BOWENOVA SÉRIA: ČO SÚ TO, DISKONTINUÁLNE A NEPRETRŽITÉ SÉRIE - CHÉMIA - 2025

Tieto série Bowen sú predovšetkým prostriedky triediť z najčastejších magmatické silikátové minerály podľa teploty, pri ktorej sa kryštalizovať. Vo vede geológie existujú tri hlavné typy hornín, ktoré sú klasifikované ako vyvieracie horniny, sedimentárne a metamorfované.

Hlavne vyvieracie horniny sa tvoria ochladením a stuhnutím magmy alebo lávy z plášťa a zemskej kôry, čo je proces, ktorý môže byť spôsobený zvýšením teploty, znížením tlaku alebo zmenou zloženia.

Norman L. Bowen

K tuhnutiu môže dôjsť pod alebo pod povrchom zeme, pričom sa vytvoria iné štruktúry ako horniny. V tomto zmysle sa v priebehu histórie veľké množstvo vedcov snažilo vysvetliť spôsob, akým magma kryštalizovala za rôznych podmienok, aby vytvorili rôzne druhy hornín.

Ale až v 20. storočí uskutočnil petrolog Norman L. Bowen dlhú sériu štúdií frakčnej kryštalizácie, aby bol schopný pozorovať typ hornín, ktoré sa vyrábali podľa podmienok, v ktorých pracoval.

Tiež to, čo pozoroval a uzavrel v tomto experimente, spoločenstvo rýchlo prijalo a tieto Bowenove série sa stali správnym popisom procesu kryštalizácie magmatu.

Na čom spočíva?

Ako už bolo spomenuté, Bowenova séria sa používa na klasifikáciu rovnomerných silikátových minerálov, ktoré viac existujú podľa teploty, pri ktorej kryštalizujú.

Grafické znázornenie tejto série nám umožňuje vizualizovať poradie, v ktorom minerály budú kryštalizovať podľa tejto vlastnosti, pričom vyššie minerály ako prvé kryštalizujú v magme, ktorá ochladzuje, a nižšie sa vytvárajú ako posledné. Bowen dospel k záveru, že proces kryštalizácie je založený na piatich zásadách:

1 - Keď sa tavenina ochladzuje, kryštalizujúce minerály s ňou zostanú v termodynamickej rovnováhe.

2 - Postupom času a zvyšovaním kryštalizácie minerálov bude tavenina meniť svoje zloženie.

3 - Prvé vytvorené kryštály už nie sú v rovnováhe s hmotou s novým zložením a znova sa rozpúšťajú za vzniku nových minerálov. Preto existuje rad reakcií, ktoré sa vyvíjajú v priebehu chladenia.

4 - Najbežnejšie minerály v vyvrelých horninách sa dajú rozdeliť do dvoch sérií: kontinuálna séria reakcií živcov a diskontinuálna séria feromagnezických minerálov (olivín, pyroxén, hornblende a biotit).

5- Táto séria reakcií predpokladá, že z jednej magmy môžu všetky druhy vyvrelých hornín vzniknúť ako dôsledok magmatickej diferenciácie.

Schéma série Bowen

Samotné Bowenove série sú znázornené diagramom v tvare "Y", s vodorovnými čiarami zachytávajúcimi rôzne body na Y, ktoré označujú teplotné rozsahy.

Prvý riadok pri pohľade zhora nadol predstavuje teplotu 1800 ° C a prejavuje sa vo forme ultramafických hornín.

Toto je prvá časť, pretože minerály sa nemôžu tvoriť pri teplotách vyšších ako táto. Druhá časť sa začína pri 1100 ° C a medzi touto teplotou a 1800 ° C sa vytvárajú mafické horniny.

Tretia časť začína na 900 ° C a končí na 600 ° C; posledný menovaný predstavuje bod, kde sa ramená diagramu stretávajú a zostupuje jedna čiara. Medzi 600 ° C a 900 ° C sa tvoria stredné horniny; nižšie ako toto, kryštalizujú skalné horniny.

Diskontinuálne série

Ľavé rameno diagramu patrí do nespojitých sérií. Táto cesta predstavuje minerálne útvary bohaté na železo a horčík. Prvým minerálom, ktorý sa tvorí týmto spôsobom, je olivín, ktorý je jediným stabilným minerálom s teplotou okolo 1800 ° C.

Pri tejto teplote (a od tejto chvíle) budú zrejmé minerály tvorené železom, horčíkom, kremíkom a kyslíkom. S poklesom teploty sa pyroxén stabilizuje a vápnik sa začne objavovať v mineráloch, ktoré sa tvoria, keď sa dosiahne 1100 ° C.

Keď sa dosiahne ochladenie na 900 ° C, objavia sa obojživelníky (CaFeMgSiOOH). Nakoniec táto cesta končí, keď teplota klesne na 600 ° C, kde sa začínajú tvoriť biotity stabilným spôsobom.

Nepretržité série

Táto séria sa nazýva „kontinuálna“, pretože minerálny živec sa tvorí v súvislej a postupnej sérii, ktorá začína vysokým podielom vápnika (CaAlSiO), ale vyznačuje sa väčšou tvorbou živcov na báze sodíka (CaNaAlSiO). ,

Pri teplote 900 ° C sa systém ekvilibruje, magmy sa ochladzujú a vápnikové ióny sa vyčerpávajú, takže z tejto teploty je tvorba živcov založená hlavne na sodných živcoch (NaAlSiO). Táto vetva kulminuje pri 600 ° C, kde tvorba živcov je takmer 100% NaAlSiO.

Pri zvyškových fázach, ktoré sa tvoria posledné a ktoré sa javia ako priamka, ktorá zostupuje z predchádzajúcej série, sa pri teplotách pod 600 ° C objaví minerál známy ako K-spar (draselný živec) a muskovit bude bude generovať pri nízkych teplotách.

Poslednou minerálnou látkou, ktorá sa tvorí, je kremeň, a to iba v systémoch, v ktorých je zvyšok kremíka. Tento minerál sa tvorí pri relatívne nízkych teplotách magmatu (200 ° C), keď takmer stuhol.

Magmatická diferenciácia

Tento výraz sa vzťahuje na oddelenie magmy v dávkach alebo sériách, aby sa kryštály oddelili od taveniny.

Toto sa uskutočňuje za účelom získania určitých minerálov, ktoré by v tavenine nezostali nedotknuté, ak by sa umožnilo ďalšie ochladzovanie.

Ako je uvedené vyššie, prvé minerály, ktoré sa tvoria pri 1800 ° C a 1100 ° C, sa znova rozpustia za vzniku ďalších, takže sa môžu navždy stratiť, ak sa včas neoddelia od roztavenej zmesi.

Referencie

1. Britannica, E. (nd). Bowenova séria reakcií. Zdroj: britannica.com
2. College, C. (sf). Bowenova séria reakcií. Zdroj: colby.edu
3. Lerner, KL (sf). Bowenova séria reakcií. Zdroj: Science.jrank.org
4. University, I. (sf). Bowenova séria reakcií. Zdroj: indiana.edu
5. Wikipedia. (SF). Bowenova séria reakcií. Zdroj: en.wikipedia.org