Bowenova reakcijska serija u geologiji

Bowenova reakcijska serija opis je kako magmaminerali se mijenjaju kad se ohlade. Petrolog Norman Bowen (1887. - 1956.) izveo je desetljeća pokusa topljenja u ranim 1900-ima podupirući svoju teoriju o granitu. Otkrio je da se minerali formiraju kristali, u određenom redoslijedu, kako se bazaltska talina polako hladi. Bowen je razradio dva skupa koja je nazvao diskontinuiranom i kontinuiranom serijom u svom radu iz 1922. "Načelo reakcije u Petrogenezi."

diskontinuirane serije započinje s olivinom, zatim piroksenom, amfibolom i biotitom. Ono što čini ovu "reakcijsku seriju" a ne običnu seriju je ta što se svaki mineral u nizu zamjenjuje sljedećim kada se talina hladi. Kao što je Bowen rekao, "Nestanak minerala redom kojim se pojavljuju... je od same suštine serija reakcija. "Olivine formira kristale, a zatim reagira s ostatkom magme kao što piroksen formira na trošak. U određenom trenutku sav se olivin resorbira, a postoji samo piroksen. Tada piroksen reagira s tekućinom dok ga kristali amfibola zamjenjuju, a zatim biotit zamjenjuje amfibol.

kontinuirani niz je plagioklazni feldspar. Na visokim temperaturama formira se visoko kalcijev anorthit. Kada padnu temperature, zamjenjuju ga više sorti bogatih natrijem: bytownit, labradorit, andesin, oligoklaza i albit. Kako temperatura i dalje pada, ove dvije serije se stapaju, a više minerala kristalizira tim redoslijedom: alkalni poljski šparac, moskit i kvarc.

Manji niz reakcija uključuje spinelnu skupinu minerala: kromit, magnetit, ilmenit i titanit. Bowen ih je smjestio između dvije glavne serije.

Kompletna serija se ne nalazi u prirodi, ali mnogi magnetske stijene prikaz dijelova serije. Glavna ograničenja su stanje tekućine, brzina hlađenja i sklonost mineralnih kristala da se talože pod gravitacijom:

1. Ako u tekućini ponestane elementa potrebnog za određeni mineral, niz s tim mineralom se prekida.
2. Ako se magma ohladi brže nego što reakcija može potrajati, rani minerali mogu ostati u djelomično resorbiranom obliku. To mijenja evoluciju magme.
3. Ako se kristali mogu podići ili potonuti, prestaju reagirati s tekućinom i gomilaju se negdje drugdje.

Svi ovi čimbenici utječu na tijek evolucije magme - na njezinu diferencijaciju. Bowen je bio uvjeren da može započeti s bazaltnom magmom, najčešćim tipom, i praviti bilo koju magmu iz prave kombinacije ove tri. Ali mehanizmi koje je odbacivao - miješanje magme, asimilacija seoskih stijena i topljenje kora stijene - a da ne spominjemo cijeli sustav tektonike ploča koje nije predvidio, mnogo su važnije od njega misao. Danas znamo da čak ni najveća tijela bazaltske magme ne sjede još dovoljno dugo i razlikuju granit.