سری واکنشی بوئن یک مدل بنیادی در پترولوژی (سنگشناسی) است که توسط زمینشناس کانادایی، نورمن بوئن (Norman L. Bowen) در اوایل قرن بیستم توسعه یافت. این مدل، ترتیب تبلور کانیها از ماگمای در حال سرد شدن را توصیف میکند و نشان میدهد که چگونه دمای تبلور، ترکیب شیمیایی و پایداری کانیها با یکدیگر مرتبطاند.
📊 ساختار سری واکنشی بوئن
سری واکنشی بوئن به دو شاخه اصلی تقسیم میشود:
1. شاخه ناپیوسته (Discontinuous Series)
در این شاخه، ساختار بلوری کانیها در هر مرحله تغییر میکند. ماگما با کاهش دما، کانیهایی را متبلور میکند که به لحاظ ساختاری و شیمیایی با مرحله قبل تفاوت دارند.
ترتیب تبلور (از دمای بالا به پایین):
Olivine → Pyroxene → Amphibole → Biotite
- این کانیها معمولاً سرشار از آهن (Fe) و منیزیم (Mg) هستند.
- آنها را کانیهای مافیک (Mafic Minerals) مینامند.
- با کاهش دما، کانی جدید از تجزیه (Breakdown) کانی قبلی در حضور سیلیس اضافی بهوجود میآید.
2. شاخه پیوسته (Continuous Series)
در این شاخه، ساختار بلوری تغییر نمیکند (همگی فلدسپات پلاژیوکلاز هستند) اما ترکیب شیمیایی بهصورت تدریجی از پلاژیوکلاز غنی از کلسیم (Ca-rich) به سمت پلاژیوکلاز غنی از سدیم (Na-rich) تغییر میکند.
مثال:
Ca-rich Plagioclase (Anorthite) → Na-rich Plagioclase (Albite)❄️ در دماهای پایینتر (Lower Temperatures)
با ادامهی کاهش دمای ماگما (حدود 750°C)، کانیهای فلسیک (Felsic) با میزان بالای سیلیس شروع به تبلور میکنند:
- Potassium Feldspar (Orthoclase)
- Muscovite Mica
- Quartz
این کانیها مشخصه سنگهای گرانیتی و ریولیتی هستند.
🪨 انواع سنگهای آذرین بر اساس سری بوئن:
- اولترامافیک (Ultramafic): الیوین، پیروکسن (دمای بالا، سیلیس کم)
- مافیک (Mafic): پیروکسن، پلاژیوکلاز کلسیمی (سنگهایی مانند بازالت و گابرو)
- میانمایه (Intermediate): آمفیبول، پلاژیوکلاز سدیم-کلسیم (سنگهایی مانند آندزیت و دیوریت)
- فلسیک (Felsic): کوارتز، فلدسپات پتاسیم، موسکویت (گرانیت، ریولیت؛ دمای پایین، سیلیس بالا)
🧠 چرا سری واکنشی بوئن اهمیت دارد؟
- پیشبینی توالی تبلور کانیها در ماگما
- تشخیص منشأ و نوع ماگما براساس ترکیب سنگهای آذرین
- تفسیر فرایندهای تفریق ماگمایی (Magmatic Differentiation)
- پایهای برای طبقهبندی سنگهای آذرین در پترولوژی
🔎 ارتباط با فرآیندهای زمینشناسی:
+ تفریق (Fractional Crystallization): همان فرآیندی است که بوئن توصیف کرد؛ کانیهای اولیه متبلور شده و تهنشین میشوند، در حالیکه بقیه ماگما تغییر ترکیب میدهد.
+ ذوب بخشی (Partial Melting): بالعکس فرآیند بالا؛ ابتدا کانیهای فلسیک (مانند کوارتز) ذوب میشوند و ماگمای غنی از سیلیس تولید میکنند.✅ جمعبندی
سری واکنشی بوئن، یکی از پایههای درک رفتار حرارتی و شیمیایی ماگماست. این مدل به ما کمک میکند تا:
- چرایی تشکیل سنگهای آذرین مختلف را درک کنیم
- مسیر تحول شیمیایی ماگما را پیشبینی کنیم
- الگوهای تفریق، تمرکز کانیهای اقتصادی و زونبندی کانیسازی در محیطهای ماگمایی را مدلسازی کنیم