Bovena reakcijas sērija ģeoloģijā
Deivids Santjago Garsija/Aurora/Getty Images
Bovena reakciju sērija ir apraksts par to, kā magma 's minerālvielas mainās, kad tās atdziest. Petrologs Normans Bovens (1887–1956) 1900. gadu sākumā veica kausēšanas eksperimentus gadu desmitiem, lai atbalstītu savu granīta teoriju. Viņš atklāja, ka bazalta kausējumam lēnām atdziestot, minerāli noteiktā secībā veido kristālus. Bouens izstrādāja divus to komplektus, kurus viņš savā 1922. gada rakstā nosauca par nepārtrauktām un nepārtrauktām sērijām. Petroģenēzes reakcijas princips .'
Bovena reakcijas sērija
The pārtrauktas sērijas sākas ar olivīnu, tad piroksēnu, amfibolu un biotītu. Tas, kas padara šo par 'reakcijas sēriju', nevis parastu sēriju, ir tas, ka katrs minerāls sērijā tiek aizstāts ar nākamo, kad kausējums atdziest. Kā teica Bovens, 'minerālu izzušana to parādīšanās secībā... ir reakcijas sērijas būtība.' Olivīns veido kristālus, pēc tam reaģē ar pārējo magmu, jo uz tā rēķina veidojas piroksēns. Noteiktā brīdī viss olivīns tiek resorbēts, un pastāv tikai piroksēns. Tad piroksēns reaģē ar šķidrumu, jo amfibola kristāli to aizstāj, un tad biotīts aizstāj amfibolu.
The nepārtrauktas sērijas ir plagioklāzes laukšpats. Augstā temperatūrā veidojas anortīta daudzveidība ar augstu kalcija saturu. Kad temperatūra pazeminās, to aizstāj ar daudz nātriju bagātākām šķirnēm: bytaunīts, labradorīts, andezīns, oligoklāze un albīts. Temperatūrai turpinot pazemināties, šīs divas sērijas saplūst, un šādā secībā kristalizējas vairāk minerālu: sārmu laukšpats, muskovīts un kvarcs.
Neliela reakciju sērija ietver minerālu spineļu grupu: hromītu, magnetītu, ilmenītu un titanītu. Bovens tos ievietoja starp divām galvenajām sērijām.
Citas sērijas daļas
Pilna sērija dabā nav sastopama, bet daudzas magmatiskie ieži parādīt sērijas daļas. Galvenie ierobežojumi ir šķidruma stāvoklis, dzesēšanas ātrums un minerālu kristālu tendence nosēsties gravitācijas ietekmē:
- Ja šķidrumā beidzas kādam konkrētam minerālam nepieciešamais elements, sērija ar šo minerālu tiek pārtraukta.
- Ja magma atdziest ātrāk, nekā reakcija var noritēt, agrīnie minerāli var saglabāties daļēji resorbētā veidā. Tas maina magmas evolūciju.
- Ja kristāli var pacelties vai nogrimt, tie pārstāj reaģēt ar šķidrumu un sakrājas kaut kur citur.
Visi šie faktori ietekmē magmas evolūcijas gaitu — tās diferenciāciju. Bovens bija pārliecināts, ka viņš varētu sākt ar bazalta magmu, visizplatītāko veidu, un izveidot jebkuru magmu no pareizās kombinācijas no trim. Taču mehānismi, kurus viņš neievēroja — magmas sajaukšanās, lauku iežu asimilācija un garozas iežu pārkausēšana — nemaz nerunājot par visu plātņu tektonikas sistēmu, ko viņš neparedzēja, ir daudz svarīgāki, nekā viņš domāja. Šodien mēs zinām, ka pat lielākie bazalta magmas ķermeņi nestāv pietiekami ilgi, lai atšķirtos līdz granītam.