Серия реакций Боуэна в геологии

Реакция Боуэна - это описание того, как магмаМинералы меняются по мере их охлаждения. Петролог Норман Боуэн (1887–1956) провел десятилетия экспериментов по плавлению в начале 1900-х годов в поддержку своей теории гранита. Он обнаружил, что когда базальтовый расплав медленно охлаждается, минералы образуют кристаллы в определенном порядке. Боуэн разработал два набора из них, которые он назвал прерывистой и непрерывной серией в своей статье 1922 года "Принцип реакции в петрогенезисе."

прерывистый ряд начинается с оливина, затем пироксена, амфибола и биотита. Что делает этот «реакционный ряд», а не обычный ряд, так это то, что каждый минерал в ряду заменяется следующим, когда расплав охлаждается. Как сказал Боуэн: «Исчезновение минералов в том порядке, в котором они появляются... является самой сущностью серия реакций. "Оливин образует кристаллы, затем он реагирует с остальной частью магмы, как пироксен образуется на его расходы. В определенный момент весь оливин рассасывается, и существует только пироксен. Затем пироксен реагирует с жидкостью, поскольку кристаллы амфибола заменяют его, а затем биотит заменяет амфибол.

непрерывная серия это полевой шпат плагиоклаза. При высоких температурах образуется анортит с высоким содержанием кальция. Затем, когда температура падает, его заменяют более богатые натрием сорта: байтаит, лабрадорит, андезин, олигоклаз и альбит. Когда температура продолжает падать, эти две серии сливаются, и в этом порядке кристаллизуется больше минералов: щелочной полевой шпат, мусковит и кварц.

Небольшая серия реакций включает минеральные группы шпинели: хромит, магнетит, ильменит и титанит. Боуэн поместил их между двумя главными сериями.

Полная серия не встречается в природе, но многие Магматические породы отображать части серии. Основными ограничениями являются состояние жидкости, скорость охлаждения и склонность минеральных кристаллов оседать под действием силы тяжести:

1. Если в жидкости заканчивается элемент, необходимый для определенного минерала, серия с этим минералом прерывается.
2. Если магма остывает быстрее, чем может протекать реакция, ранние минералы могут сохраняться в частично резорбированной форме. Это меняет эволюцию магмы.
3. Если кристаллы могут подниматься или опускаться, они перестают реагировать с жидкостью и накапливаются где-то еще.

Все эти факторы влияют на ход эволюции магмы - ее дифференциацию. Боуэн был уверен, что сможет начать с базальтовой магмы, наиболее распространенного типа, и построить любую магму из правильной комбинации трех. Но механизмы, которые он не учел, - перемешивание магмы, ассимиляция кантри-скалы и переплавление коры. породы - не говоря уже о всей системе тектоники плит, которую он не предвидел, гораздо важнее, чем он подумал. Сегодня мы знаем, что даже самые крупные тела базальтовой магмы не сидят достаточно долго, чтобы дифференцироваться вплоть до гранита.