The siri Bowen terutamanya satu cara untuk mengkategorikan paling biasa mineral silikat igneus oleh suhu di mana mereka menjadi kenyataan. Dalam sains geologi terdapat tiga jenis batuan utama, yang diklasifikasikan sebagai batuan igneus, sedimen dan metamorf.
Terutama, batuan igneus terbentuk oleh penyejukan dan pemadatan magma atau lava dari mantel dan kerak bumi, suatu proses yang dapat disebabkan oleh peningkatan suhu, penurunan tekanan, atau perubahan komposisi.
Norman L. Bowen
Pemejalan boleh berlaku di bawah atau di bawah permukaan bumi, membentuk struktur selain batu. Dalam pengertian ini, sepanjang sejarah sebilangan besar saintis cuba menjelaskan cara magma mengkristal dalam keadaan yang berbeza untuk membentuk pelbagai jenis batu.
Tetapi tidak sampai abad ke-20, ahli petrologi Norman L. Bowen melakukan kajian panjang mengenai pengkristalan pecahan untuk dapat melihat jenis batuan yang dihasilkan sesuai dengan keadaan di mana dia bekerja.
Juga, apa yang dia amati dan simpulkan dalam eksperimen ini dengan cepat diterima oleh masyarakat, dan siri Bowen ini menjadi gambaran yang betul mengenai proses penghabluran magma.
Apa itu?
Seperti disebutkan sebelumnya, siri Bowen digunakan untuk mengklasifikasikan mineral silikat igneus yang lebih banyak ada melalui suhu di mana mereka mengkristal.
Gambaran grafik siri ini memungkinkan untuk memvisualisasikan urutan mineral akan mengkristal mengikut sifat ini, mineral yang lebih tinggi menjadi yang pertama mengkristal dalam magma penyejuk, dan yang lebih rendah menjadi yang terakhir terbentuk. Bowen menyimpulkan bahawa proses penghabluran berdasarkan lima prinsip:
1- Walaupun leburnya sejuk, mineral penghabluran akan tetap berada dalam keseimbangan termodinamik dengannya.
2- Dengan berlalunya masa dan peningkatan penghabluran mineral, pencairan akan mengubah komposisinya.
3- Kristal pertama yang terbentuk tidak lagi dalam keseimbangan dengan jisim dengan komposisi baru, dan mereka larut lagi untuk membentuk mineral baru. Inilah sebabnya mengapa terdapat serangkaian reaksi, yang berkembang dengan berlalunya penyejukan.
4- Mineral yang paling biasa dalam batuan igneus dapat dikategorikan kepada dua siri: satu siri berterusan untuk tindak balas feldspars, dan satu siri putus untuk mineral feromagnetik (olivin, piroksena, hornblende dan biotit).
5- Rangkaian reaksi ini mengandaikan bahawa, dari satu magma, semua jenis batuan igneus dapat berasal sebagai hasil pembezaan magmatik.
Gambarajah siri Bowen
Seri Bowen sendiri diwakili oleh rajah berbentuk "Y", dengan garis mendatar memintas pelbagai titik pada Y untuk menunjukkan julat suhu.
Garis pertama, dilihat dari atas ke bawah, mewakili suhu 1800 ºC, dan dinyatakan dalam bentuk batuan ultramafik.
Ini adalah bahagian pertama, kerana mineral tidak dapat terbentuk pada suhu yang lebih tinggi daripada ini. Bahagian kedua bermula pada suhu 1100 ºC, dan antara suhu ini hingga 1800 ºC adalah di mana batuan mafik terbentuk.
Bahagian ketiga bermula pada suhu 900ºC dan berakhir pada suhu 600ºC; yang terakhir mewakili titik di mana lengan rajah bertemu dan satu garis turun. Batu antara antara 600ºC dan 900ºC terbentuk; lebih rendah daripada ini, batu felsik mengkristal.
Seri tidak putus-putus
Lengan kiri rajah tergolong dalam siri tak putus. Jalur ini mewakili formasi mineral yang kaya dengan zat besi dan magnesium. Mineral pertama yang terbentuk dengan cara ini adalah olivin, yang merupakan satu-satunya mineral stabil sekitar 1800 ºC.
Pada suhu ini (dan mulai saat ini) mineral yang terbentuk oleh besi, magnesium, silikon dan oksigen akan menjadi jelas. Dengan penurunan suhu, piroksena akan menjadi stabil dan kalsium akan mula muncul dalam mineral yang terbentuk ketika suhu 1100 ºC tercapai.
Apabila penyejukan hingga 900 ºC dicapai, amfibol muncul (CaFeMgSiOOH). Akhirnya, jalan ini berakhir apabila suhu turun hingga 600ºC, di mana biotit mula terbentuk dengan cara yang stabil.
Seri berterusan
Siri ini disebut "berterusan" kerana feldspar mineral terbentuk dalam siri berterusan dan beransur-ansur yang bermula dengan perkadaran kalsium yang tinggi (CaAlSiO), tetapi dicirikan oleh pembentukan feldspars berasaskan natrium yang lebih besar (CaNaAlSiO) .
Pada suhu 900 ºC, sistem menyeimbangkan, magma sejuk dan ion kalsium habis, sehingga dari suhu ini pembentukan feldspars didasarkan terutamanya pada sodium feldspars (NaAlSiO). Cabang ini memuncak pada suhu 600 ºC, di mana pembentukan feldspars hampir 100% NaAlSiO.
Untuk fasa-fasa sisa-yang terakhir terbentuk dan muncul sebagai garis lurus yang turun dari siri sebelumnya- mineral yang dikenali sebagai K-spar (kalium feldspar) akan muncul pada suhu di bawah 600 ºC, dan muscovite akan akan menjana pada suhu yang lebih rendah.
Mineral terakhir yang terbentuk adalah kuarza, dan hanya dalam sistem di mana terdapat lebihan silikon di sisa. Mineral ini terbentuk pada suhu magma yang agak sejuk (200 ºC), ketika hampir padat.
Pembezaan magmatik
Istilah ini merujuk kepada pemisahan magma dalam kumpulan atau siri, untuk memisahkan kristal dari lebur.
Ini dilakukan untuk mendapatkan mineral tertentu yang tidak akan tetap utuh dalam pencairan jika dibiarkan terus menyejukkan.
Seperti yang disebutkan di atas, mineral pertama yang terbentuk pada suhu 1800ºC dan 1100ºC larut lagi untuk membentuk yang lain, sehingga ia dapat hilang selama-lamanya jika mereka tidak terpisah dari campuran cair pada waktunya.
Rujukan
- Britannica, E. (nd). Siri Reaksi Bowen. Diperolehi dari britannica.com
- Kolej, C. (sf). Siri Reaksi Bowen. Diperolehi dari colby.edu
- Lerner, KL (sf). Siri Reaksi Bowen. Diperolehi dari science.jrank.org
- Universiti, I. (sf). Siri Reaksi Bowen. Diperoleh dari indiana.edu
- Wikipedia. (sf). Siri Reaksi Bowen. Diperolehi dari en.wikipedia.org