СЕРИИ БОУЭНА: ЧТО ЭТО ТАКОЕ, ПРЕРЫВИСТЫЕ И НЕПРЕРЫВНЫЕ СЕРИИ - ХИМИЯ - 2024

Серия Боуэна - это, прежде всего, средство классификации наиболее распространенных магматических силикатных минералов по температуре, при которой они кристаллизуются. В геологии есть три основных типа горных пород, которые подразделяются на вулканические, осадочные и метаморфические.

В основном магматические породы образуются в результате охлаждения и затвердевания магмы или лавы из мантии и земной коры, процесса, который может быть вызван повышением температуры, понижением давления или изменением состава.

Норман Л. Боуэн

Затвердевание может происходить под или под поверхностью земли, образуя структуры, отличные от горных пород. В этом смысле на протяжении всей истории большое количество ученых пытались объяснить, каким образом магма кристаллизовалась в различных условиях с образованием различных типов горных пород.

Но только в 20 веке петролог Норман Л. Боуэн провел длинную серию исследований фракционной кристаллизации, чтобы иметь возможность наблюдать за типом горных пород, которые были получены в соответствии с условиями, в которых он работал.

Кроме того, то, что он наблюдал и заключил в этом эксперименте, было быстро принято сообществом, и эти серии Боуэна стали правильным описанием процесса кристаллизации магмы.

В чем он состоит?

Как упоминалось ранее, ряды Боуэна используются для классификации изверженных силикатных минералов, которые больше существуют, посредством температуры, при которой они кристаллизуются.

Графическое изображение этой серии позволяет нам визуализировать порядок, в котором минералы будут кристаллизоваться в соответствии с этим свойством, причем более высокие минералы кристаллизуются первыми в охлаждающейся магме, а более низкие - последними. Боуэн пришел к выводу, что процесс кристаллизации основан на пяти принципах:

1- Пока расплав остывает, кристаллизующиеся минералы остаются с ним в термодинамическом равновесии.

2- По прошествии времени и с увеличением кристаллизации минералов состав расплава изменится.

3- Первые образовавшиеся кристаллы больше не находятся в равновесии с массой с новым составом, и они снова растворяются с образованием новых минералов. Вот почему происходит ряд реакций, которые развиваются по мере охлаждения.

4. Наиболее распространенные минералы в магматических породах можно разделить на две группы: непрерывный ряд для реакции полевых шпатов и прерывистый ряд для ферромагнетиков (оливин, пироксен, роговая обманка и биотит).

5- Эта серия реакций предполагает, что из одной магмы все типы магматических пород могут возникнуть в результате магматической дифференциации.

Диаграмма серии Боуэн

Сами серии Bowen представлены диаграммой в форме буквы «Y» с горизонтальными линиями, пересекающими различные точки на оси Y для обозначения диапазонов температур.

Первая линия, если смотреть сверху вниз, представляет температуру 1800 ºC и проявляется в виде ультраосновных пород.

Это первый раздел, поскольку минералы не могут образовываться при температурах выше этой. Вторая секция начинается при 1100 ºC, а между этой температурой и 1800 ºC формируются основные породы.

Третий участок начинается при 900ºC и заканчивается при 600ºC; последняя представляет собой точку, в которой пересекаются ветви диаграммы и спускается одна линия. Между 600ºC и 900ºC образуются промежуточные породы; Ниже этого уровня кристаллизуются кислые породы.

Прерывистая серия

Левое плечо диаграммы принадлежит разрывной серии. Этот путь представляет собой минеральные образования, богатые железом и магнием. Первым минералом, который образуется таким образом, является оливин, который является единственным устойчивым минералом при температуре около 1800 ºC.

При этой температуре (и с этого момента) будут видны минералы, образованные железом, магнием, кремнием и кислородом. С понижением температуры пироксен станет стабильным, и кальций начнет появляться в минералах, образовавшихся при достижении 1100 ºC.

При охлаждении до 900 ºC появляются амфиболы (CaFeMgSiOOH). Наконец, этот путь заканчивается, когда температура падает до 600ºC, когда биотиты начинают стабильно формироваться.

Непрерывная серия

Этот ряд называется «непрерывным», потому что минеральный полевой шпат образуется в непрерывном и постепенном ряду, который начинается с высокой доли кальция (CaAlSiO), но характеризуется большим образованием полевого шпата на основе натрия (CaNaAlSiO). .

При температуре 900 ºC система уравновешивается, магмы охлаждаются, а ионы кальция истощаются, так что с этой температуры образование полевых шпатов происходит в основном на натриевых полевых шпатах (NaAlSiO). Эта ветвь достигает кульминации при 600 ºC, где образование полевого шпата составляет почти 100% NaAlSiO.

Для остаточных фаз, образующихся последними и представляющих собой прямую линию, спускающуюся с предыдущей серии, минерал, известный как K-шпат (калиевый полевой шпат), появится при температурах ниже 600 ºC, а мусковит будет будет генерироваться при более низких температурах.

Последний образуемый минерал - это кварц, и только в тех системах, где в остатке присутствует избыток кремния. Этот минерал образуется при относительно низких температурах магмы (200 ºC), когда он почти затвердел.

Магматическая дифференциация

Этот термин относится к разделению магмы партиями или сериями, чтобы отделить кристаллы от расплава.

Это делается для того, чтобы получить определенные минералы, которые не остались бы неповрежденными в расплаве, если бы ему позволили продолжить охлаждение.

Как упоминалось выше, первые минералы, которые образуются при температуре 1800 ° C и 1100 ° C, снова растворяются, образуя другие, поэтому они могут быть потеряны навсегда, если их вовремя не отделить от расплавленной смеси.

Ссылки

1. Британника, Э. (nd). Серия реакций Боуэна. Получено с britannica.com
2. Колледж, К. (SF). Серия реакций Боуэна. Получено с colby.edu
3. Лернер, KL (SF). Серия реакций Боуэна. Получено с science.jrank.org
4. Университет, И. (SF). Серия реакций Боуэна. Получено с indiana.edu
5. Wikipedia. (SF). Серия реакций Боуэна. Получено с en.wikipedia.org