Серия Боуен: Какво представляват, прекъснати и непрекъснати серии

Серията Боуен е преди всичко средство за категоризиране на най-често срещаните минерали от магнитен силикат по температурата, при която те кристализират. В науката за геологията има три основни вида скали, които са класифицирани в магмени скали, седиментни и метаморфни.

Главно, магмените скали се формират от охлаждането и втвърдяването на магмата или лавата, идващи от мантията и земната кора, процес, който може да възникне от повишаване на температурата, намаляване на налягането или промяна на състава.

Втвърдяването може да се извърши под повърхността на земята или под нея, образувайки структури, различни от скалите. В този смисъл през цялата си история голям брой учени се опитваха да обяснят начина, по който магмата кристализира при различни условия, за да образуват различни видове скали.

Но едва през двадесети век, когато петрологът Норман Л. Боуен е провел дълга поредица от проучвания за фракционна кристализация, за да наблюдава вида скали, които са произведени според условията, в които работи.

Също така, това, което той наблюдава и заключва в този експеримент, е бързо прието от общността, и тези серии от Боуен стават правилното описание на процеса на кристализация на магма.

Какви са те?

Както беше споменато по-горе, серията Боуен служи за класифициране на магнителните силикатни минерали, които имат най-голямо съществуване чрез температурата, при която те кристализират.

Графичното представяне на тази серия ни позволява да визуализираме реда, в който минералите ще кристализират според това свойство, като горните минерали са първите, които кристализират в магма, която се охлажда, а долните формират последната. Боуън заключи, че процесът на кристализация се основава на пет принципа:

1- Докато разтопената маса се охлажда, минералите, които кристализират, ще останат в термодинамично равновесие с нея.

2- С течение на времето и увеличаването на кристализацията на минералите, стопилката ще промени състава си.

3 - Първите образувани кристали вече не са в равновесие с масата с нов състав и се разтварят отново, за да образуват нови минерали. Ето защо има серия от реакции, които се развиват с преминаването на охлаждането.

4- Най-често срещаните минерали от вулканични камъни могат да бъдат категоризирани в две серии: непрекъсната серия от фелдшпатовата реакция и прекъсната серия за феромагнитни минерали (оливин, пироксен, рогбленда и биотит).

5 - Тази серия от реакции предполага, че от една магма всички видове магмени скали могат да възникнат от ефекта на магматичната диференциация.

Диаграма на серията Боуен

Самата серия Боуен е представена с "Y" диаграма, с хоризонтални линии, които пресичат няколко точки от Y, за да посочат температурните диапазони.

Първата линия, визуализираща се от горе до долу, представлява температура от 1800 ºC и се проявява под формата на ултрамафични скали.

Това е първата част, тъй като минералите не могат да се образуват при по-високи температури. Втората секция започва при 1100 ºC, а между тази температура и тази на 1800 ºC се образуват мафите.

Третата част започва при 900 ºC и завършва при 600 ºC; последната представлява точката, в която ръцете на диаграмата се събират и една линия се спуска. Междинните скали образуват между 600 ºC и 900 ºC; по-ниски от това фелсичните скали кристализират.

Прекъснати серии

Лявата ръка на диаграмата принадлежи към прекъснатите серии. Този път представлява минерални образувания, богати на желязо и магнезий. Първият минерал, който се образува от този път, е оливин, който е единственият стабилен минерал около 1800 ºC.

При тази температура (и от този момент) ще бъдат очевидни минерали, образувани от желязо, магнезий, силиций и кислород. С понижаването на температурата пироксенът ще се стабилизира и калцийът ще започне да се появява в образуваните минерали, когато достигне 1100 ºC.

Когато охлаждането достигне 900 ° С, се появяват амфиболи (CaFeMgSiOOH). И накрая, този път свършва, когато температурата се понижи до 600 ºC, където биотитите започват да се формират в стабилна форма.

Непрекъснати серии

Тази серия се нарича "непрекъснато", тъй като минералният фелдшпат се образува в непрекъснат и постепенен цикъл, който започва с висок процент калций (CaAlSiO), но който се характеризира с по-голямо образуване на фелдшпати на основата на натрий (CaNaAlSiO),

При температура от 900 ° С системата е балансирана, магмите се охлаждат и калциевите йони се изчерпват, така че от тази температура образуването на фелдшпати се основава главно на натриеви полеви шпатове (NaAlSiO). Този клон завършва при 600 ° C, където образуването на фелдшпати е почти 100% NaAlSiO.

За остатъчните фази - които се оформят последно и са представени като права линия, която се спуска от предишната серия - минералът, известен като K-spar (фелдшпат калий), ще се появи при температури под 600 ° C, а московската воля ще генерира при по-ниски температури.

Последният минерал, който трябва да се образува, е кварц и само в системи, където има излишък от силиций в остатъка. Този минерал се образува при относително ниски температури на магмата (200 ºC), когато е почти втвърден.

Магматична диференциация

Този термин се отнася до отделяне на магмата в партиди или серии, за да се разделят кристалите от стопилката.

Това се прави, за да се получат определени минерали, които не биха останали непокътнати в стопилката, ако се остави да продължи охлаждането.

Както бе споменато по-горе, първите минерали, които се образуват при 1800 ° С и 1100 ° С, се разтварят отново, за да образуват други, така че те могат да бъдат загубени завинаги, ако не са разделени във времето от стопената смес.