في سلسلة بوين هي في المقام الأول وسيلة لتصنيف لمعظم المعادن السيليكات النارية مشتركة من قبل درجة الحرارة التي تتبلور. يوجد في علم الجيولوجيا ثلاثة أنواع رئيسية من الصخور ، والتي تصنف على أنها صخور نارية ، رسوبية ومتحولة.
تتشكل الصخور النارية بشكل أساسي عن طريق تبريد وتصلب الصهارة أو الحمم البركانية من الوشاح وقشرة الأرض ، وهي عملية يمكن أن تنتج عن زيادة درجة الحرارة أو انخفاض الضغط أو تغيير في التركيب.
نورمان إل بوين
يمكن أن يحدث التصلب تحت سطح الأرض أو تحته ، مكونًا هياكل أخرى غير الصخور. بهذا المعنى ، حاول عدد كبير من العلماء عبر التاريخ شرح الطريقة التي تتبلور بها الصهارة في ظل ظروف مختلفة لتشكيل أنواع مختلفة من الصخور.
ولكن لم يكن حتى القرن العشرين أن أجرى عالم البترول نورمان إل. بوين سلسلة طويلة من الدراسات عن التبلور الجزئي ليتمكن من ملاحظة نوع الصخور التي تم إنتاجها وفقًا للظروف التي عمل فيها.
أيضًا ، ما لاحظه واختتمه في هذه التجربة تم قبوله بسرعة من قبل المجتمع ، وأصبحت سلسلة بوين هذه هي الوصف الصحيح لعملية بلورة الصهارة.
على ماذا تتكون؟
كما ذكرنا سابقًا ، تُستخدم سلسلة Bowen لتصنيف معادن السيليكات النارية الموجودة بشكل أكبر عن طريق درجة الحرارة التي تتبلور عندها.
يسمح التمثيل الرسومي لهذه السلسلة بتصور الترتيب الذي تتبلور فيه المعادن وفقًا لهذه الخاصية ، فالمعادن الأعلى هي أول ما يتبلور في الصهارة المبردة ، بينما المعادن السفلية هي آخر ما يتشكل. خلص بوين إلى أن عملية التبلور تقوم على خمسة مبادئ:
1- بينما يبرد الذوبان ، تظل المعادن المتبلورة في حالة توازن ديناميكي حراري معها.
2- مع مرور الوقت وزيادة التبلور المعدني يغير الذوبان تركيبته.
3- لم تعد البلورات الأولى المتكونة في حالة توازن مع الكتلة مع التركيبة الجديدة ، وتذوب مرة أخرى لتشكل معادن جديدة. هذا هو سبب وجود سلسلة من التفاعلات التي تتطور مع مرور التبريد.
4- يمكن تصنيف المعادن الأكثر شيوعًا في الصخور النارية إلى سلسلتين: سلسلة مستمرة من التفاعل للفلسبار ، وسلسلة متقطعة للمعادن المغناطيسية (أوليفين ، وبيروكسين ، وهورنبلند ، وبيوتايت).
5- تفترض هذه السلسلة من التفاعلات أنه ، من الصهارة الواحدة ، يمكن أن تنشأ جميع أنواع الصخور النارية نتيجة تمايز الصخور البركانية.
مخطط سلسلة بوين
يتم تمثيل سلسلة Bowen نفسها من خلال رسم بياني على شكل "Y" ، مع خطوط أفقية تقطع نقاطًا مختلفة على Y للإشارة إلى نطاقات درجة الحرارة.
يمثل السطر الأول ، الذي يُنظر إليه من أعلى إلى أسفل ، درجة حرارة 1800 درجة مئوية ، ويتجلى في شكل صخور فوق المافية.
هذا هو القسم الأول ، لأن المعادن لا يمكن أن تتشكل عند درجات حرارة أعلى من هذا. يبدأ القسم الثاني عند 1100 درجة مئوية ، وبين درجة الحرارة هذه و 1800 درجة مئوية حيث تتشكل صخور المافيك.
القسم الثالث يبدأ عند 900 درجة مئوية وينتهي عند 600 درجة مئوية ؛ يمثل الأخير النقطة التي تلتقي فيها أذرع الرسم البياني وينخفض خط واحد. تتشكل الصخور الوسيطة بين 600 درجة مئوية و 900 درجة مئوية ؛ أقل من ذلك ، تتبلور الصخور الفلسية.
سلسلة متقطعة
ينتمي الذراع الأيسر للمخطط إلى السلسلة غير المستمرة. يمثل هذا المسار التكوينات المعدنية الغنية بالحديد والمغنيسيوم. أول معدن يتشكل بهذه الطريقة هو الزبرجد الزيتوني ، وهو المعدن الوحيد المستقر حول 1800 درجة مئوية.
في درجة الحرارة هذه (ومن هذه اللحظة فصاعدًا) ستكون المعادن المكونة من الحديد والمغنيسيوم والسيليكون والأكسجين واضحة. مع انخفاض درجة الحرارة ، يصبح البيروكسين مستقرًا وسيبدأ الكالسيوم في الظهور في المعادن المتكونة عند الوصول إلى 1100 درجة مئوية.
عند الوصول إلى التبريد إلى 900 درجة مئوية ، تظهر البرمائيات (CaFeMgSiOOH). أخيرًا ، ينتهي هذا المسار عندما تنخفض درجة الحرارة إلى 600 درجة مئوية ، حيث تبدأ الكائنات الحية في التكون بطريقة مستقرة.
سلسلة مستمرة
تسمى هذه السلسلة "المستمرة" لأن الفلسبار المعدني يتكون في سلسلة مستمرة وتدريجية تبدأ بنسبة عالية من الكالسيوم (CaAlSiO) ، ولكنها تتميز بتكوين أكبر للفلسبار المحتوي على الصوديوم (CaNaAlSiO).
عند درجة حرارة 900 درجة مئوية ، تتم موازنة النظام ، وتبرد الصهارة وتنضب أيونات الكالسيوم ، بحيث يعتمد تكوين الفلسبار بشكل أساسي على الفلسبار الصوديوم (NaAlSiO) من درجة الحرارة هذه. يبلغ هذا الفرع ذروته عند 600 درجة مئوية ، حيث يكون تكوين الفلسبار حوالي 100 ٪ NaAlSiO.
بالنسبة للمراحل المتبقية - والتي تعتبر الأخيرة من حيث التكوين والتي تظهر كخط مستقيم ينحدر من السلسلة السابقة - سيظهر المعدن المعروف باسم K-spar (الفلسبار البوتاسيوم) عند درجات حرارة أقل من 600 درجة مئوية ، وسوف يظهر المسكوفيت سوف تولد في درجات حرارة منخفضة.
آخر معدن تم تكوينه هو الكوارتز ، وفقط في الأنظمة التي يوجد فيها فائض من السيليكون في البقايا. يتكون هذا المعدن في درجات حرارة منخفضة نسبيًا من الصهارة (200 درجة مئوية) ، عندما تصلب تقريبًا.
التمايز البركاني
يشير هذا المصطلح إلى فصل الصهارة على دفعات أو سلسلة ، من أجل فصل البلورات عن الذوبان.
يتم ذلك من أجل الحصول على معادن معينة لن تظل سليمة في الذوبان إذا تم السماح لها بالاستمرار في التبريد.
كما ذكرنا سابقًا ، فإن المعادن الأولى التي تكونت عند درجة حرارة 1800 درجة مئوية و 1100 درجة مئوية تذوب مرة أخرى لتشكل أخرى ، لذلك يمكن أن تضيع إلى الأبد إذا لم يتم فصلها عن الخليط المنصهر في الوقت المناسب.
المراجع
- بريتانيكا ، إي (بدون تاريخ). سلسلة رد فعل بوين. تعافى من britannica.com
- كلية ، C. (سادس). سلسلة رد فعل بوين. تعافى من colby.edu
- ليرنر ، كوالالمبور (سادس). سلسلة رد فعل بوين. تم الاسترجاع من موقع science.jrank.org
- جامعة أنا (سادس). سلسلة رد فعل بوين. تم الاسترجاع من indiana.edu
- ويكيبيديا. (سادس). سلسلة رد فعل بوين. تم الاسترجاع من en.wikipedia.org