BOWEN-SERIEN: VAD ÄR DE, DISKONTINUERLIGA OCH KONTINUERLIGA SERIER - KEMI - 2026

De Bowen-serien är i första hand ett sätt att kategorisera de vanligaste magmatiska silikatmineral av den temperatur vid vilken de kristallisera. Inom vetenskapen om geologi finns det tre huvudtyper av bergarter, som klassificeras som stolliga bergarter, sedimentära och metamorfiska.

I huvudsak bildas stolliga bergarter genom kylning och stelnande av magma eller lava från manteln och jordskorpan, en process som kan orsakas av en temperaturökning, en minskning av trycket eller en förändring i sammansättningen.

Norman L. Bowen

Stelning kan äga rum under eller under jordens yta och bilda andra strukturer än stenar. I detta avseende försökte ett stort antal forskare genom historien att förklara hur magma kristalliserade under olika förhållanden för att bilda olika bergarter.

Men det var inte förrän på 1900-talet som petrologen Norman L. Bowen genomförde en lång serie studier av fraktionerad kristallisation för att kunna observera vilken typ av stenar som producerades i enlighet med de förhållanden han arbetade i.

Det som han observerade och avslutade i detta experiment accepterades snabbt av samhället, och dessa Bowen-serier blev den korrekta beskrivningen av magma-kristallisationsprocessen.

Vad består det av?

Som nämnts tidigare används Bowen-serien för att klassificera de magtarmiga silikatmineralerna som finns mer med hjälp av temperaturen vid vilken de kristalliseras.

Den grafiska representationen av denna serie gör det möjligt för oss att visualisera i vilken ordning mineralerna kommer att kristallisera enligt denna egenskap, de högre mineralerna är de första som kristalliseras i en magma som svalnar och de lägre är de sista som bildades. Bowen drog slutsatsen att kristallisationsprocessen bygger på fem principer:

1- Medan smältan svalnar kommer de kristalliserande mineralerna att förbli i termodynamisk jämvikt med den.

2- Med tiden och ökningen av mineralkristallisation kommer smältan att ändra dess sammansättning.

3- De första bildade kristallerna är inte längre i jämvikt med massan med den nya kompositionen, och de upplöses igen för att bilda nya mineraler. Det är därför det finns en serie reaktioner, som utvecklas med kylning.

4- De vanligaste mineralerna i stavar kan klassificeras i två serier: en kontinuerlig serie för reaktion av fältspar och en diskontinuerlig serie för ferromagnesiska mineraler (olivin, pyroxen, hornblende och biotit).

5 - Denna serie av reaktioner antar att från en enda magma kan alla typer av stötande bergarter härställa till följd av magmatisk differentiering.

Bowen seriediagram

Bowen-serien representeras av ett "Y" -format diagram, med horisontella linjer som fångar upp olika punkter på Y för att indikera temperaturintervall.

Den första linjen, sett från topp till botten, representerar en temperatur på 1800 ºC och manifesteras i form av ultramafiska bergarter.

Detta är det första avsnittet, eftersom mineraler inte kan bildas vid högre temperaturer än detta. Det andra avsnittet börjar vid 1100 ºC, och mellan denna temperatur och 1800 ºC är det där mafiska bergarter bildas.

Den tredje sektionen börjar vid 900 ºC och slutar vid 600 ºC; det senare representerar den punkt där armarna i diagrammet möts och en enda linje går ner. Mellan 600 ºC och 900 ºC bildas mellanliggande bergarter; lägre än detta kristalliserar felsiska stenar.

Diskontinuerlig serie

Diagramets vänstra arm tillhör den diskontinuerliga serien. Denna väg representerar mineralformationer som är rika på järn och magnesium. Det första mineralet som bildas på detta sätt är olivin, som är det enda stabila mineralet runt 1800 ºC.

Vid denna temperatur (och från detta ögonblick) kommer mineraler som bildas av järn, magnesium, kisel och syre att framgå. Med temperatursänkningen blir pyroxen stabil och kalcium börjar dyka upp i de mineraler som bildas när 1100 ºC uppnås.

När kylning till 900 ° C uppnås visas amfiboler (CaFeMgSiOOH). Slutligen slutar denna väg när temperaturen sjunker till 600 ºC, där biotiter börjar bildas på ett stabilt sätt.

Kontinuerlig serie

Denna serie kallas "kontinuerlig" eftersom mineralfältspatten bildas i en kontinuerlig och gradvis serie som börjar med en hög andel kalcium (CaAlSiO), men kännetecknas av en större bildning av natriumbaserade fältspar (CaNaAlSiO) .

Vid en temperatur på 900 ºC jämvikts systemet, magorna svalnar och kalciumjonerna tappas, så att från denna temperatur baseras bildningen av fältspat huvudsakligen på natriumfältspar (NaAlSiO). Denna gren kulminerar vid 600 ºC, där bildningen av fältspat är nästan 100% NaAlSiO.

För de resterande faserna - som är de sista som bildas och visas som den raka linjen som går ner från den föregående serien - kommer mineralet som kallas K-spar (kaliumfältspar) att uppträda vid temperaturer under 600 ºC, och muskoviten kommer att kommer att generera vid lägre temperaturer.

Det sista mineralet som bildas är kvarts, och endast i system där det finns ett överskott av kisel i återstoden. Detta mineral bildas vid relativt kalla magma-temperaturer (200 ºC), när det nästan har stelnat.

Magmatisk differentiering

Denna term hänvisar till separationen av magma i partier eller serier för att separera kristallerna från smältan.

Detta görs för att erhålla vissa mineraler som inte skulle förbli intakta i smältan om det fick fortsätta att kyla.

Som nämnts ovan upplöses de första mineralerna som bildas vid 1800 ° C och 1100ºC igen för att bilda andra, så att de kan gå förlorade för alltid om de inte separeras från den smälta blandningen i tid.

referenser

1. Britannica, E. (nd). Bowens reaktionsserie. Hämtad från britannica.com
2. College, C. (sf). Bowens reaktionsserie. Hämtad från colby.edu
3. Lerner, KL (sf). Bowens reaktionsserie. Hämtad från science.jrank.org
4. University, I. (sf). Bowens reaktionsserie. Hämtad från indiana.edu
5. Wikipedia. (Sf). Bowens reaktionsserie. Hämtad från en.wikipedia.org