در اوایل دهه 1900 نورمن. ل. باون (Norman l.Bowen) و همکارانش در آزمایشگاههای ژئوفیزیکی در واشنگتن دی سی شروع به مطالعات تجربی به منظور شناسایی ترتیب تبلور کانیهای سیلیکاته رایج از
ماگما کردند. آنها از طریق این آزمایشات نشان دادند که چرا انواع مشخصی از کانیها با هم یافت میشوند و تعدادی دیگر هیچ وقت در کنار یکدیگر پیدا نمی‌شوند.
طریقه آزمایش باون
باون آزمایش خود را بر روی سنگهای سخت شروع کرد. وی ابتدا سنگ را تا حد ذوب شدن گرما داد و سنگ را ذوب کرد سپس اجازه داد تا مذاب سرد شود و در دماهای خاصی مشاهده کرد که انواعی از کانیها که سنگ را تشکیل داده اند، ایجاد شدند. او این آزمایش را با کاهش تدریجی دما تکرار کرد و نتیجه ای که او بدست آورد منجر به ایجاد یک قاعده ای شد. سری های واکنشی او هنوز هم مورد قبول همه است.
اجزاء سری باون
سری باون به دو شاخه تقسیم میشود، که یکی
شاخه پیوسته و دیگری
شاخه ناپیوسته می باشد. شاخه ای که در سمت راست قرار دارد، شاخه پیوسته می‌شد، کانیهایی که در بالای شکل قرار دارند، اولین کانیهایی هستند که متبلور میشوند. و به طرف پایین که دما کاهش می یابد کانیهای دیگر تشکیل میشوند. در دماهای بالا که سری کلی به دو شاخه تقسیم میشود، ماگما، مافیک و حد واسط است. شاخه پیوسته تحول فلدسپارها را از پلاژیوکلازهای غنی از کلسیم به طرف غنی از سدیم نشان می‌دهد. یعنی در ابتدا که دما زیاد است
پلاژیوکلاز غنی از کلسیم که معمولا
آنورتیت می‌باشد، تشکیل میشود و به تدریج که دما کاهش می یابد پلاژیوکلازهای حد واسط و در نهایت پلاژیوکلاز غنی از سدم یا
آلبیت ایجاد میشود. شاخه ناپیوسته هم تشکیل کانیهای مافیک به ترتیب
الیوین،
پیرکسن،
آمفیبول و
بیوتیت را نشان می‌دهد.
کشف خارق العاده باون
چیز عجیب و خارق العاده ای که باون در آزمایشات خود کشف کرد، مربوط به شاخه ناپیوسته سری باون می‌شد. او دریافت که در یک دمای معینی از یک ماگما الیوین متبلور میشود، اما اگر همان ماگما بیشتر سرد شود، الیوین با باقیمانده ماگما واکنش داده و تبدیل به کانی بعدی یا پیروکسن میشود. سرد شدن بیشتر ماگما دوباره باعث تبدیل پیروکسن به آمفیبول و سپس بیوتیت میشود.
در دماهای پایین تر شاخه ها با هم یکی میشوند و کانیهای روشن، فلدسپارهای ارتوکلاز، میکای مسکویت و کوارتز ایجاد میشود.
پایداری کانیهای سری باون
از آنجایی که دمای سطح زمین بسیار پایین تر از دمای تشکیل سنگهاست لذا کانیهای که در دماهای بالاتری تشکیل میشوند نسبت به کانیهایی که در دماهای پایین ر و نزدیک به سطح زمین ایجاد میشوند، پایداری کمتری دارند. کانیهای الیوین و پیروکسن که در دمای زیاد ایجاد میشوند در سطح زمین ناپایدار تر هستند و سریع هوازده میشوند. بر عکس، کانیهایی مانند
کوارتز که در دمای پایین تری تشکیل میشوند اگر در شرایط دمای زیاد و عمق زمین قرار گیرند ناپایدار میشوند.
مباحث مرتبط با عنوان
