Bowen serisi öncelikli olarak kristalize olduğu sıcaklık en yaygın volkanik silikat mineralleri sınıflandırmak için bir araçtır. Jeoloji biliminde, magmatik kayaçlar, tortul ve metamorfik olarak sınıflandırılan üç ana kaya türü vardır.
Esas olarak, magma veya lavın mantodan ve yer kabuğundan soğuması ve katılaşması ile oluşan magmatik kayaçlar, sıcaklıktaki artış, basınçtaki düşüş veya bileşimdeki bir değişikliğin neden olabileceği bir süreçtir.
Norman L. Bowen
Katılaşma, yeryüzünün altında veya altında gerçekleşerek kayalardan başka yapılar oluşturabilir. Bu anlamda, tarih boyunca çok sayıda bilim insanı, magmanın farklı kaya türleri oluşturmak için değişen koşullar altında nasıl kristalleştiğini açıklamaya çalıştı.
Ancak 20. yüzyıla kadar, petrolog Norman L. Bowen, çalıştığı koşullara göre üretilen kayaların türlerini gözlemleyebilmek için uzun bir fraksiyonel kristalleşme çalışmaları serisi yürüttü.
Ayrıca, bu deneyde gözlemlediği ve sonuçlandırdığı şey topluluk tarafından hızla kabul edildi ve bu Bowen serileri, magma kristalizasyon sürecinin doğru tanımı haline geldi.
Nelerden oluşuyor?
Daha önce de belirtildiği gibi, Bowen serisi, daha fazla var olan magmatik silikat minerallerini, kristalleştikleri sıcaklıkla sınıflandırmak için kullanılır.
Bu serinin grafik temsili, minerallerin bu özelliğe göre kristalleşeceği sırayı görselleştirmeye izin verir, daha yüksek mineraller bir soğutma magması içinde ilk kristalleşir ve daha düşük olanlar en son oluşur. Bowen, kristalleşme sürecinin beş prensibe dayandığı sonucuna vardı:
1- Eriyik soğurken kristalleşen mineraller termodinamik dengede kalacaktır.
2- Zaman geçtikçe ve mineral kristalleşmesinin artmasıyla eriyik, bileşimini değiştirecektir.
3- Oluşan ilk kristaller yeni bileşimi ile artık kütle ile dengede değildir ve yeniden çözünerek yeni mineraller oluşturur. Bu nedenle, soğumanın geçmesiyle gelişen bir dizi reaksiyon vardır.
4- Magmatik kayaçlarda en yaygın olan mineraller iki seri halinde kategorize edilebilir: feldispatların reaksiyonu için sürekli bir seri ve ferromagnezik mineraller için süreksiz bir seri (olivin, piroksen, hornblend ve biyotit).
5- Bu reaksiyonlar dizisi, tek bir magmadan her tür magmatik kayanın magmatik farklılaşmanın bir sonucu olarak ortaya çıkabileceğini varsayar.
Bowen serisi diyagramı
Bowen serisinin kendisi, sıcaklık aralıklarını göstermek için Y üzerindeki çeşitli noktaları kesen yatay çizgilerle "Y" şeklinde bir diyagramla temsil edilir.
Yukarıdan aşağıya bakıldığında ilk çizgi 1800 ºC'lik bir sıcaklığı temsil eder ve ultramafik kayalar şeklinde kendini gösterir.
Bu birinci bölümdür çünkü bundan daha yüksek sıcaklıklarda mineraller oluşamaz. İkinci bölüm 1100 ºC'de başlar ve bu sıcaklık ile 1800 C arasında mafik kayaların oluştuğu yerdir.
Üçüncü bölüm 900ºC'de başlar ve 600ºC'de biter; ikincisi, diyagramın kollarının birleştiği ve tek bir çizginin alçaldığı noktayı temsil eder. 600ºC ile 900ºC arasında ara kayalar oluşur; bundan daha düşük olan felsik kayaçlar kristalleşir.
Süreksiz seriler
Diyagramın sol kolu, süreksiz seriye aittir. Bu yol, demir ve magnezyum açısından zengin mineral oluşumlarını temsil eder. Bu şekilde oluşan ilk mineral, 1800 ºC civarında tek kararlı mineral olan olivindir.
Bu sıcaklıkta (ve bu andan itibaren) demir, magnezyum, silikon ve oksijenin oluşturduğu mineraller ortaya çıkacaktır. Sıcaklığın düşmesiyle birlikte piroksen kararlı hale gelecek ve 1100 ºC'ye ulaşıldığında oluşan minerallerde kalsiyum görünmeye başlayacaktır.
900 ºC'ye soğutulduğunda amfiboller belirir (CaFeMgSiOOH). Son olarak bu yol, sıcaklığın 600ºC'ye düştüğü ve biyotitlerin kararlı bir şekilde oluşmaya başladığı noktada sona erer.
Sürekli dizi
Bu seri "sürekli" olarak adlandırılır çünkü mineral feldispat, yüksek oranda kalsiyum (CaAlSiO) ile başlayan, ancak daha fazla sodyum bazlı feldispatlar (CaNaAlSiO) oluşumu ile karakterize edilen sürekli ve kademeli bir seri halinde oluşur. .
900 C sıcaklıkta sistem dengeye gelir, magmalar soğur ve kalsiyum iyonları tükenir, böylece bu sıcaklıktan itibaren feldispat oluşumu esas olarak sodyum feldispatlara (NaAlSiO) dayanır. Bu dal, feldispat oluşumunun neredeyse% 100 NaAlSiO olduğu 600 C'de doruğa ulaşır.
En son oluşan ve önceki seriden inen düz çizgi olarak görünen artık fazlar için, K-spar (potasyum feldspat) olarak bilinen mineral 600 ºC'nin altındaki sıcaklıklarda görünecek ve muskovit daha düşük sıcaklıklarda üretecektir.
Oluşan son mineral kuvars ve yalnızca kalıntıda fazla silikon bulunan sistemlerde. Bu mineral, neredeyse katılaştığı zaman, nispeten soğuk magma sıcaklıklarında (200 ºC) oluşur.
Magmatik farklılaşma
Bu terim, kristalleri eriyikten ayırmak için magmanın yığınlar veya seriler halinde ayrılmasını ifade eder.
Bu, soğumaya devam etmesine izin verildiği takdirde eriyikte bozulmadan kalmayacak bazı mineralleri elde etmek için yapılır.
Yukarıda bahsedildiği gibi 1800ºC ve 1100ºC'de oluşan ilk mineraller diğerlerini oluşturmak üzere tekrar çözünerek eriyik karışımdan zamanla ayrılmadıkları takdirde sonsuza kadar kaybolabilirler.
Referanslar
- Britannica, E. (nd). Bowen'in Reaksiyon Serisi. Britannica.com'dan alındı
- Kolej, C. (sf). Bowen'in Reaksiyon Serisi. Colby.edu'dan alındı
- Lerner, KL (sf). Bowen'in Reaksiyon Serisi. Science.jrank.org adresinden alındı
- Üniversite, I. (sf). Bowen'in Reaksiyon Serisi. İndiana.edu adresinden kurtarıldı
- Vikipedi. (Sf). Bowen'in Reaksiyon Serisi. En.wikipedia.org adresinden alındı