结晶分异作用和鲍文反应序列

结晶分异作用和鲍文反应序列

1、结晶分异作用

①结晶分异作用的概念

结晶分异作用是指由于岩浆中结晶的固相物质的分离而使残余岩浆成分发生变化的作用。通俗地讲，结晶分异作用就是一种成分的岩浆按照矿物熔点的高低可依次结晶出不同成分的矿物，并依次形成不同种类的岩石。

当岩浆缓慢冷却时，熔点高、比重大的矿物首先晶出。其中一部分晶体因为比重大而沉入岩浆底部，或因其它原因从岩浆中分离出来，聚焦成为熔点较高的岩石。另一部分未能沉入底部或从岩浆中分离出来，则同剩余岩浆发生反应，岩浆的成分因而发生部分变化。当岩浆继续冷却到适当温度时，又有相应熔点的矿物结晶并分离出来，形成熔点较低的岩石，类似的作用多次发生，从而完成结晶分异作用。

②结晶分异作用的方式：流动分异、重力分异、扩散分异、气体搬运分异

③结晶分异作用的原理：鲍文反应序列

注意：陨石中的矿物结晶时同样遵循鲍文反应序列！！！

2、鲍文反应序列

①简介：

美国岩石学家鲍文（Bowen）通过实验得出了这样的反映序列：富汗橄榄石成分的玄武岩浆，通过结晶分异作用，首先形成由橄榄石组成的超基性岩的超基性岩，继而形成由辉石和斜长石组成的基性岩——辉长岩（与此成分相当的喷出岩是玄武岩），随后形成由角闪石和中性斜长石组成的中性岩——闪长岩（与此成分相当的喷出岩是安山岩），最后形成由石英、黑云母、白云母、钾长石和酸性斜长石组成的酸性岩——花岗岩（与此成分相当的喷出岩是流纹岩）。从玄武质岩浆中可以晶出5~10%的花岗岩。

在岩浆结晶分异过程中，矿物是按照两个结晶序列进行的。一个是连续序列，一个是不连续序列。在连续序列中，通过反应，部分先结晶出来的矿物同剩余岩浆之间发生作用，形成化学成分上的连续变化，而其内部结构没有发生根本改变的一系列矿物，这就是斜长石系列，按照温度降低的方向以及结晶出来的先后顺序为钙、培、拉、中、更、钠长石。钙长石是基性斜长石，慢慢过度到钠长石（酸性）。在不连续序列中，通过反应形成既有化学成分差异并且内部结构也不同的一系列矿物，这就是橄榄石、辉石、角闪石及黑云母序列。两个序列中结晶温度相当的矿物可以共生。最后上述两个序列又联合起来形成一个不连续的反应序列，依次结晶出钾长石、白云母和石英。总称起来就是鲍文反应序列。在不连续序列中，橄榄石、辉石、角闪石以及黑云母晶出的时候并不是严格地一个接一个，不要理解成这样：“橄榄石结晶结束，辉石接着开始结晶”，这样是错误的，一般在结晶序列中相邻的两个矿物的结晶时间和温度会有所重叠，例如有可能橄榄石未结晶结束，辉石就已经开始结晶了，即有一部分橄榄石和辉石是同时形成的。

②鲍文反应序列的岩石学意义：

ⅰ、可解释岩浆中矿物的结晶顺序和共生规律

ⅱ、两个序列结晶温度相当的矿物可以共生

ⅲ、解释了暗色矿物间反应边结构和正环带结构

ⅳ、玄武质岩浆经过分离结晶可以逐渐形成较酸性的岩浆