A Bowen reakciósorozat leírja, hogyan magmaaz ásványi anyagok megváltoznak, amint lehűlnek. A norvég Bowen (1887–1956) petrológus az 1900-as évek elején évtizedes olvadási kísérleteket végzett a gránitelméletének alátámasztására. Megállapította, hogy amint a bazaltos olvadék lassan lehűl, az ásványok határozott sorrendben képeznek kristályokat. Bowen ezeknek két sorozatát dolgozta ki, amelyeket 1922-es cikkében megszakított és folyamatos sorozatoknak nevezte "A reakció elve a Petrogenezisben."
A Bowen-reakció sorozat
Az szakaszos sorozat kezdődik olivinnal, majd piroxinnel, amfibollal és biotittel. Mi teszi ezt a "reakció sorozat" -ba, nem pedig a szokásos sorozatba, az, hogy a sorozat minden ásványát felváltja a következő, amint az olvadék lehűl. Amint Bowen elmondta: "Az ásványok eltűnése azok megjelenési sorrendjében... ennek lényege reakciósorozat. "" Az olivin kristályokat képez, majd a többi magmával reagál, miközben piroxén képződik költség. Egy bizonyos ponton az összes olivin felszívódik, és csak a piroxén létezik. Ezután a piroxén reagál a folyadékkal, amikor az amfibol kristályok helyettesítik azt, majd a biotit helyettesíti az amfibolt.
Az folyamatos sorozat egy plagioklaszos földpát. Magas hőmérsékleten az anortitok nagy kalciumtartalmú változata alakul ki. Ezután a hőmérséklet csökkenésével nátriumban gazdagabb fajták lépnek fel: bytownit, labradorit, andesine, oligoclase és albite. Ahogy a hőmérséklet folyamatosan csökken, ez a két sorozat egyesül, és több ásványi anyag kristályosodik ebben a sorrendben: alkáli földpát, muszkovit és kvarc.
Egy kisebb reakciósorozat az ásványok spinel-csoportját tartalmazza: kromit, magnetit, ilmenit és titanit. Bowen a két fő sorozat közé helyezte őket.
A sorozat egyéb részei
A teljes sorozat nem a természetben található, hanem sok magmás kőzetek jelenítse meg a sorozat részeit. A fő korlátozások a folyadék állapota, a hűtési sebesség és az ásványi kristályok hajlama gravitáció alatt leülepedni:
- Ha a folyadék kifogy az adott ásványi anyaghoz szükséges elemből, akkor az adott ásványi anyag sorozata megszakad.
- Ha a magma gyorsabban lehűl, mint a reakció folytatódhat, akkor a korai ásványi anyagok részben felszívódott formában fennmaradhatnak. Ez megváltoztatja a magma fejlődését.
- Ha a kristályok fel tudnak emelkedni vagy elsüllyedni, akkor nem reagálnak a folyadékkal, és máshol felhalmozódnak.
Ezek a tényezők befolyásolják a magma evolúciójának menetét - differenciálódását. Bowen magabiztos volt abban, hogy elindíthatja a leggyakoribb típusú bazalt magmát, és a három helyes kombinációjából bármilyen magmát felépíthet. De a mechanizmusok, amelyeket lemondott - magma keverés, a country rock asszimilációja és a kéreg újraolvasztása a sziklák - nem is beszélve a lemeztektonika teljes rendszeréről, amelyet nem látott, sokkal fontosabbak, mint ő gondolat. Ma tudjuk, hogy még a bazaltos mágia legnagyobb teste sem ül elég hosszú ideig, hogy megkülönböztesse a gránitot.