BOWENOVE SERIJE: ŠTO SU, NEPREKIDNE I NEPREKIDNE SERIJE - KEMIJA - 2026

The Bowen serije su primarno sredstvo kategorizacije najčešćih magmatskih silikatnih minerala od temperature na kojoj se kristaliziraju. U znanosti o geologiji postoje tri glavne vrste stijena, koje su klasificirane kao magnetske stijene, sedimentne i metamorfne.

Uglavnom, magnetske stijene nastaju hlađenjem i očvršćivanjem magme ili lave iz plašta i zemljine kore, proces koji može biti uzrokovan porastom temperature, padom tlaka ili promjenom sastava.

Norman L. Bowen

Učvršćivanje se može odvijati ispod ili ispod površine zemlje, formirajući strukture osim stijena. U tom smislu, tijekom povijesti velik broj znanstvenika pokušavao je objasniti način na koji se magma kristalizirala u različitim uvjetima kako bi tvorila različite vrste stijena.

No tek je u 20. stoljeću petrolog Norman L. Bowen proveo dugi niz studija frakcijske kristalizacije kako bi mogao promatrati vrstu stijena koja je stvorena u skladu s uvjetima u kojima je radio.

Također, ono što je opazio i zaključio u ovom eksperimentu zajednica je brzo prihvatila, a ove Bowenove serije postale su točan opis procesa kristalizacije magme.

Od čega se sastoji?

Kao što je već spomenuto, Bowen serija koristi se za razvrstavanje magnetskih silikatnih minerala koji više postoje pomoću temperature na kojoj kristaliziraju.

Grafički prikaz ovog niza omogućava vizualizirati redoslijed kojim će se minerali kristalizirati u skladu s ovim svojstvom, pri čemu su viši minerali prvi kristalizirali u rashladnoj magmi, a donji zadnji. Bowen je zaključio da se proces kristalizacije temelji na pet principa:

1- Dok se talina hladi, minerali koji kristaliziraju ostat će u termodinamičkoj ravnoteži s njom.

2- S vremenom i porastom kristalizacije minerala talina će promijeniti svoj sastav.

3- Prvi kristali koji su stvoreni više nisu u ravnoteži s masom s novim sastavom, i ponovno se otapaju, stvarajući nove minerale. Zbog toga postoji niz reakcija, koje se razvijaju s prolaskom hlađenja.

4- Najčešći minerali u magnetskim stijenama mogu se svrstati u dvije serije: kontinuirani niz reakcija za feldparate i diskontinuirani niz za feromagnetske minerale (olivin, piroksen, hornblende i biotit).

5- Ovaj niz reakcija pretpostavlja da iz jedne magme mogu nastati sve vrste magmatskih stijena kao rezultat magmatske diferencijacije.

Dijagram serije Bowen

Sama Bowenova serija predstavljena je dijagramom oblika "Y", s vodoravnim linijama koje presijecaju različite točke na Y kako bi ukazale na temperaturna područja.

Prva linija, gledano od vrha do dna, predstavlja temperaturu od 1800 ºC, a očituje se u obliku ultramafičnih stijena.

To je prvi odjeljak, jer se minerali ne mogu formirati na temperaturama višim od ove. Drugi odjeljak počinje na 1100 ºC, a između ove temperature i 1800 ºC nastaju mafijske stijene.

Treći odjeljak započinje na 900 ° C i završava na 600 ° C; potonji predstavlja točku gdje se krakovi dijagrama susreću i jedna linija se spušta. Između 600 ° C i 900 ° C formiraju se intermedijarne stijene; niže od ovoga, kristaliziraju se kamene stijene.

Diskontinuirana serija

Lijeva kraka dijagrama pripada diskontinuiranoj seriji. Ova staza predstavlja mineralne formacije koje su bogate željezom i magnezijem. Prvi mineral koji nastaje na ovaj način je olivin, koji je jedini stabilan mineral oko 1800 ° C.

Pri ovoj temperaturi (i od ovog trenutka nadalje) bit će vidljivi minerali formirani željezom, magnezijem, silicijom i kisikom. S padom temperature, piroksen će postati stabilan, a kalcij će se početi pojavljivati ​​u mineralima formiranim kad se dosegne 1100 ºC.

Kad se postigne hlađenje na 900 ºC, pojavljuju se amfibole (CaFeMgSiOOH). Konačno, taj se put završava kada temperatura padne na 600 ° C, gdje se biotiti počinju formirati na stabilan način.

Kontinuirana serija

Ova serija naziva se "kontinuirana", jer se mineralni feldsprat formira u kontinuiranom i postupnom nizu koji započinje visokim udjelom kalcija (CaAlSiO), ali karakterizira ga veća formacija feldparata na bazi natrija (CaNaAlSiO), Pri temperaturi od 900 ° C, sustav se uravnoteži, magme se ohlade i kalcijevi ioni se istroše, tako da se od te temperature formiranje feldsparha temelji na natrijevim feldspratima (NaAlSiO). Ova grana kulminira na 600 ° C, gdje je formiranje feldspari gotovo 100% NaAlSiO.

Za preostale faze, koje su posljednje koje se formiraju i izgledaju kao ravna linija koja silazi iz prethodne serije - mineral poznat kao K-spar (kalijev feldsprat) pojavit će se na temperaturama nižim od 600 ° C, a moškvit će stvarat će se na nižim temperaturama.

Posljednji mineral koji nastaje je kvarc i to samo u sustavima u kojima ima viška silicija u ostatku. Ovaj mineral nastaje pri relativno hladnim temperaturama magme (200 ºC), kada se gotovo očvrsnuo.

Magmatska diferencijacija

Ovaj se pojam odnosi na odvajanje magme u šaržama ili seriji kako bi se kristali odvojili od taline.

To se radi kako bi se dobili određeni minerali koji ne bi ostali netaknuti u talini ako bi se moglo nastaviti hlađenje.

Kao što je gore spomenuto, prvi minerali koji nastaju pri 1800ºC i 1100ºC ponovo se otapaju kako bi nastali drugi, tako da se mogu zauvijek izgubiti ako se ne odvoje od rastaljene smjese na vrijeme.

Reference

1. Britannica, E. (drugo). Bowenova serija reakcija. Preuzeto s britannica.com
2. Koledž, C. (sf). Bowenova serija reakcija. Preuzeto s colby.edu
3. Lerner, KL (sf). Bowenova serija reakcija. Preuzeto sa science.jrank.org
4. Sveučilište, I. (sf). Bowenova serija reakcija. Preuzeto s indiana.edu
5. Wikipedia. (SF). Bowenova serija reakcija. Preuzeto sa en.wikipedia.org