ºC), når det næsten er størknet.

Magmatisk differentiering

Dette udtryk refererer til adskillelse af magma i batcher eller serier for at adskille krystaller fra smelten..

Dette gøres for at opnå visse mineraler, der ikke ville forblive intakte i smelten, hvis den fik lov til at fortsætte med at køle ned..

Som nævnt ovenfor opløses de første mineraler, der dannes ved 1800 ° C og 1100 ° C igen for at danne andre, så de kan gå tabt for evigt, hvis de ikke adskilles fra den smeltede blanding i tide..

Referencer

  1. Britannica, E. (s.f.). Bowens reaktionsserie. Hentet fra britannica.com
  2. College, C. (s.f.). Bowens reaktionsserie. Hentet fra colby.edu
  3. Lerner, K. L. (s.f.). Bowens reaktionsserie. Hentet fra science.jrank.org
  4. University, I. (s.f.). Bowens reaktionsserie. Hentet fra indiana.edu
  5. Wikipedia. (s.f.). Bowens reaktionsserie. Hentet fra en.wikipedia.org

Endnu ingen kommentarer