Bowenin reaktiosarja

Bowenin reaktiosarjat ovat geologiassa petrologi Norman L. Bowenin kehittämiä kuvauksia mineraalien kiteytymisjärjestykselle magmassa, kun se altistuu fraktioivalle kiteytymiselle (mineraalisaostumat poistuvat ja erottuvat sulasta heti muodostumisensa jälkeen). Bowen tutki jauhettuja kivinäytteitä, joita hän sulatti, ja joiden hän antoi kiteytyä uudelleen. Tutkimustensa perusteella Bowen muotoili reaktiosarjansa, jota pidetään edelleen basalttisen magman idealisoituna kiteytymisjärjestyksenä.

Kuvaus

Bowenin reaktiosarja kuvaa mineraalien kiteytymisjärjestystä jäähtyvässä magmassa.

Magman kiteytymistulos määräytyy sen kemiallisen koostumuksen (erityisesti piihappopitoisuuden) ja jäähtymishistorian perusteella. Ensimmäiseksi kiteytyvät ne mineraalit, joiden sulamislämpötila on korkein.

Reaktiosarjassa on kaksi haaraa, jatkuva ja epäjatkuva. Epäjatkuva haara muodostuu Fe–Mg-pitoisista mineraaleista (oliviini, pyrokseeni, sarvivälke, biotiitti), sillä ne voivat muuttua toisikseen jäähtymisen edetessä, jos ne ovat kemiallisesti yhteensopimattomia niitä ympäröivän sulan kanssa. Jatkuva haara muodostuu plagioklaasimaasälvistä siten, että ensimmäiseksi kiteytyy Ca-pitoinen anortiitti, ja viimeiseksi Na-pitoinen albiitti. Reaktiosarjan alapäässä on kvartsi, joka on puhdasta piidioksidia, ja jonka sulamislämpötila on noin 700 °C.

Jos magman piihappopitoisuus on alhainen, reaktiosarja ei etene kovin pitkälle, ja kiteytymistuloksena saadaan gabroluokan kiviä (päämineraaleina Ca-plagioklaasi ja pyrokseeni). Jos magman piihappopitoisuus on korkea, reaktiosarja etenee loppuun saakka ja kiteytymistuloksena saadaan graniittinen kivi (päämineraaleina kvartsi, kalimaasälpä, Na-plagioklaasi ja biotiitti).

Aiheesta muualla

• Bowen's Reaction Series (Arkistoitu – Internet Archive) (englanniksi)