Serie de Reacción de Bowen

Las series de reacción de Bowen son dos secuencias que describen el orden de cristalización de los minerales del grupo de los silicatos al ir enfriándose magmas de tipo basáltico en el interior de la Tierra

Dichas secuencias son identificables en muchos casos por las relaciones texturales que se establecen entre los minerales.


Serie de Reacción de Bowen: Continua y Discontinua

La serie de reacción de Bowen se divide en dos ramas, la continua (minerales félsicos: feldespatos) y la discontinua (minerales máficos). 

Los minerales en la parte superior de la ilustración (aparte) son los primeros en cristalizar, por lo que se puede leer que el gradiente de temperatura es de mayor a menor, con los minerales de alta temperatura en la parte superior y los de baja temperatura en la parte inferior.

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La rama a la derecha de la ilustración es la continua (con soluciones sólidas continuas de minerales félsicos) y da como resultado plagioclasa progresivamente rica en sodio a temperaturas más bajas. 

En la serie discontinua, los minerales máficos como el olivino primero cristalizarán a una temperatura más alta, a medida que el magma se enfría.



Serie de Reacción de Bowen
Fig. 1. Esquemático de la Serie de Reacción de Bowen.


Sin embargo, si no se precipitan (se asientan), la composición del magma no cambia y, a medida que el magma se enfría más, el olivino se recristalizará como piroxeno.

Dado que la superficie de la Tierra es un entorno de baja temperatura en comparación con las zonas de formación de rocas, el gráfico también refleja la estabilidad relativa de los minerales. 

Los de abajo los más estables y los de arriba los más rápidos de erosionar, conocidos como Serie de disolución de Goldich. 

Esto se debe a que los minerales son más estables en las condiciones de temperatura y presión más cercanas a aquellas en las que se formaron.


Diferenciación Magmática

Bowen demostró que los minerales cristalizan a partir del magma de una manera sistemática

Pero, ¿Cómo explica la serie de reacción de Bowen la gran diversidad de rocas ígneas

Se ha demostrado que, en una o en más etapas durante la cristalización, puede producirse la separación de los componentes sólido y líquido de un magma. 

Un ejemplo es la denominada sedimentación cristalina. Este proceso ocurre si los minerales formados en primer lugar son más densos (más pesados) que la porción líquida y se hunden hacia el fondo de la cámara magmática.

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Cuando la colada restante se solidifica (ya sea en el lugar donde se encuentra o en otra localización si migra a través de las fracturas de las rocas circundantes), formará una roca con una composición química muy diferente del magma inicial.

La formación de uno o más magmas secundarios a partir de un solo magma inicial se denomina diferenciación magmática.

Debido a su gran grosor y lenta velocidad de solidificación posterior, los cristales de olivino (el primer mineral que se forma) se hundieron y constituyen alrededor del 25 por ciento de la parte inferior del Sill. 

Por el contrario, cerca de la parte superior de este cuerpo ígneo, donde cristalizaron los remanentes del fundido, el olivino representa sólo un 1 por ciento de la masa rocosa.

En cualquier etapa de la evolución de un magma, los componentes sólido y líquido pueden separarse en dos unidades químicamente distintas. 

Además, la diferenciación magmática en el fundido secundario puede generar fracciones adicionales químicamente distintas.

Por consiguiente, la diferenciación magmática y la separación de los componentes sólido y líquido en varias etapas de cristalización puede producir varios magmas químicamente diversos y, en último extremo, una variedad de rocas ígneas.

Fuente:

  • Tarbuck, E. y Lutgens, F. Ciencias de la Tierra 8va. Edición. Pearson Education. Madrid, España (2005).
  • Colaboradores de Wikipedia. Bowen's reaction series. Wikipedia, la enciclopedia libre (2021). https://en.wikipedia.org/wiki/Bowen%27s_reaction_series

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