La série Bowen Reaction en géologie

La série de réactions de Bowen décrit comment magmaLes minéraux changent en refroidissant. Le pétrologue Norman Bowen (1887–1956) a mené des décennies d'expériences de fusion au début des années 1900 à l'appui de sa théorie du granit. Il a découvert qu'à mesure qu'une fonte basaltique refroidissait lentement, les minéraux formaient des cristaux dans un ordre défini. Bowen en a élaboré deux séries, qu'il a nommées la série discontinue et continue dans son article de 1922 "Le principe de réaction en pétrogénèse."

le série discontinue commence par l'olivine, puis le pyroxène, l'amphibole et la biotite. Ce qui en fait une "série de réactions" plutôt qu'une série ordinaire, c'est que chaque minéral de la série est remplacé par le suivant lorsque la masse fondue refroidit. Comme l'a dit Bowen, "La disparition des minéraux dans l'ordre dans lequel ils apparaissent... est l'essence même de la réaction. "Olivine forme des cristaux, puis elle réagit avec le reste du magma lorsque le pyroxène se forme à sa frais. À un certain point, toute l'olivine est résorbée et seul le pyroxène existe. Le pyroxène réagit ensuite avec le liquide lorsque les cristaux d'amphibole le remplacent, puis la biotite remplace l'amphibole.

le série continue est un feldspath plagioclase. Aux températures élevées, la variété riche en calcium des formes anorthites. Puis, à mesure que les températures baissent, elle est remplacée par des variétés plus riches en sodium: la bytownite, la labradorite, l'andésine, l'oligoclase et l'albite. Alors que la température continue de baisser, ces deux séries fusionnent et plus de minéraux se cristallisent dans cet ordre: le feldspath alcalin, la muscovite et le quartz.

Une série de réactions mineures implique le groupe de minéraux spinelle: chromite, magnétite, ilménite et titanite. Bowen les a placés entre les deux séries principales.

La série complète ne se trouve pas dans la nature, mais beaucoup roches ignées afficher des parties de la série. Les principales limitations sont l'état du liquide, la vitesse de refroidissement et la tendance des cristaux minéraux à se déposer par gravité:

1. Si le liquide manque d'un élément nécessaire pour un minéral particulier, la série avec ce minéral est interrompue.
2. Si le magma se refroidit plus rapidement que la réaction ne peut se produire, les premiers minéraux peuvent persister sous une forme partiellement résorbée. Cela change l'évolution du magma.
3. Si les cristaux peuvent monter ou descendre, ils cessent de réagir avec le liquide et s'accumulent ailleurs.

Tous ces facteurs affectent le cours de l'évolution d'un magma - sa différenciation. Bowen était convaincu qu'il pourrait commencer avec le magma basaltique, le type le plus courant, et construire n'importe quel magma à partir de la bonne combinaison des trois. Mais les mécanismes qu'il a écartés - le mélange de magma, l'assimilation de la roche country et la refonte de la croûte roches - sans parler de tout le système de tectonique des plaques qu'il ne prévoyait pas, sont beaucoup plus importantes que lui pensée. Aujourd'hui, nous savons que même les plus grands corps de magma basaltique sont encore assez longtemps différenciés jusqu'au granite.