Seri Reaksi Bowen dalam Geologi

Seri reaksi Bowen adalah deskripsi bagaimana magmaMineralnya berubah saat dingin. Petrologi Norman Bowen (1887–1956) melakukan beberapa dekade percobaan leleh pada awal 1900-an untuk mendukung teorinya tentang granit. Dia menemukan bahwa ketika lelehan basaltik perlahan-lahan didinginkan, mineral membentuk kristal dalam urutan yang pasti. Bowen mengerjakan dua set ini, yang ia beri nama seri terputus-putus dan berkelanjutan dalam makalahnya 1922 "Prinsip Reaksi dalam Petrogenesis."

Itu seri terputus-putus dimulai dengan olivin, kemudian piroksen, amfibol, dan biotit. Apa yang membuat ini "seri reaksi" daripada seri biasa adalah bahwa setiap mineral dalam seri digantikan oleh yang berikutnya ketika mencair mendingin. Seperti Bowen katakan, "Hilangnya mineral dalam urutan di mana mereka muncul... adalah dari esensi dari seri reaksi. "Olivin membentuk kristal, kemudian bereaksi dengan sisa magma sebagai bentuk piroksen pada biaya. Pada titik tertentu, semua olivin diserap, dan hanya piroksen yang ada. Kemudian piroksen bereaksi dengan cairan sebagai kristal amphibole menggantikannya, dan kemudian biotit menggantikan amphibole.

Itu seri berkelanjutan adalah feldspar plagioclase. Pada suhu tinggi, variasi kalsium yang tinggi dari bentuk anorthite. Kemudian saat suhu turun, ia digantikan oleh varietas yang lebih kaya natrium: bytownite, labradorite, andesine, oligoclase, dan albite. Saat suhu terus turun, kedua seri ini bergabung, dan lebih banyak mineral mengkristal dalam urutan ini: Alkali feldspar, muscovite, dan quartz.

Serangkaian reaksi minor melibatkan kelompok mineral spinel: kromit, magnetit, ilmenit, dan titanit. Bowen menempatkan mereka di antara dua seri utama.

Seri lengkap tidak ditemukan di alam, tetapi banyak batu magma dingin menampilkan bagian-bagian dari seri. Keterbatasan utama adalah keadaan cairan, kecepatan pendinginan dan kecenderungan kristal mineral mengendap di bawah gravitasi:

1. Jika cairan kehabisan elemen yang dibutuhkan untuk mineral tertentu, rangkaian dengan mineral itu akan terputus.
2. Jika magma mendingin lebih cepat dari pada reaksi yang dapat dilanjutkan, mineral awal dapat bertahan dalam bentuk sebagian yang diserap. Itu mengubah evolusi magma.
3. Jika kristal dapat naik atau tenggelam, mereka berhenti bereaksi dengan cairan dan menumpuk di tempat lain.

Semua faktor ini mempengaruhi jalannya evolusi magma — pembedaannya. Bowen yakin bahwa dia bisa mulai dengan basalt magma, tipe paling umum, dan membangun magma apa pun dari kombinasi yang tepat dari ketiganya. Tetapi mekanisme yang dia abaikan — pencampuran magma, asimilasi rock pedesaan dan peleburan kembali kerak bumi bebatuan — belum lagi seluruh sistem lempeng tektonik yang tidak dia ramalkan, jauh lebih penting daripada dirinya pikir. Hari ini kita tahu bahwa bahkan badan magma basaltik terbesar sekalipun masih cukup lama untuk membedakannya hingga granit.