BOWEN SOROZAT: MI EZEK, SZAKASZOS ÉS FOLYAMATOS SOROZAT - KÉMIA - 2026

A Bowen sorozat elsősorban azt jelenti, hogy a leggyakoribb mulatszerű szilikát-ásványokat kategóriába sorolhatjuk a kristályosodási hőmérséklet alapján. A geológiai tudományban a kőzet három fő típusa létezik: tudatlan kőzetek, üledékes és metamorf kőzetek.

Az idegen kőzeteket főként a magma vagy láva hűtése és megszilárdulása képezi a köpenyből és a földkéregből. Ezt a folyamatot okozhatja a hőmérséklet emelkedése, a nyomás csökkenése vagy az összetétel megváltozása.

Norman L. Bowen

A megszilárdulás a föld felszíne alatt vagy alatt mehet végbe, a szikláktól eltérő szerkezeteket képezve. Ebben az értelemben a történelem folyamán számos tudós megkísérelte megmagyarázni, hogy a magma miként kristályosodik változó körülmények között, hogy különféle kőzeteket képezzen.

Norman L. Bowen petrológus azonban csak a 20. században végezte a frakcionált kristályosodás hosszú sorozatát, hogy megfigyelhesse a kőzet típusát, amelyet a munka körülményei szerint állítottak elő.

Azt is, amit ebben a kísérletben megfigyelt és megállapított, gyorsan elfogadta a közösség, és ezek a Bowen-sorozatok váltak a magma kristályosodási folyamatának helyes leírásává.

Mit jelent ez?

Mint korábban említettük, a Bowen-sorozatot arra használják, hogy osztályozzák azokat a magszilikát ásványokat, amelyek inkább léteznek, azon hőmérséklet alapján, amelyen kristályosodnak.

Ennek a sorozatnak a grafikus ábrázolása lehetővé teszi az ásványok ezen tulajdonság szerinti kristályosodási sorrendjének ábrázolását, a magasabb ásványi anyagok először kristályosodnak ki hűtött magmában, az alacsonyabbak pedig utoljára képződnek. Bowen arra a következtetésre jutott, hogy a kristályosítási folyamat öt alapelvre épül:

1- Amíg az olvadék lehűl, a kristályosodó ásványok termodinamikai egyensúlyban maradnak vele.

2- Az idő múlásával és az ásványi kristályosodás növekedésével az olvadék megváltoztatja összetételét.

3- Az első képződött kristályok már nem egyensúlyban vannak az új összetételű tömeggel, és újra feloldódnak, hogy új ásványokat képezzenek. Ezért van egy sor reakció, amely a hűtés átadásával alakul ki.

4- A fakó kőzetekben a leggyakoribb ásványi anyagokat két sorozatba lehet sorolni: folytonos reakciósorozat földpárokra és egy szakaszos sorozat ferromágneses ásványokra (olivin, piroxén, szarv és biotit).

5- Ez a reakciósorozat feltételezi, hogy egyetlen magmából mindenfajta tucat nélküli kőzet származhat a magmatikus differenciálódás eredményeként.

Bowen sorozat diagramja

Magukat a Bowen-sorozatot "Y" alakú ábra ábrázolja, vízszintes vonalakkal az Y különböző pontjai metszik a hőmérsékleti tartományokat.

Az első sor fentről lefelé nézve 1800 ºC hőmérsékletet ábrázol, és ultramagasabb kőzetek formájában nyilvánul meg.

Ez az első szakasz, mivel az ásványok nem képezhetnek ennél magasabb hőmérsékleten. A második szakasz 1100 ° C-on kezdődik, és e hőmérséklet és 1800 ° C közötti hőmérsékleti ponton alakulnak ki a maffikus sziklák.

A harmadik szakasz 900 ° C-on kezdődik és 600 ° C-on fejeződik be; ez utóbbi azt a pontot jelöli, ahol a diagram karjai találkoznak, és egyetlen vonal leszáll. 600 ° C és 900 ° C között közbenső kőzetek képződnek; ennél alacsonyabban a felzikus kőzetek kristályosodnak.

Nem szakaszos sorozatok

A diagram bal karja a szakaszos sorozathoz tartozik. Ez az út ásványi képződményeket ábrázol, amelyekben gazdag vas és magnézium. Az első ásványi anyag, amely így alakul ki, az olivin, amely az egyetlen stabil ásvány 1800 ºC körüli hőmérsékleten.

Ezen a hőmérsékleten (és ettől a pillanattól kezdve) a vas, magnézium, szilícium és oxigén által képzett ásványok nyilvánvalóak lesznek. A hőmérséklet csökkenésével a piroxén stabilizálódik, és 1100 ºC elérésekor a képződött ásványokban megjelenik a kalcium.

Ha eléri a 900 ºC-ra való hűtést, amfibolok jelennek meg (CaFeMgSiOOH). Végül ez az út akkor ér véget, amikor a hőmérséklet 600 ° C-ra csökken, ahol a biotitok stabil módon kezdenek kialakulni.

Folyamatos sorozat

Ezt a sorozatot "folyamatos" -nak nevezzük, mivel az ásványi földpát folyamatos és fokozatos sorozatban képződik, amely nagy kalciumtartalommal (CaAlSiO) kezdődik, de a nátrium-alapú földpát (CaNaAlSiO) nagyobb képződése jellemzi.

900 ºC-os hőmérsékleten a rendszer egyensúlyba kerül, a mágia lehűl és a kalcium-ionok kimerülnek, így ettől a hőmérséklettől a földpálcák kialakulása főként nátrium-földpát (NaAlSiO) alapja. Ez az ág 600 ° C-on tetőződik, ahol a földpárok képződése csaknem 100% NaAlSiO.

A fennmaradó fázisokhoz - amelyek utoljára képződnek és egyenes vonalnak tűnnek, amely az előző sorozatból származik - a K-spar-nak (kálium földpátnak) nevezett ásvány 600 ºC alatti hőmérsékleten jelenik meg, és a pézsma alacsonyabb hőmérsékleten generál.

Az utolsó képződő ásvány kvarc, és csak olyan rendszerekben, ahol a maradékban túl sok szilícium van. Ez az ásvány viszonylag hideg magma hőmérsékleten (200 ° C) képződik, amikor majdnem megszilárdult.

Magmás differenciálás

Ez a kifejezés magma szétválasztását tételekben vagy sorozatokban annak érdekében, hogy elválaszthassák a kristályokat az olvadéktól.

Ennek célja bizonyos ásványi anyagok előállítása, amelyek nem maradnak érintetlenül az olvadékban, ha hagyják folytatni a hűtést.

Mint fentebb említettük, az első ásványi anyagok, amelyek 1800 ° C és 1100 ° C hőmérsékleten képződnek, ismét feloldódnak, hogy másokat képezzenek, így örökre elveszhetnek, ha időben nem választják el az olvadék keverékből.

Irodalom

1. Britannica, E. (második). Bowen reakciósorozat. Visszakeresve a britannica.com webhelyről
2. College, C. (sf). Bowen reakciósorozat. A (z) colby.edu oldalból származik
3. Lerner, KL (sf). Bowen reakciósorozat. A (z) science.jrank.org lapból származik
4. University, I. (sf). Bowen reakciósorozat. A lap eredeti címe: indiana.edu
5. Wikipedia. (Sf). Bowen reakciósorozat. Vissza a (z) en.wikipedia.org oldalról