سلسلة تفاعل Bowen هي وصف لكيفية ذلك الصهارةتتغير معادنها عندما تبرد. قام عالم البترول نورمان بوين (1887-1956) بعقود من تجارب الذوبان في أوائل القرن العشرين لدعم نظريته عن الجرانيت. وجد أنه عندما يذوب البازلت يبرد ببطء ، شكلت المعادن بلورات في ترتيب محدد. عمل بوين على مجموعتين من هذه ، والتي أطلق عليها السلسلة المتقطعة والمستمرة في ورقته لعام 1922 "مبدأ التفاعل في البتروجين."
سلسلة رد فعل بوين
ال سلسلة متقطعة يبدأ بالزيتون ، ثم البيروكسين ، الأمفيبول ، والبيوتايت. ما يجعل هذه "سلسلة تفاعل" بدلاً من سلسلة عادية هو أن كل معدن في السلسلة يتم استبداله بالمجموعة التالية بينما يبرد الذوبان. كما قال بوين ، "إن اختفاء المعادن بالترتيب الذي تظهر به... هو جوهر جوهر سلسلة التفاعل. "Olivine يشكل بلورات ، ثم يتفاعل مع بقية الصهارة كما تشكل البيروكسين في مصروف. عند نقطة معينة ، يتم امتصاص كل الزيتفين ، ولا يوجد سوى البيروكسين. ثم يتفاعل البيروكسين مع السائل حيث تقوم بلورات الأمفيبول باستبداله ، ثم يستبدل البيوتايت الأمفيبول.
ال سلسلة مستمرة هو الفلسبار بلاجيوجلاز. في درجات الحرارة العالية ، تنوع عالي الكالسيوم من أشكال anorthite. ثم مع انخفاض درجات الحرارة ، يتم استبدالها بأصناف أكثر غنى بالصوديوم: bytownite و labradorite و andesine و oligoclase و albite. مع استمرار انخفاض درجة الحرارة ، يندمج هذان المسلسلان ، ويتبلور المزيد من المعادن بهذا الترتيب: الفلسبار القلوي ، المسكوفيت ، والكوارتز.
تتضمن سلسلة تفاعل ثانوية مجموعة الإسبنيل من المعادن: الكروميت والمغنتيت والإلمنيت والتيتانيت. وضعهم بوين بين المسلسلين الرئيسيين.
أجزاء أخرى من السلسلة
لم يتم العثور على السلسلة الكاملة في الطبيعة ، ولكن العديد منها الصخور النارية عرض أجزاء من السلسلة. القيود الرئيسية هي حالة السائل وسرعة التبريد واتجاه البلورات المعدنية للاستقرار تحت الجاذبية:
- إذا نفد السائل من عنصر ضروري لمعدن معين ، فإن السلسلة مع هذا المعدن تنقطع.
- إذا كانت الصهارة تبرد بشكل أسرع مما يمكن أن يستمر التفاعل ، يمكن أن تستمر المعادن المبكرة في شكل ممتص جزئيًا. هذا يغير تطور الصهارة.
- إذا استطاعت البلورات الارتفاع أو الغرق ، فإنها تتوقف عن التفاعل مع السائل وتتراكم في مكان آخر.
تؤثر كل هذه العوامل على مسار تطور الصهارة - تمايزها. كان بوين واثقًا من قدرته على البدء في الصهارة البازلتية ، وهي النوع الأكثر شيوعًا ، وبناء أي صهارة من المجموعة الصحيحة من الثلاثة. لكن الآليات التي استبعدها - خلط الصهارة ، واستيعاب صخور البلاد وإعادة صخور القشرة الأرضية الصخور - ناهيك عن النظام التكتوني الكامل للصفائح التي لم يتوقعها ، هي أكثر أهمية منه فكر. نحن نعلم اليوم أنه حتى أكبر الأجسام من الصهارة البازلتية لا تزال تجلس لفترة طويلة بما يكفي لتمييزها على طول الجرانيت.