- Terdiri dari apa?
- Diagram seri Bowen
- Seri terputus-putus
- Seri berkelanjutan
- Diferensiasi magmatik
- Referensi
The seri Bowen terutama sarana mengelompokkan paling umum mineral silikat beku dengan suhu di mana mereka mengkristal. Dalam ilmu geologi terdapat tiga jenis batuan utama yaitu batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf.
Terutama, batuan beku dibentuk oleh pendinginan 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
Pemadatan dapat terjadi di bawah atau di bawah permukaan bumi, membentuk struktur selain batuan. Dalam pengertian ini, sepanjang sejarah sejumlah besar ilmuwan mencoba menjelaskan cara magma mengkristal dalam kondisi yang berbeda-beda untuk membentuk berbagai jenis batuan.
Tetapi baru pada abad ke-20 ahli petrologi Norman L. Bowen melakukan serangkaian studi panjang kristalisasi fraksional untuk dapat mengamati jenis batuan yang diproduksi sesuai dengan kondisi tempat dia bekerja.
Juga, apa yang dia amati dan simpulkan dalam percobaan ini dengan cepat diterima oleh komunitas, dan deret Bowen ini menjadi deskripsi yang benar tentang proses kristalisasi magma.
Terdiri dari apa?
Seperti yang disebutkan sebelumnya, deret Bowen digunakan untuk mengklasifikasikan mineral silikat beku yang lebih ada berdasarkan suhu kristalisasi.
Representasi grafis dari rangkaian ini memungkinkan untuk memvisualisasikan urutan di mana mineral akan mengkristal menurut sifat ini, mineral yang lebih tinggi menjadi yang pertama mengkristal dalam magma yang mendingin, dan yang lebih rendah menjadi yang terakhir terbentuk. Bowen menyimpulkan bahwa proses kristalisasi didasarkan pada lima prinsip:
1- Saat lelehan mendingin, mineral yang mengkristal akan tetap berada dalam kesetimbangan termodinamika dengannya.
2- Dengan berjalannya waktu dan peningkatan kristalisasi mineral, lelehan akan mengubah komposisinya.
3- Kristal pertama yang terbentuk tidak lagi berada dalam kesetimbangan dengan massa dengan komposisi baru, dan melarutkan kembali membentuk mineral baru. Inilah sebabnya mengapa ada serangkaian reaksi, yang berkembang dengan berlalunya pendinginan.
4- Mineral yang paling umum dalam batuan beku dapat dikategorikan menjadi dua seri: rangkaian reaksi kontinyu untuk feldspar, dan rangkaian terputus-putus untuk mineral feromagnesik (olivin, piroksen, hornblende, dan biotit).
5- Rangkaian reaksi ini mengandaikan bahwa, dari satu magma, semua jenis batuan beku dapat berasal dari hasil diferensiasi magma.
Diagram seri Bowen
Deret Bowen sendiri diwakili oleh diagram berbentuk "Y", dengan garis horizontal memotong berbagai titik di Y untuk menunjukkan kisaran suhu.
Garis pertama, dilihat dari atas ke bawah, mewakili suhu 1800 ºC, dan dimanifestasikan dalam bentuk batuan ultrabasa.
Ini adalah bagian pertama, karena mineral tidak dapat terbentuk pada suhu yang lebih tinggi dari ini. Bagian kedua dimulai pada 1100 ºC, dan antara suhu ini dan 1800 ºC adalah tempat terbentuknya batuan mafik.
Bagian ketiga dimulai pada 900ºC dan berakhir pada 600ºC; yang terakhir mewakili titik di mana lengan diagram bertemu dan satu garis turun. Antara 600ºC dan 900ºC terbentuk batuan perantara; lebih rendah dari ini, batuan felsik mengkristal.
Seri terputus-putus
Lengan kiri diagram termasuk seri terputus-putus. Jalur ini mewakili formasi mineral yang kaya zat besi dan magnesium. Mineral pertama yang terbentuk dengan cara ini adalah olivin, yang merupakan satu-satunya mineral yang stabil di sekitar 1800 ºC.
Pada suhu ini (dan mulai saat ini) mineral yang dibentuk oleh besi, magnesium, silikon, dan oksigen akan terlihat. Dengan penurunan suhu tersebut, piroksen akan menjadi stabil dan kalsium akan mulai muncul dalam mineral yang terbentuk saat mencapai 1100 ºC.
Saat pendinginan hingga 900 ºC tercapai, amphibole muncul (CaFeMgSiOOH). Terakhir, jalur ini berakhir saat suhu turun hingga 600ºC, di mana biotit mulai terbentuk dengan cara yang stabil.
Seri berkelanjutan
Deret ini disebut "kontinu" karena mineral feldspar terbentuk dalam deret kontinu dan bertahap yang dimulai dengan proporsi kalsium yang tinggi (CaAlSiO), tetapi ditandai dengan pembentukan feldspar berbasis natrium yang lebih besar (CaNaAlSiO) .
Pada suhu 900 ºC, sistem menjadi seimbang, magma menjadi dingin dan ion kalsium terkuras, sehingga dari suhu ini pembentukan feldspar terutama didasarkan pada natrium feldspar (NaAlSiO). Cabang ini berpuncak pada 600 ºC, dimana pembentukan feldspar hampir 100% NaAlSiO.
Untuk fase sisa -yang terakhir terbentuk dan muncul sebagai garis lurus yang turun dari deret sebelumnya- mineral yang disebut K-spar (potassium feldspar) akan muncul pada suhu di bawah 600 ºC, dan muskovit akan akan menghasilkan pada suhu yang lebih rendah.
Mineral terakhir yang terbentuk adalah kuarsa, dan hanya dalam sistem yang sisa silikonnya berlebih. Mineral ini terbentuk pada suhu magma yang relatif dingin (200 ºC), ketika hampir memadat.
Diferensiasi magmatik
Istilah ini mengacu pada pemisahan magma dalam batch atau seri, untuk memisahkan kristal dari lelehan.
Hal ini dilakukan untuk mendapatkan mineral tertentu yang tidak akan tetap utuh dalam lelehan jika dibiarkan terus mendingin.
Seperti yang telah disebutkan di atas, mineral pertama yang terbentuk pada suhu 1800ºC dan 1100ºC larut kembali membentuk yang lain, sehingga bisa hilang selamanya jika tidak lepas dari campuran yang lumer pada waktunya.
Referensi
- Britannica, E. (nd). Seri Reaksi Bowen. Diperoleh dari britannica.com
- Perguruan tinggi, C. (sf). Seri Reaksi Bowen. Diperoleh dari colby.edu
- Lerner, KL (sf). Seri Reaksi Bowen. Diperoleh dari science.jrank.org
- Universitas, I. (sf). Seri Reaksi Bowen. Diperoleh dari indiana.edu
- Wikipedia. (sf). Seri Reaksi Bowen. Diperoleh dari en.wikipedia.org