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Serie Bowen in ciò che costituiscono, serie discontinua e continua
il Serie di Bowen sono principalmente un mezzo per classificare i minerali di silicato igneo più comuni per la temperatura alla quale si cristallizzano. Nella scienza della geologia ci sono tre tipi principali di rocce, che sono classificate come rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche.
Principalmente, rocce magmatiche sono formate dal raffreddamento e solidificazione del magma o lava dal mantello e crosta, un processo che può risultare da un aumento della temperatura, una diminuzione della pressione o cambiamenti di composizione.
La solidificazione può essere effettuata sotto la superficie della terra o sotto di essa, formando strutture diverse dalle rocce. In questo senso, nel corso della storia un gran numero di scienziati ha cercato di spiegare il modo in cui il magma cristallizzava in varie condizioni per formare diversi tipi di roccia.
Ma non è stato fino al XX secolo, quando la petrologist Norman L. Bowen condotto una lunga serie di studi cristallizzazione frazionata per osservare il tipo di rocce che sono state prodotte in conformità con le condizioni in cui ha lavorato.
Inoltre, ciò che ha osservato e concluso in questo esperimento è stato rapidamente accettato dalla comunità, e queste serie di Bowen sono diventate la descrizione corretta del processo di cristallizzazione del magma.
indice
- 1 Cosa sono?
- 2 Diagramma della serie Bowen
- 3 serie discontinue
- 4 serie continue
- 5 Differenziazione magmatica
- 6 riferimenti
Cosa sono?
Come accennato prima, la serie Bowen serve a classificare i minerali di silicato igneo che hanno la maggiore esistenza per mezzo della temperatura alla quale si cristallizzano.
La rappresentazione grafica di questa serie può visualizzare l'ordine in cui il minerale cristallizza secondo questa struttura, essendo maggiore nei primi minerali cristallizzarsi in un magma si raffredda, e minore è l'ultima ad essere formata. Bowen ha concluso che il processo di cristallizzazione si basa su cinque principi:
1- Mentre la massa fusa si raffredda, i minerali che cristallizzano rimarranno in equilibrio termodinamico con essa.
2- Con il passare del tempo e l'aumento della cristallizzazione dei minerali, il fuso cambierà la sua composizione.
3- I primi cristalli formati non sono più in equilibrio con la massa con nuova composizione e si dissolvono nuovamente per formare nuovi minerali. Ecco perché c'è una serie di reazioni, che si sviluppa con il passaggio del raffreddamento.
4- I minerali più comuni di rocce magmatiche possono essere classificati in due serie: una serie continua di reazione di feldspati, e una serie discontinua di minerali ferromagnesiaci (olivina, pirosseno, orneblenda e biotite).
5- Questa serie di reazioni suppone che, da un singolo magma, tutti i tipi di rocce ignee possano essere originati dall'effetto della differenziazione magmatica.
Schema della serie di Bowen
La serie Bowen stessa è rappresentata da un diagramma a "Y", con linee orizzontali che intercettano diversi punti della Y per indicare gli intervalli di temperatura.
La prima linea, visualizzata dall'alto verso il basso, rappresenta una temperatura di 1800 ºC e si manifesta sotto forma di rocce ultramafiche.
Questa è la prima sezione, poiché i minerali non possono essere formati a temperature più alte di questa. La seconda sezione inizia a 1100 ° C, e tra questa temperatura e quella di 1800 ° C si formano le rocce mafiche.
La terza sezione inizia a 900 ºC e termina a 600 ºC; quest'ultimo rappresenta il punto in cui le braccia dello schema si uniscono e una singola linea discende. Le rocce intermedie si formano tra 600 ºC e 900 ºC; inferiore a questo le rocce felsiche cristallizzano.
Serie discontinue
Il braccio sinistro del diagramma appartiene alla serie discontinua. Questa strada rappresenta formazioni minerali ricche di ferro e magnesio. Il primo minerale formato da questa strada è l'olivina, che è l'unico minerale stabile intorno ai 1800 ºC.
A questa temperatura (e da questo momento), i minerali formati da ferro, magnesio, silicio e ossigeno saranno evidenti. Con la diminuzione della temperatura, il pirosseno diventerà stabile e il calcio inizierà a comparire nei minerali formati quando raggiunge 1100 ° C.
Quando si raggiunge il raffreddamento fino a 900 ºC, compaiono gli anfiboli (CaFeMgSiOOH). Infine, questa strada termina quando la temperatura scende a 600 ºC, dove i biotiti iniziano a formarsi in modo stabile.
Serie continua
Questa serie si chiama "continuo" perché il minerale feldspato è formato in una serie continua e graduale iniziando con una elevata percentuale di calcio (CaAlSiO), ma sarà caratterizzata da un aumento della formazione di feldspato basato su sodio (CaNaAlSiO) .
Una temperatura di 900 ° C il sistema è bilanciato, magmi raffreddati e gli ioni calcio sono esauriti, così da questa temperatura la formazione di feldspati si basa principalmente su feldspato sodico (NaAlSiO). Questo ramo culmina a 600 ° C, dove la formazione di feldspati è quasi al 100% NaAlSiO.
Per le fasi residue - che sono le ultime a formarsi e presentarsi come la linea retta che discende dalla serie precedente - il minerale noto come K-long (feldspato di potassio) apparirà a temperature inferiori a 600 ° C, e il Muscovite genererà a temperature più basse.
L'ultimo minerale da formare è il quarzo, e solo nei sistemi in cui vi è un eccesso di silicio nel residuo. Questo minerale si forma a temperature relativamente fredde del magma (200 ° C), quando si è quasi solidificato.
Differenziazione magmatica
Questo termine si riferisce alla separazione del magma in lotti o serie, al fine di separare i cristalli dal fuso.
Questo è fatto al fine di ottenere alcuni minerali che non rimarrebbero intatti nel fuso se fosse permesso di continuare il raffreddamento.
Come accennato in precedenza, i primi minerali che si formano a 1800 ° C e 1100 ° C si dissolvono per formare altri, quindi possono essere persi per sempre se non si separano nel tempo dalla miscela fusa.
riferimenti
- Britannica, E. (s.f.). Bowen's Reaction Series. Estratto da britannica.com
- College, C. (s.f.). Bowen's Reaction Series. Estratto da colby.edu
- Lerner, K. L. (s.f.). Bowen's Reaction Series. Estratto da science.jrank.org
- Università, I. (s.f.). Bowen's Reaction Series. Estratto da indiana.edu
- Wikipedia. (N.d.). Bowen's Reaction Series. Estratto da en.wikipedia.org