Tyto série Bowen jsou především prostředky třídit z nejčastějších magmatické silikátové minerály podle teploty, při které se krystalizovat. Ve vědě geologie existují tři hlavní typy hornin, které jsou klasifikovány jako vyvřelé horniny, sedimentární a metamorfované.
Hlavně jsou vyvřelé horniny vytvářeny ochlazováním a tuhnutím magmatu nebo lávy z pláště a zemské kůry, což je proces, který může být způsoben zvýšením teploty, snížením tlaku nebo změnou složení.
Norman L. Bowen
Ztuhnutí může probíhat pod nebo pod povrchem země a vytvářet jiné struktury než skály. V tomto smyslu se celá řada vědců snažila vysvětlit způsob, jakým magma krystalizovala za různých podmínek za vzniku různých typů hornin.
Ale až ve 20. století provedl petrolog Norman L. Bowen dlouhou sérii studií frakční krystalizace, aby mohl pozorovat typ hornin, které byly vytvořeny podle podmínek, za nichž pracoval.
Také to, co pozoroval a uzavřel v tomto experimentu, bylo komunitou rychle přijato a tyto Bowenovy řady se staly správným popisem procesu krystalizace magmatu.
Na čem to spočívá?
Jak již bylo zmíněno dříve, Bowenova řada se používá ke klasifikaci magmatických křemičitanových minerálů, které více existují pomocí teploty, při které krystalizují.
Grafické znázornění této řady umožňuje vizualizovat pořadí, ve kterém minerály krystalizují podle této vlastnosti, přičemž vyšší minerály jsou první, které krystalizují v chladícím magmatu, a dolní jsou poslední, které se tvoří. Bowen dospěl k závěru, že proces krystalizace je založen na pěti principech:
1 - Zatímco se tavenina ochladí, krystalizující minerály s ní zůstanou v termodynamické rovnováze.
2 - S postupem času a zvýšením minerální krystalizace bude tavenina měnit své složení.
3 - První vytvořené krystaly již nejsou v rovnováze s hmotou s novým složením a znovu se rozpustí a vytvoří nové minerály. To je důvod, proč existuje řada reakcí, které se vyvíjejí v průběhu chlazení.
4 - Nejběžnější minerály v vyvřelých horninách lze rozdělit do dvou řad: kontinuální řada pro reakci živců a diskontinuální řada pro ferromagnesické minerály (olivin, pyroxen, hornblende a biotit).
5- Tato série reakcí předpokládá, že z jediného magmatu mohou vznikat všechny druhy vyvřelých hornin v důsledku magmatické diferenciace.
Bowenův diagram
Bowen série sám jsou reprezentovány “Y” diagram ve tvaru, s vodorovnými čarami zachytit různé body na Y ukázat teplotní rozsahy.
První řádek při pohledu shora dolů představuje teplotu 1800 ° C a projevuje se ve formě ultramafických hornin.
Toto je první sekce, protože minerály se nemohou tvořit při teplotách vyšších než je tato. Druhá část začíná při 1100 ° C a mezi touto teplotou a 1800 ° C se vytvářejí mafické horniny.
Třetí sekce začíná na 900 ° C a končí na 600 ° C; ten představuje bod, kde se setkávají ramena diagramu a sestupuje jediná čára. Mezi 600 ° C a 900 ° C se tvoří střední horniny; nižší než toto, krystaly skály.
Diskontinuální série
Levé rameno diagramu patří do nespojité řady. Tato cesta představuje minerální útvary bohaté na železo a hořčík. První minerál, který se tvoří tímto způsobem, je olivin, který je jediným stabilním minerálem při teplotě kolem 1800 ° C.
Při této teplotě (a od této chvíle) budou patrné minerály tvořené železem, hořčíkem, křemíkem a kyslíkem. S poklesem teploty se pyroxen stane stabilním a vápník se začne objevovat v minerálech vytvořených, jakmile se dosáhne 1100 ° C.
Po dosažení chlazení na 900 ° C se objeví obojživelníky (CaFeMgSiOOH). Nakonec tato cesta končí, když teplota klesne na 600 ° C, kde se biotity začínají formovat stabilním způsobem.
Souvislá řada
Tato řada se nazývá „kontinuální“, protože minerální živec je tvořen spojitou a postupnou řadou, která začíná vysokým podílem vápníku (CaAlSiO), ale vyznačuje se větší tvorbou živců na bázi sodíku (CaNaAlSiO)..
Při teplotě 900 ° C systém ustálí rovnováhu, magmy vychladnou a vápníkové ionty se vyčerpají, takže z této teploty je tvorba živců založena především na živočišných živicích (NaAlSiO). Tato větev kulminuje při 600 ° C, kde tvorba živců je téměř 100% NaAlSiO.
U zbytkových fází, které se jako poslední tvoří a které se objevují jako přímka, která sestupuje z předchozí řady, se minerál známý jako K-spar (draselný živec) objeví při teplotách pod 600 ° C a muskovit bude bude generovat při nižších teplotách.
Poslední minerální látka, která se tvoří, je křemen, a to pouze v systémech, kde je ve zbytku přebytek křemíku. Tento minerál se tvoří při relativně chladných magmatických teplotách (200 ° C), když téměř ztuhl.
Magmatická diferenciace
Tento termín se týká oddělení magmatu v dávkách nebo sériích, aby se krystaly oddělily od taveniny.
To se provádí za účelem získání určitých minerálů, které by nezůstaly neporušené v tavenině, pokud by bylo umožněno pokračovat v chlazení.
Jak bylo uvedeno výše, první minerály, které se vytvářejí při 1800 ° C a 1100 ° C, se znovu rozpustí za vzniku dalších, takže mohou být navždy ztraceny, pokud se neoddělí od roztavené směsi v čase.
Reference
- Britannica, E. (nd). Bowenova reakční řada. Citováno z britannica.com
- College, C. (sf). Bowenova reakční řada. Citováno z colby.edu
- Lerner, KL (sf). Bowenova reakční řada. Citováno z Science.jrank.org
- University, I. (sf). Bowenova reakční řada. Citováno z indiana.edu
- Wikipedia. (sf). Bowenova reakční řada. Citováno z en.wikipedia.org