鮑文反應序列

鮑文反應序列 就是隨著岩漿溫度由高到低慢慢冷凝， 鐵鎂矽酸鹽結晶序列是橄欖石→輝石→角閃石→黑雲母→石英→沸石； 而鈣鈉矽酸鹽結晶序列是：鈣長石→培長石→拉長石→中長石→奧長石→鈉長石； 各溫度階段產生的岩石序列則是：橄欖岩→輝長岩→玄武岩系→閃長岩→安山岩系→花崗閃長岩－流紋英岩系→花崗岩－流紋岩系。

基本介紹

• 中文名：鮑文反應序列
• 外文名：Bowen reaction sequence/Bowen's reaction series
• 拉丁文名：Bowen ordo reactionis
• 發現者：羅門鮑文Norman Levi Bowen
• 發現者國家：加拿大
• 發現者職業：地質學家、岩石學家、礦物化學家

基本信息

鮑文是加拿大地質學家、岩石學家、礦物化學家。1887年6月21日生於加拿大安大略省金斯頓。1906年在金斯頓女皇大學攻讀化學、礦物學和地質學，後轉入美國波士頓麻省理工學院。1907－1912年曾利用假期在加拿大安大略省礦業局工作，並為加拿大地質調查局在不列顛哥倫比亞太平洋鐵路沿線工作。1910－1911年，他又在華盛頓卡內基學院地球物理研究室從事過多種礦物實驗研究。1912年取得博士學位以後，回到該研究室，並在那裡斷續工作了40年。鮑文1952年退休，遷居佛羅里達州克利沃爾特。1954年重回華盛頓，逝世於1956年9月11日。鮑文在年僅28歲時就在岩石學極關鍵的問題上，完成了一系列實驗性的研究，並寫成重要論文“火成岩演化的晚期階段”，開始確立了他在岩石學上的國際地位。

經海德曼修正的鮑文反應系列

其他信息

發現過程

第一次世界大戰期間，鮑文曾研究過光學玻璃。戰後，他又回到女皇大學任礦物學教授。1921年他返回華盛頓從事研究工作。他為專攻矽酸鹽系統化學，前後花了16年時間。當他把自己的實驗物理化學數據用於野外岩石學問題研究時，他的工作就更加有意義。在這項工作的後期，他親自考察了與火成岩問題有關的標準產地，如南非的布希維爾德、東非的鹼性熔岩區、挪威的許埃和費恩的橄欖岩區等。1927年春，他在美國普林斯頓大學為地質系高班學生講課，講課內容是他在岩礦學領域長期研究的結晶，他寫成專著《火成岩的演化》。此巨著主要依據他對安大略火成岩的研究和熔岩結晶的室內實驗，在此巨著中生動地表述了對岩石學研究產生深遠影響的調查和綜合方法。他正式提出了“反應原理”，後來科學界稱之為“鮑文反應序列”。就是隨著岩漿溫度由高到低慢慢冷凝，鐵鎂矽酸鹽結晶序列是橄欖石→輝石→角閃石→黑雲母→石英→沸石，而鈣鈉矽酸鹽結晶序列是：鈣長石→培長石→拉長石→中長石→奧長石→鈉長石。各溫度階段產生的岩石序列則是：橄欖岩→輝長岩→玄武岩系→閃長岩→安山岩系→花崗閃長岩－流紋英岩系→花崗岩－流紋岩系。

連續序列

反映岩漿岩結晶過程中淺色礦物（斜長石系列）的生成順序。該系列的礦物在結晶過程中成分呈連續漸變的關係，從高溫到低溫依次為鈣質斜長石向鈉質斜長石方向變化。

不連續序列

表示深色的礦物（鐵鎂礦物）從岩漿中晶出的先後順序，相鄰礦物之間晶格架發生顯著變化，所以在上下兩類礦物間不存在類質同像替代關係。

鮑文反應序列的套用

（1）確定礦物的結晶順序。反應系列上部的礦物比下部的礦物早結晶。顯然橄欖石、基性斜長石是最早結晶的礦物，石英則是岩漿結晶的最後產物。

（2）解釋了岩漿岩中礦物共生組合的一般規律。由於兩種反應系列存在著共結關係，當岩漿冷卻到一定溫度時，必定同時結晶出一種淺色礦物和一種暗色礦物。例如當岩漿降至1550℃時，析出橄欖石、斜方輝石和基性（鈣、培）長石而組成超基性岩。岩漿溫度降至1270℃時，單斜輝石和拉長石同時析出組成基性岩。

（3）解釋了岩漿岩多樣性的原因。同一種岩漿可以形成不同類型的岩漿岩。

（4）解釋了岩漿岩中某些結構上的特徵。如斜長石的正常環帶結構和暗色礦物的反應邊結構。

哈德曼對鮑文反應的修正

1972年海德曼（D.W.Hyndaman）對鮑文反應系列作出了一些修正，增補了第三個分支——鈉鉀長石系列，表示富鉀的鉀鈉長石可與基性斜長石共生，而富鈉的鉀鈉長石與酸性長石共生。從不連續系中分出一個分支，用以反映玄武岩漿與鹼性玄武岩漿結晶作用過程中礦物的共生規律。如在橄欖玄武岩中，橄欖石或斜長石是最先結晶的，其次是輝石，但在拉斑玄武岩中，輝石和斜長石是同時結晶的。

注意

鮑文反應序列是在開放系統之中實驗而得，沒有考慮到壓力以及揮發分的影響，因此不能完全反應地下高壓、高揮發分的情況，所以實際情況中各種礦物結晶序列與鮑文反應序列有一些差別。