Серия реакций Боуэна
| Прерывистый Ряд ( Мафические минералы ) | Непрерывный Ряд ( кислые минералы ) | Высокий | |||||||||||||||||||||
| Оливин | Плагиоклаз ( богатый кальцием ) | ||||||||||||||||||||||
| Пироксен | |||||||||||||||||||||||
| Амфибол | |||||||||||||||||||||||
| Биотит (Черная слюда ) | Плагиоклаз ( натрием ) богатый | Родственник Кристаллизация Температура | |||||||||||||||||||||
| Ортоклаз ( К-полевой шпат ) | |||||||||||||||||||||||
| москвич (Белая слюда ) | |||||||||||||||||||||||
| Кварц ( Фельзиковый минерал ) | |||||||||||||||||||||||
| Низкий | |||||||||||||||||||||||
В области геологии серия реакций Боуэна представляет собой работу канадского петролога Нормана Л. Боуэна . [ 1 ] который на основе экспериментов и наблюдений над природными горными породами обобщил последовательность кристаллизации обычных силикатных минералов из типичной базальтовой магмы, подвергающейся фракционной кристаллизации (т.е. кристаллизации, при которой ранее образовавшиеся кристаллы удаляются из магмы путем осаждения кристаллов, оставляя после себя жидкость слегка другой состав). [ 2 ] [ 3 ] Ряд реакций Боуэна способен объяснить, почему определенные типы минералов обычно встречаются вместе, в то время как другие почти никогда не связаны друг с другом. В начале 1900-х годов он экспериментировал с порошкообразным каменным материалом, который нагревали до тех пор, пока он не расплавился, а затем давал остыть до заданной температуры, после чего он наблюдал типы минералов, которые образовывались в полученных камнях. Он повторил этот процесс при постепенно более низких температурах, и полученные результаты привели его к формулировке серии реакций, которая до сих пор принимается как идеализированное развитие минералов, образующихся при охлаждении базальтовой магмы, подвергающейся фракционной кристаллизации. Основываясь на работе Боуэна, по минералам, присутствующим в породе, можно сделать вывод об относительных условиях, при которых этот материал сформировался. [ 4 ]
Описание
[ редактировать ]
Ряд делится на две ветви: сплошную ( кислые минералы: полевые шпаты ) и прерывистую ( мафические минералы). Минералы в верхней части иллюстрации (отложены) кристаллизуются первыми, поэтому градиент температуры можно считать от высокого к низкому: высокотемпературные минералы находятся вверху, а низкотемпературные — внизу. Ветвь справа на иллюстрации является непрерывной (с непрерывными твердыми растворами кислых минералов) и приводит к образованию плагиоклаза, обогащенного натрием , при понижении температуры. В прерывистой серии основные минералы, такие как оливин, сначала кристаллизуются при более высокой температуре по мере остывания магмы. Однако, если они не осаждаются (оседают), состав магмы не меняется, и по мере дальнейшего охлаждения магмы оливин перекристаллизуется в пироксен .
Поскольку поверхность Земли представляет собой среду с низкой температурой по сравнению с зонами горных пород, диаграмма также отражает относительную стабильность минералов: те, что внизу, являются наиболее стабильными, а те, что находятся наверху, быстрее всего подвержены выветриванию, известные как Серия растворений Гольдича . Это связано с тем, что минералы наиболее устойчивы в условиях температуры и давления, наиболее близких к тем, в которых они образовались.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Тилли, CE (1957). « Норман Леви Боуэн 1887-1956». Биографические мемуары членов Королевского общества . 3 :6–26. дои : 10.1098/rsbm.1957.0002 . JSTOR 769349 . S2CID 73262622 .
- ^ Боуэн, Нидерланды (1956). Эволюция магматических пород . Канада: Дувр. стр. 60–62.
- ^ Боуэн, Нидерланды (1922). «Принцип реакции в петрогенезисе». Журнал геологии . 30 (3): 177–198. дои : 10.1086/622871 .
- ^ Кляйн, Корнелис и Корнелиус С. Херлбат-младший, Руководство по минералогии, Wiley, 20-е изд. 1985, с. 476 ISBN 0-471-80580-7