鲍氏反应系列(Bowen's reaction series)是鲍文等(1922)根据玄武质岩浆冷却结晶过程的人工实验提出的。描述岩浆冷却时各种矿物在不同温度、压力下结晶的情况,与岩浆分异有关。
简介鲍氏反应系列的主要内容是,在岩浆结晶过程中,先析出的矿物因物理化学条件的改变与剩余岩浆发生反应,使成分发生变化并产生新的矿物;随着温度的降低,反应继续进行,便有规律地产生一系列矿物。这个矿物系列称为鲍氏反应系列。1
分类该反应系列可被分为连续及不连续的两支。2
连续系列反映岩浆结晶过程中斜长石系列的生成顺序。该系列的矿物在结晶过程中成分上有连续渐变关系。从高温到低温依次为由钙质斜长石向钠质斜长石转化,但矿物的结晶格架不发生大的改变。2
不连续系列表示镁铁质矿物从岩浆中晶出的先后顺序。相邻矿物之间结晶格架发生显著的变化。在上下两类矿物间不存在类质同象替代关系。如橄榄石与熔体反应可形成辉石,反应不完全时还可以保存橄榄石的残余,形成反应边结构,其中,辉石与橄榄石之间无论在成分上还是结构上都是不连续的2。
随着岩浆的冷却,就同时从岩浆中析出一种斜长石和一种镁铁矿物,两者互相独立地进行,两个系列之间位于同一水平的矿物可以构成共结关系。共结物成分相当于某类岩石的主要矿物成分。两个分支在下部汇合成简单的不连续系列,石英是系统最后结晶的产物。2
用途鲍氏反应系列能够解释以下岩石学现象:①玄武岩浆经过分离结晶作用可形成较酸性的变种;②岩浆中造岩矿物的结晶顺序及共生规律:位于反应系列上部的矿物早结晶,如辉石与基性斜长石可以共生,角闪石与中酸性斜长石共生,等等。③同化混染作用:由于温度高低的不同,较基性岩浆能熔化较酸性的捕虏体,反之则不能,除非酸性岩浆处于过热状态。④斜长石的正环带结构及暗色矿物的反应边结构。1
研究意义鲍氏反应系列是火成岩研究中的一项重要成就,对于分析钙碱性岩浆中矿物的一般共生规律是很有意义的;也有助于解释火成岩的成因和多样性。但自然界中岩浆结晶情况要比鲍氏反应系列复杂得多,因而鲍氏反应系列也有一定局限性。1
本词条内容贡献者为:
郝庆菊 - 副教授 - 西南大学