ชุดเวนส่วนใหญ่จะมีวิธีการจัดหมวดหมู่ที่พบมากที่สุดซิลิเกตหินอัคนีโดยอุณหภูมิที่พวกเขาตกผลึก ในทางวิทยาศาสตร์ของธรณีวิทยามีหินสามประเภทหลักซึ่งจัดอยู่ในประเภทหินอัคนีหินตะกอนและหินแปร
โดยทั่วไปแล้วหินอัคนีเกิดจากการเย็นตัวและแข็งตัวของหินหนืดหรือลาวาจากเปลือกโลกและเปลือกโลกซึ่งเป็นกระบวนการที่อาจเกิดจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิความดันลดลงหรือการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ
นอร์แมนแอล. เวน
การแข็งตัวอาจเกิดขึ้นใต้หรือใต้พื้นผิวโลกก่อให้เกิดโครงสร้างอื่นที่ไม่ใช่หิน ในแง่นี้ตลอดประวัติศาสตร์นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากพยายามอธิบายวิธีการที่หินหนืดตกผลึกภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกันเพื่อสร้างหินประเภทต่างๆ
แต่จนถึงศตวรรษที่ 20 นักธรณีวิทยานอร์แมนแอล. โบเวนได้ทำการศึกษาการตกผลึกแบบเศษส่วนเป็นระยะเวลานานเพื่อให้สามารถสังเกตชนิดของหินที่เกิดขึ้นตามเงื่อนไขที่เขาทำงานได้
นอกจากนี้สิ่งที่เขาสังเกตและสรุปในการทดลองนี้ได้รับการยอมรับอย่างรวดเร็วจากชุมชนและชุด Bowen เหล่านี้ได้กลายเป็นคำอธิบายที่ถูกต้องเกี่ยวกับกระบวนการตกผลึกของหินหนืด
ประกอบด้วยอะไรบ้าง?
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ชุด Bowen ใช้ในการจำแนกแร่ซิลิเกตที่มีชีวิตอยู่ได้มากขึ้นโดยใช้อุณหภูมิที่พวกมันตกผลึก
การแสดงภาพกราฟิกของชุดนี้ช่วยให้เห็นภาพลำดับที่แร่ธาตุจะตกผลึกตามคุณสมบัตินี้แร่ธาตุที่สูงกว่าเป็นกลุ่มแรกที่ตกผลึกในหินหนืดที่เย็นตัวและแร่ที่ต่ำกว่าจะก่อตัวเป็นก้อนสุดท้าย Bowen สรุปว่ากระบวนการตกผลึกเป็นไปตามหลักการ 5 ประการ:
1- ในขณะที่ละลายเย็นลงแร่ที่ตกผลึกจะยังคงอยู่ในสมดุลทางอุณหพลศาสตร์กับมัน
2- เมื่อเวลาผ่านไปและการตกผลึกของแร่เพิ่มขึ้นการละลายจะเปลี่ยนองค์ประกอบ
3- ผลึกแรกที่เกิดขึ้นจะไม่สมดุลกับมวลที่มีองค์ประกอบใหม่อีกต่อไปและจะละลายอีกครั้งเพื่อสร้างแร่ธาตุใหม่ ด้วยเหตุนี้จึงมีปฏิกิริยาหลายอย่างซึ่งพัฒนาขึ้นเมื่อผ่านการระบายความร้อน
4- แร่ธาตุที่พบมากที่สุดในหินอัคนีสามารถแบ่งออกเป็นสองชุดคืออนุกรมต่อเนื่องสำหรับปฏิกิริยาของเฟลด์สปาร์และอนุกรมที่ไม่ต่อเนื่องสำหรับแร่เฟอโรซีน (โอลิวีนไพร็อกซีนฮอร์นเบลนด์และไบโอไทต์)
5- ปฏิกิริยาแบบนี้ทำให้สันนิษฐานได้ว่าหินอัคนีทุกประเภทสามารถเกิดจากแมกมาจากหินหนืดเพียงก้อนเดียว
แผนภาพชุด Bowen
ชุด Bowen นั้นแสดงด้วยแผนภาพรูปตัว "Y" โดยมีเส้นแนวนอนขวางจุดต่างๆบน Y เพื่อระบุช่วงอุณหภูมิ
บรรทัดแรกมองจากบนลงล่างแสดงถึงอุณหภูมิ 1800 ºCและแสดงออกมาในรูปของหินอุลตรามาฟิค
นี่เป็นส่วนแรกเนื่องจากแร่ธาตุไม่สามารถก่อตัวที่อุณหภูมิสูงกว่านี้ได้ ส่วนที่สองเริ่มต้นที่ 1100 ºCและระหว่างอุณหภูมินี้ถึง 1800 ºCเป็นที่ก่อตัวของหินมาฟิค
ส่วนที่สามเริ่มต้นที่900ºCและสิ้นสุดที่600ºC; หลังแสดงถึงจุดที่แขนของแผนภาพมาบรรจบกันและเส้นเดียวลงมา ระหว่าง600ºCถึง900ºCหินกลางจะเกิดขึ้น ต่ำกว่านี้หินเฟลซิกจะตกผลึก
ซีรีส์ไม่ต่อเนื่อง
แขนซ้ายของแผนภาพเป็นของซีรีส์ที่ไม่ต่อเนื่อง เส้นทางนี้แสดงถึงการก่อตัวของแร่ธาตุที่อุดมไปด้วยเหล็กและแมกนีเซียม แร่ธาตุชนิดแรกที่สร้างด้วยวิธีนี้คือโอลิวีนซึ่งเป็นแร่ธาตุเดียวที่มีความเสถียรประมาณ 1,800 ºC
ที่อุณหภูมินี้ (และต่อจากนี้ไป) แร่ธาตุที่เกิดจากเหล็กแมกนีเซียมซิลิกอนและออกซิเจนจะปรากฏชัด เมื่ออุณหภูมิลดลงไพร็อกซีนจะเสถียรและแคลเซียมจะเริ่มปรากฏในแร่ธาตุที่เกิดขึ้นเมื่อถึง 1100 ºC
เมื่อระบายความร้อนถึง 900 ºCแอมฟิโบลจะปรากฏขึ้น (CaFeMgSiOOH) ในที่สุดเส้นทางนี้จะสิ้นสุดลงเมื่ออุณหภูมิลดลงถึง600ºCซึ่งไบโอไทต์จะเริ่มก่อตัวในลักษณะที่มั่นคง
ซีรีส์ต่อเนื่อง
อนุกรมนี้เรียกว่า "ต่อเนื่อง" เนื่องจากแร่เฟลด์สปาร์เกิดขึ้นในอนุกรมต่อเนื่องและค่อยเป็นค่อยไปซึ่งเริ่มต้นด้วยแคลเซียมในสัดส่วนที่สูง (CaAlSiO) แต่มีลักษณะเป็นเฟลด์สปาร์ที่มีโซเดียมมากขึ้น (CaNaAlSiO) .
ที่อุณหภูมิ 900 ºCระบบจะปรับสมดุลแมกมาสเย็นลงและแคลเซียมไอออนจะหมดลงดังนั้นจากอุณหภูมินี้การก่อตัวของเฟลด์สปาร์จึงขึ้นอยู่กับโซเดียมเฟลด์สปาร์เป็นหลัก (NaAlSiO) สาขานี้สูงสุดที่ 600 ºCซึ่งการก่อตัวของเฟลด์สปาร์เป็น NaAlSiO เกือบ 100%
สำหรับขั้นตอนที่เหลือ - ซึ่งเป็นระยะสุดท้ายที่ก่อตัวและปรากฏเป็นเส้นตรงที่ต่อจากอนุกรมก่อนหน้านี้แร่ที่เรียกว่า K-spar (โพแทสเซียมเฟลด์สปาร์) จะปรากฏที่อุณหภูมิต่ำกว่า 600 ºCและมัสโคไวท์จะ จะสร้างที่อุณหภูมิต่ำกว่า
แร่สุดท้ายที่ก่อตัวคือควอตซ์และเฉพาะในระบบที่มีซิลิกอนมากเกินไปในส่วนที่เหลือ แร่นี้ก่อตัวที่อุณหภูมิแมกมาที่ค่อนข้างเย็น (200 ºC) เมื่อมันแข็งตัวเกือบหมดแล้ว
ความแตกต่างของ Magmatic
คำนี้หมายถึงการแยกหินหนืดออกเป็นแบทช์หรืออนุกรมเพื่อแยกผลึกออกจากการหลอม
สิ่งนี้ทำเพื่อให้ได้แร่ธาตุบางชนิดที่จะไม่คงอยู่ในการหลอมเหลวหากได้รับอนุญาตให้ระบายความร้อนต่อไป
ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นแร่ธาตุแรกที่ก่อตัวที่อุณหภูมิ1800ºCและ 1100 dissolveC จะละลายอีกครั้งเพื่อสร้างรูปแบบอื่นดังนั้นจึงสามารถสูญหายได้ตลอดไปหากไม่ได้แยกออกจากส่วนผสมที่หลอมละลายทันเวลา
อ้างอิง
- บริแทนนิกา, E. (nd). ซีรี่ส์ปฏิกิริยาของ Bowen สืบค้นจาก britannica.com
- วิทยาลัยค. (sf). ซีรี่ส์ปฏิกิริยาของ Bowen ดึงมาจาก colby.edu
- Lerner, KL (sf) ซีรี่ส์ปฏิกิริยาของ Bowen สืบค้นจาก science.jrank.org
- มหาวิทยาลัย I. (sf). ซีรี่ส์ปฏิกิริยาของ Bowen สืบค้นจาก indiana.edu
- วิกิพีเดีย (เอสเอฟ) ซีรี่ส์ปฏิกิริยาของ Bowen สืบค้นจาก en.wikipedia.org