SERIES DE BOWEN

GEOLOGIA APLICADA

1 Introducción

Formación de las rocas ígneas.

Las rocas que se encuentran actualmente en la superficie se formaron a partir de magma procedente de depósitos profundos. Cuando el magma se derrama sobre la superficie se llama lava y cuando los fragmentos solidificados de magma son arrojados violentamente, constituyen los materiales piroclásticos

2 Cristalización

El magma se solidifica a través del proceso de cristalización. Al principio el magma está fundido, es una solución líquida de iones a alta temperatura. Con la disminución del calor, la sustancia derretida comienza a solidificarse. Las rocas ígneas son agregados de silicatos minerales formados al enfriarse el magma. Su gran variedad se debe tanto a las varias composiciones de los magmas como a las condiciones bajo las cuales cristalizaron. Algunos son ricos en hierro y magnesio; otros en sílice y aluminio.

2 Cristalización

Las rocas ígneas pueden estar constituidas por granos de un solo mineral entrelazados o por una mezcla de varios o todos los nueve silicatos minerales: olivino, augita, hornblenda, biotita, anortita, albita, ortoclasa, moscovita y cuarzo.

3 Serie de reacciones de Bowen.

Bowen descubrió que los silicatos se pueden ordenar en dos series de cristalización. Cada uno de los minerales que integran las dos series de cristalización se deriva del mineral precedente, como resultado de una reacción química con el líquido remanente del magma. Estas dos series se llaman serie de reacciones de Bowen.

En la serie ferromagnesiana el olivino es el primero en formarse; se compone de tetraedros individuales unidos por iones positivos de hierro y magnesio. La augita se forma alrededor de cadenas individuales de tetraedros; la hornblenda se forma alrededor de cadenas dobles y la biotita se forma alrededor de láminas de tetraedros. Por tener cada nuevo ferromagnesiano una estructura cristalina diferente del que le precede, Bowen le dio el nombre de serie de reacciones discontinuas..

3.1 Serie de Ferromagnesianos

Entre los feldespatos, el primero en formarse es la anortita. Este mineral cristaliza aproximadamente a la misma temperatura que el olivino. Como reacciona con el líquido remanente del magma, la anortita asimila gradualmente cantidades cada vez mayores de sodio; finalmente cuando todo el calcio característico de la anortita ha sido reemplazado por sodio, el mineral resultante es la albita.

3.2 Serie de Feldespatos

A causa de esta sustitución continua de iones de calcio por iones de sodio en la misma estructura del silicato, Bowen consideró la cristalización de los feldespatos plagioclasa como una serie de reacciones continuas.

3.2 Serie de Feldespatos

4 Orden de Cristalización

Aún cuando un magma contiene todos los iones necesarios para formar los nueve minerales silicatados, éstos no se forman todos a la vez; existe una temperatura definida o un rango de temperaturas a la que cristaliza cada mineral.

Los ferromagnesianos se forman sucesivamente: olivino, augita, hornblenda, biotita. Al mismo tiempo se forman los feldespatos plagioclasa comenzando con la anortita y llegando hasta la albita.

Cuando todos estos minerales se han cristalizado, se forman la ortoclasa, la moscovita y el cuarzo.

Todos los minerales de un magma podrían llegar eventualmente al cuarzo si estuviesen en condiciones de pasar a través de la serie completa de reacciones. La serie de reacciones, por lo común, se interrumpe antes de desarrollar toda la secuencia y esta interrupción explica por qué existen rocas ígneas de diferente composición mineralógica.

4 Orden de Cristalización