Série Bowen: o que são, séries descontínuas e contínuas

A série de Bowen são primariamente um meio de categorizar os minerais mais comuns silicato ígnea pela temperatura à qual cristaliza. Na ciência da geologia, existem três tipos principais de rochas, classificadas como rochas ígneas, sedimentares e metamórficas.

Principalmente, rochas ígneas são formadas pelo resfriamento e solidificação do magma ou lava do manto e da crosta terrestre, um processo que pode ser causado por um aumento da temperatura, uma diminuição da pressão ou uma alteração na composição.

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Norman L. Bowen

A solidificação pode ser realizada abaixo ou abaixo da superfície da terra, formando outras estruturas além das rochas. Nesse sentido, ao longo da história, um grande número de cientistas tentou explicar como o magma cristalizava sob condições variadas para formar diferentes tipos de rochas.

Mas foi apenas no século XX que o petrologista Norman L. Bowen realizou uma longa série de estudos de cristalização fracionada para observar o tipo de rochas que foram produzidas de acordo com as condições em que ele trabalhava.

Da mesma forma, o que ele observou e concluiu neste experimento foi rapidamente aceito pela comunidade, e essas séries de Bowen se tornaram a descrição correta do processo de cristalização do magma.

Em que eles consistem?

Como mencionado anteriormente, a série Bowen é usada para classificar minerais silicatos ígneos mais existentes por meio da temperatura na qual eles cristalizam.

A representação gráfica desta série nos permite visualizar a ordem em que os minerais se cristalizarão de acordo com essa propriedade, sendo os minerais superiores os primeiros a se cristalizarem em um magma que está esfriando, e os inferiores os últimos a se formar. Bowen concluiu que o processo de cristalização é baseado em cinco princípios:

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1- Enquanto o derretimento esfria, os minerais cristalizantes permanecem em equilíbrio termodinâmico com ele.

2- Com o passar do tempo e o aumento da cristalização de minerais, o derretimento mudará sua composição.

3- Os primeiros cristais formados não estão mais em equilíbrio com a massa com nova composição e se dissolvem novamente para formar novos minerais. É por isso que há uma série de reações que se desenvolve com a passagem do resfriamento.

4 – Os minerais mais comuns das rochas ígneas podem ser categorizados em duas séries: uma série contínua de reação de feldspato e uma série descontínua de minerais ferromagnéticos (olivina, piroxeno, hornablenda e biotita).

5- Esta série de reações supõe que, a partir de um único magma, todos os tipos de rochas ígneas possam ser causados ​​pelo efeito da diferenciação magmática.

Diagrama da série Bowen

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A própria série Bowen é representada com um diagrama em forma de “Y”, com linhas horizontais interceptando vários pontos do Y para indicar faixas de temperatura.

A primeira linha, visualizada de cima para baixo, representa uma temperatura de 1800 ºC e se manifesta na forma de rochas ultramaficas.

Esta é a primeira seção, uma vez que os minerais não podem ser formados a temperaturas superiores a isso. A segunda seção começa em 1100 ° C, e entre essa temperatura e a de 1800 ° C é onde as rochas máficas são formadas.

A terceira seção começa em 900 ° C e termina em 600 ° C; o último representa o ponto em que os braços do diagrama se encontram e uma única linha desce. Entre 600 ° C e 900 ° C são formadas rochas intermediárias; inferior a este cristais cristais cristalizar.

Série de lotes

O braço esquerdo do diagrama pertence à série descontínua. Esse caminho representa formações minerais ricas em ferro e magnésio. O primeiro mineral formado por esse caminho é a olivina, que é o único mineral estável em torno de 1800 ° C.

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A essa temperatura (e a partir de agora), minerais formados por ferro, magnésio, silício e oxigênio serão evidentes. Com a diminuição da temperatura, o piroxeno se tornará estável e o cálcio começará a aparecer nos minerais formados quando atingirem 1100 ° C.

Quando o resfriamento a 900 ° C é alcançado, aparecem anfibólios (CaFeMgSiOOH). Finalmente, esse caminho termina quando a temperatura diminui para 600 ° C, onde as biotitas começam a se formar de maneira estável.

Série contínua

Essa série é chamada de “contínua” porque o mineral do feldspato é formado em uma série contínua e gradual que começa com uma alta proporção de cálcio (CaAlSiO), mas que é caracterizada por uma maior formação de feldspato à base de sódio (CaNaAlSiO) .

A uma temperatura de 900 ° C, o sistema é equilibrado, os magmas são resfriados e os íons de cálcio são esgotados, de modo que a partir dessa temperatura a formação de feldspato se baseia principalmente em feldspato de sódio (NaAlSiO). Este ramo culmina a 600 ° C, onde a formação de feldspato é quase 100% de NaAlSiO.

Para as fases residuais – que são as últimas a se formar e são apresentadas como a linha reta que desce da série anterior – o mineral conhecido como K-spar (feldspato de potássio) aparecerá a temperaturas abaixo de 600 ° C, e o moscovita irá gerar em temperaturas mais baixas.

O último mineral a se formar é o quartzo, e somente em sistemas onde há excesso de silício no remanescente. Este mineral é formado a temperaturas relativamente baixas do magma (200 ° C), quando quase solidificou.

Diferenciação magmática

Este termo refere-se à separação do magma em lotes ou séries, a fim de separar os cristais do fundido.

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Isso é feito para obter certos minerais que não permaneceriam intactos no derretimento se fosse permitido continuar resfriando.

Como mencionado anteriormente, os primeiros minerais que se formam a 1800 ° C e 1100 ° C se dissolvem para formar outros, para que possam ser perdidos para sempre se não se separarem no tempo da mistura fundida.

Referências

  1. Britannica, E. (sf). Série de reação de Bowen. Obtido em britannica.com
  2. College, C. (sf). Série de reação de Bowen. Obtido em colby.edu
  3. Lerner, KL (sf). Série de reação de Bowen. Obtido em science.jrank.org
  4. Universidade, I. (sf). Série de reação de Bowen. Obtido de indiana.edu
  5. Wikipedia (sf). Série de reação de Bowen. Obtido em en.wikipedia.org

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