سلسلة بوين: ما الذي تتكون منه ، سلسلة متواصلة ومستمرة

سلسلة بوين هي في المقام الأول وسيلة لتصنيف معادن السيليكات النارية الأكثر شيوعًا حسب درجة الحرارة التي تتبلور فيها. في علم الجيولوجيا هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الصخور ، والتي تصنف في الصخور البركانية ، الرسوبية والمتحولة.

بشكل رئيسي ، تتشكل الصخور البركانية عن طريق تبريد وتصلب الصهارة أو الحمم البركانية القادمة من الوشاح والقشرة الأرضية ، وهي عملية يمكن أن تنشأ عن زيادة في درجة الحرارة ، أو انخفاض في الضغط ، أو تغيير في التكوين.

يمكن إجراء عملية التصلب تحت سطح الأرض أو تحتها ، لتشكيل هياكل أخرى غير الصخور. وبهذا المعنى ، حاول عدد كبير من العلماء عبر التاريخ شرح الطريقة التي تبلورت فيها الصهارة في ظروف مختلفة لتشكيل أنواع مختلفة من الصخور.

ولكن لم يكن حتى القرن العشرين عندما أجرى عالم البترول نورمان ل. بوين سلسلة طويلة من دراسات التبلور الكسري لمراقبة نوع الصخور التي تم إنتاجها وفقًا للظروف التي عمل فيها.

أيضًا ، سرعان ما قبل المجتمع بسرعة ما لاحظه وخلص إليه ، وأصبحت سلسلة بوين هذه هي الوصف الصحيح لعملية بلورة الصهارة.

ما هم؟

كما ذكرنا من قبل ، تعمل سلسلة بوين على تصنيف معادن السيليكات البركانية التي لها أكبر وجود عن طريق درجة الحرارة التي تتبلور فيها.

يسمح لنا تمثيل الرسوم البيانية لهذه السلسلة بتصور الترتيب الذي ستتبلور فيه المعادن وفقًا لهذه الخاصية ، مع كون المعادن العليا هي الأولى التي تتبلور في الصهارة التي يتم تبريدها ، والأخرى السفلية هي الأخيرة التي تتشكل. وخلص بوين إلى أن عملية التبلور تستند إلى خمسة مبادئ:

1- بينما تبرد الكتلة المنصهرة ، فإن المعادن التي تتبلور ستبقى في توازن ديناميكي حراري معها.

2- مع مرور الوقت وزيادة تبلور المعادن ، سيغير الصهر تركيبه.

3- لم تعد البلورات الأولى المشكلة متوازنة مع الكتلة بتكوين جديد ، وتذوب مرة أخرى لتشكيل معادن جديدة. هذا هو السبب في وجود سلسلة من ردود الفعل ، والتي تتطور مع مرور التبريد.

4- يمكن تصنيف معادن الصخور النارية الأكثر شيوعًا إلى سلسلتين: سلسلة مستمرة من تفاعل الفلسبار ، وسلسلة متقطعة للمعادن المغناطيسية المغناطيسية (أوليفين ، بيروكسين ، هورنبلند ، والبيوتايت).

5- تفترض هذه السلسلة من ردود الفعل ، من الصهارة الفردية ، أن جميع أنواع الصخور البركانية يمكن أن تنشأ من خلال تأثير التمايز الصخري.

رسم تخطيطي لسلسلة بوين

يتم تمثيل سلسلة بوين نفسها بمخطط "Y" ، مع خطوط أفقية اعتراض عدة نقاط من Y للإشارة إلى درجات الحرارة.

يمثل الخط الأول ، المرئي من الأعلى إلى الأسفل ، درجة حرارة 1800 درجة مئوية ، ويتجلى في شكل صخور فائقة السطوع.

هذا هو القسم الأول ، حيث لا يمكن تشكيل المعادن في درجات حرارة أعلى من هذا. يبدأ القسم الثاني من الساعة 1100 درجة مئوية ، وبين هذه درجة الحرارة ودرجة حرارة 1800 درجة مئوية ، تتشكل الصخور المافية.

يبدأ القسم الثالث عند 900 درجة مئوية وينتهي عند 600 درجة مئوية ؛ يمثل الأخير النقطة التي تلتقي فيها أذرع المخطط وينحدر سطر واحد. تتشكل الصخور الوسيطة بين 600 درجة مئوية و 900 درجة مئوية ؛ أدنى من هذا تبلور الصخور فيليس.

سلسلة متقطعة

ينتمي الذراع الأيسر للمخطط إلى السلسلة غير المستمرة. يمثل هذا الطريق تشكيلات معدنية غنية بالحديد والمغنيسيوم. أول معدن يتكون من هذا الطريق هو أوليفين ، وهو المعدن الوحيد المستقر في حوالي 1800 درجة مئوية.

في درجة الحرارة هذه (ومن هذه اللحظة) ، سوف تكون المعادن المكونة من الحديد والمغنيسيوم والسيليكون والأكسجين واضحة. مع انخفاض درجة الحرارة ، سوف يصبح البيروكسين مستقرًا وسوف يبدأ الكالسيوم في الظهور في المعادن التي تشكلت عندما يصل إلى 1100 درجة مئوية.

عندما يصل التبريد إلى 900 درجة مئوية ، تظهر البرمائيات (CaFeMgSiOOH). أخيرًا ، ينتهي هذا الطريق عندما تنخفض درجة الحرارة إلى 600 درجة مئوية ، حيث تبدأ الكتل الأحيائية في التكوين بشكل مستقر.

سلسلة مستمرة

تسمى هذه السلسلة "مستمر" لأن الفلسبار المعدني يتكون في سلسلة مستمرة وتدريجية تبدأ بنسبة عالية من الكالسيوم (CaAlSiO) ، ولكن تتميز بتشكيل أكبر من الفلسبار على أساس الصوديوم (CaNaAlSiO) .

عند درجة حرارة 900 درجة مئوية ، يكون النظام متوازنًا ، ويتم تبريد المواد المنصهرة واستنفاد أيونات الكالسيوم ، لذلك من درجة الحرارة هذه ، يعتمد تكوين الفلسبار بشكل أساسي على الفلسبار الصوديوم (NaAlSiO). هذا الفرع يبلغ ذروته عند 600 درجة مئوية ، حيث يكون تكوين الفلسبار هو NaAlSiO 100٪ تقريبًا.

بالنسبة إلى المراحل المتبقية - وهي الأخيرة التي يتم تشكيلها والتي يتم عرضها كخط مستقيم ينحدر من السلسلة السابقة - سوف يظهر المعدن المعروف باسم K-spar (الفلسبار البوتاسيوم) في درجات حرارة أقل من 600 درجة مئوية ، وسوف يظهر المسكوفيت سوف تولد في درجات حرارة منخفضة.

آخر معدن يتم تشكيله هو الكوارتز ، وفقط في الأنظمة التي يوجد بها فائض من السيليكون في البقايا. يتكون هذا المعدن في درجات حرارة باردة نسبيا من الصهارة (200 درجة مئوية) ، عندما يكون قد تجمد تقريبا.

تمايز الصخور

يشير هذا المصطلح إلى فصل الصهارة على دفعات أو سلسلة ، من أجل فصل البلورات عن الذوبان.

يتم ذلك من أجل الحصول على معادن معينة لن تبقى سليمة في الذوبان إذا سُمح لها بمواصلة التبريد.

كما ذُكر أعلاه ، فإن أول المعادن التي تتشكل عند 1800 درجة مئوية و 1100 درجة مئوية يعاد تذويبها لتشكيل آخرين ، بحيث يمكن أن تضيع إلى الأبد إذا لم يتم فصلها في الوقت المناسب عن الخليط المنصهر.