地质学中的伯恩反应级数
伯恩反应系列描述了岩浆中的矿物质在冷却时是如何变化的。为了支持他的花岗岩理论，岩石学家诺曼·鲍恩（1887-1956）在20世纪初进行了数十年的熔融实验。他发现，随着玄武岩熔体的缓慢冷却，矿物以一定的顺序形成晶体。Bowen提出了两个系列，他在1922年的论文《岩石成因中的反应原理》中将其命名为不连续系列和连续系列
伯恩反应级数
不连续系列以橄榄石开始，然后是辉石、角闪石和黑云母。这是一个“反应系列”，而不是一个普通系列，是因为当熔体冷却时，系列中的每一种矿物都被下一种矿物所取代。正如Bowen所说，“矿物以其出现的顺序消失……是反应系列的本质。”橄榄石形成晶体，然后与其他岩浆反应，形成辉石，代价是它的损失。在某一点上，所有橄榄石都被再吸收，只有辉石存在。然后辉石和液体发生反应，角闪石晶体取代它，然后黑云母取代角闪石。
连续系列为斜长石。在高温下，高钙钙钙长石形成。然后，随着温度的下降，它被更多的富钠矿物所取代：贝唐石、拉布拉多石、安山岩、寡长石和钠长石。随着温度持续下降，这两个系列合并，更多的矿物按此顺序结晶：碱性长石、白云母和石英。
一个次要的反应系列涉及到尖晶石类矿物：铬铁矿、磁铁矿、钛铁矿和钛矿。伯恩把它们放在两个主要系列之间。
本系列的其他部分
在自然界中找不到完整的系列，但许多火成岩显示了系列的一部分。主要限制是液体状态、冷却速度和矿物晶体在重力作用下沉降的趋势：
- 如果液体中某一特定矿物所需的元素用完，与该矿物的系列就会中断。
- 如果岩浆冷却的速度快于反应的进行速度，那么早期矿物可以以部分再吸收的形式存在。这改变了岩浆的演化。
- 若晶体可以上升或下降，它们就会停止和液体反应，堆积在其他地方。
所有这些因素都会影响岩浆的演化和分化过程。Bowen相信他可以从最常见的玄武岩岩浆开始，并从这三种岩浆的正确组合中构建任何岩浆。但他忽略了岩浆混合、围岩同化和地壳岩石重熔的机制，更不用说他没有预见到的整个板块构造体系，比他想象的重要得多。今天，我们知道，即使是最大的玄武岩岩浆体，也没有足够长的时间静止不动，直到形成花岗岩为止。
- 发表于 2021-10-12 09:56
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