أكثر

5.2: سلسلة ردود فعل بوين - علوم الأرض

5.2: سلسلة ردود فعل بوين - علوم الأرض


سلسلة رد فعل بوين يصف درجة الحرارة التي تتبلور عندها المعادن عند تبريدها ، أو تذوب عند تسخينها. يبلغ الحد الأدنى لمقياس درجة الحرارة حيث تتبلور جميع المعادن في صخور صلبة حوالي 700 درجة مئوية (158 درجة فهرنهايت). الحد الأعلى للنطاق حيث توجد جميع المعادن في حالة منصهرة هو ما يقرب من 1،250 درجة مئوية (2،282 درجة فهرنهايت) [4]. تشير هذه الأرقام إلى المعادن التي تتبلور عند ضغط مستوى سطح البحر القياسي ، 1 بار. ستكون القيم مختلفة بالنسبة للمعادن الموجودة في أعماق سطح الأرض بسبب الضغط المتزايد ، مما يؤثر على درجة حرارة التبلور والذوبان (انظر الفصل 4.4). ومع ذلك ، يتم الحفاظ على النظام والعلاقات.

في الشكل ، يسرد العمود الأيمن المجموعات الأربع من الصخور النارية من أعلى إلى أسفل: فوق المافيك ، ومافيك ، ومتوسط ​​، وفيلسي. يُظهر السهم الذي يشير لأسفل في أقصى اليمين كميات متزايدة من السيليكا والصوديوم والألمنيوم والبوتاسيوم حيث ينتقل التركيب المعدني من الموجات فوق الصوتية إلى الفلسية. يُظهر السهم المتجه لأعلى زيادة في مكونات الحديد والمغنيسيوم ، وخاصة الحديد والمغنيسيوم والكالسيوم. يوجد مقياس درجة حرارة في أقصى يسار الرسم التخطيطي. تتبلور المعادن بالقرب من أعلى الرسم التخطيطي ، مثل الزبرجد الزيتوني والأنورثيت (نوع من بلاجيوجلاز) ، عند درجات حرارة أعلى. تتبلور المعادن القريبة من القاع ، مثل الكوارتز والمسكوفيت ، في درجات حرارة منخفضة.

أهم جانب في سلسلة ردود فعل بوين هو ملاحظة العلاقات بين المعادن ودرجة الحرارة. كان نورمان إل بوين (1887-1956) جيولوجيًا من أوائل القرن العشرين درس الصخور النارية. لقد لاحظ أنه في الصخور النارية ، توجد دائمًا بعض المعادن معًا وأن هذه التجمعات المعدنية تستبعد المعادن الأخرى. ولأنه فضولي لمعرفة السبب ، ومع وضع الفرضية في الاعتبار أن الأمر يتعلق بدرجة الحرارة التي تبرد عندها الصخور ، شرع في إجراء تجارب على الصخور النارية في أوائل القرن العشرين. أجرى تجارب على الصخور النارية - طحن مجموعات من الصخور إلى مسحوق ، وختم المساحيق في كبسولات معدنية ، وتسخينها إلى درجات حرارة مختلفة ، ثم تبريدها.

عندما فتح الكبسولات المروية ، وجد زجاجًا محاطًا ببلورات معدنية يمكنه التعرف عليها تحت مجهره الصخري. أظهرت نتائج العديد من هذه التجارب ، التي أجريت في درجات حرارة مختلفة على مدى عدة سنوات ، أن المعادن البركانية الشائعة تتبلور من الصهارة عند درجات حرارة مختلفة. ورأى أيضًا أن المعادن تتواجد معًا في الصخور مع المعادن الأخرى التي تتبلور في درجات حرارة مماثلة ، ولا تتبلور أبدًا مع المعادن الأخرى. هذه العلاقة يمكن أن تفسر الاختلاف الرئيسي بين الصخور النارية مافيك وفلسيك. تحتوي صخور المافيك النارية على المزيد من معادن مافيك ، وبالتالي تتبلور في درجات حرارة أعلى من الصخور النارية الفلزية. يظهر هذا حتى في تدفقات الحمم البركانية ، حيث تندلع الحمم الفلزية أكثر برودة بمئات الدرجات من نظيراتها المافيكة. وضع عمل بوين الأساس لفهم الأشياء النارية علم البترول (دراسة الصخور) ونتج عنها كتابه ، تطور الصخور النارية في عام 1928 [5].


4 العمليات النارية والبراكين

بنهاية هذا الفصل ، يجب أن يكون الطلاب قادرين على:

  • اشرح أصل الصهارة التي تتعلق بتكتونية الصفائح
  • صف كيف ترتبط سلسلة تفاعل Bowen & rsquos ببلورة المعادن ودرجات حرارة الانصهار
  • اشرح كيف يؤدي تبريد الصهارة إلى التكوينات والقوام الصخري ، وكيف يتم استخدامها لتصنيف الصخور النارية
  • تحليل سمات التضاريس البركانية الشائعة وكيفية ارتباطها بأصلها
  • اشرح الانصهار الجزئي والتجزئة وكيف يغيران تكوينات الصهارة
  • صف كيف يؤثر محتوى السيليكا على لزوجة الصهارة والأسلوب البركاني للبراكين
  • وصف أنواع البراكين والأنماط البركانية والتكوين وإعدادات الصفائح التكتونية
  • وصف المخاطر البركانية

الصخور البركانية تتشكل عندما تتجمد الصخور السائلة في صخرة صلبة. هذه المادة المنصهرة تسمى الصهارة عندما يكون في الأرض و حمم بركانية عندما يكون على السطح. فقط اللب الخارجي للأرض و rsquos سائل ، وعباءة الأرض و rsquos تكون القشرة صلبة بشكل طبيعي. ومع ذلك ، هناك عدد قليل من الجيوب الصغيرة من الصهارة التي تتشكل بالقرب من السطح حيث تتسبب العمليات الجيولوجية في الذوبان. هذه الصهارة هي مصدر البراكين والصخور النارية. سيصف هذا الفصل تصنيف الصخور النارية ، والعمليات الفريدة التي تتكون منها الصهارة ، وأنواع البراكين والعمليات البركانية ، والمخاطر البركانية ، والتضاريس البركانية.

تدفق الحمم البركانية في هاواي تبرد الحمم البركانية بسرعة على سطح الأرض وتشكل بلورات مجهرية صغيرة. تُعرف هذه الحبيبات الدقيقة انبثاق أو الصخور البركانية النارية. غالبًا ما تكون الصخور النفاذة حويصلي ، مليئة بالثقوب الناتجة عن الهروب من فقاعات الغاز. البراكين هي العملية التي تندلع فيها الحمم البركانية. اعتمادًا على خصائص الحمم البركانية التي اندلعت ، يمكن أن تختلف البراكين اختلافًا جذريًا ، من ناعم ولطيف إلى خطير ومتفجر. هذا يؤدي إلى أنواع مختلفة من البراكين ومخاطر بركانية مختلفة.

هاف دوم ، كتلة من الصخور النارية المتطفلة في حديقة يوسمايت الوطنية ، تعرضت الآن للتعرية.

في المقابل ، الصهارة التي تبرد ببطء تحت سطح الأرض و rsquos تشكل بلورات أكبر يمكن رؤيتها بالعين المجردة. تُعرف هذه الحبيبات الخشنة تطفلي ، أو الصخور النارية الجوفية. تعتبر هذه العلاقة بين معدلات التبريد وأحجام الحبوب للمعادن المجمدة في الصخور النارية مهمة لتفسير التاريخ الجيولوجي للصخور و rsquos.


5.2: سلسلة ردود فعل بوين - علوم الأرض

يتم تصنيف I gneous Rocks بعدة طرق ، وقد تطورت طرق التصنيف كثيرًا على مدار المائة عام الماضية. كل تصنيف مفيد لغرض معين ويعكس طريقة معينة للنظر إلى الصخور النارية.
تعتمد جميع تصنيفات الصخور على معيارين ، ومع ذلك ، المحتوى المعدني للصخر ، والملمس (حجم الحبيبات). يجب أن يشتمل التصنيف الكامل على كلا المكونين ، على الرغم من أنه مع الصخور النارية ، يتم عادةً تضمين كلا المكونين في اسم صخرة واحد ، على سبيل المثال ، الجرانيت هو صخرة فاتحة اللون / حبيبات خشنة. (هذا على عكس الصخور الرسوبية حيث يحدد اسم مثل "الحجر الرملي arkosic" كلا المكونين بشكل منفصل arkose مما يعني أن الكثير من الفلسبار والحجر الرملي هو الملمس.)
نحن هنا ندرس ثلاثة تصنيفات تبدأ بالأبسط والأسهل في الاستخدام (ولكن أيضًا الأكثر دقة) والانتقال إلى تصنيفات أكثر فائدة ، ولكنها أكثر تعقيدًا:

تصنيف اللون / الملمس (أدناه)
تصنيف مشروط: يعتمد على التركيب المعدني / الملمس.
تصنيف معياري (جناح): يعتمد على كيمياء الصخور.

ليس من الواضح سبب ذلك على الإطلاق ، ولكن المعادن الموجودة في الجزء العلوي من سلسلة تفاعل بوين تميل إلى أن تكون داكنة اللون (مثل البيروكسين والأمفيبول) ، وتميل المعادن الموجودة في الأسفل إلى أن تكون فاتحة اللون (مثل Na بلاجيوجلاز وكوارتز). بعد كل شيء ، ما علاقة درجة حرارة التكوين باللون المعدني؟
كما أنه ليس من الواضح سبب ذلك ، لكن تركيبات الصهارة تميل إلى الفصل ، والصهارة المافيكة في الجزء العلوي من سلسلة رد فعل بوين ، والصهارة الوسيطة في المنتصف ، والصهارة في الأسفل. نتيجة؟ تنتج صهارة المافاس صخورًا داكنة اللون مصنوعة من معادن داكنة (مثل البازلت) ، وصخور متوسطة الصهارة متوسطة اللون (مثل الديوريت) وصخور الصهارة ذات الألوان الفاتحة (مثل الجرانيت).
بسبب هذه الظروف العرضية ، من الطبيعي تصنيف الصخور النارية على اللون والملمس. كتقدير تقريبي ، لا بأس من التصنيف المستند إلى اللون والملمس ، ولكن يمكن أن يؤدي إلى أخطاء كبيرة وفي النهاية يكون تصنيف اللون / الملمس غير كافٍ. وبالتالي ، توجد تصنيفات أخرى ، أدناه.

انتقل إلى Color / Texture Key (ليس "قابل للنقر" بعد) - نسخة pdf (قابلة للنقر).

يصنف التصنيف النموذجي الصخور النارية على الوفرة النسبية لخمسة معادن قد تحتوي عليها:
(1) كوارتز ،
(2) الفلسبار القلوي (أورثوكلاز ، ولكن بما في ذلك ألبايت [بلاجيوجلاز الصوديوم] إذا كان محتوى أنورثيت [بلاجيوجلاز الكالسيوم] لا يتجاوز 5٪) ،
(3) بلاجيوجلاز ،
(4) Feldspathoids (معادن السيليكا الفقيرة لا توجد عينات متوفرة)
(5) معادن مافيك (مثل البيروكسين والأمفيبول).

يتضمن التصنيف النموذجي الأسماء الشائعة مثل الجرانيت ، والبازلت ، والديوريت ، وما إلى ذلك. ويستند التصنيف إلى حدود محددة بشكل تعسفي بين الفئات في مخطط ثلاثي. بشكل عام ، تتوافق الأسماء المشروطة مع الأسماء المشتقة من تصنيف اللون / الملمس ، فإن القرار بشأن ما يمكن تسميته صخرة يعتمد على المحتوى المعدني بدلاً من اللون. مثل هذا التصنيف يعمل بسهولة في مفتاح.
انتقل إلى Composition / Texture Key (غير "قابل للنقر" بعد) - نسخة pdf (قابلة للنقر)

ولكن يتم عرض التصنيف أيضًا بشكل شائع على أنه مخطط "النسبة المئوية للوفرة المعدنية".
انتقل إلى مخطط وفرة النسبة المئوية للمعادن (قابل للنقر تمامًا مع الكثير من الصور.)

لاحظ أنه لتحديد الصخور في هذا التصنيف ، من الضروري إجراء العديد من الملاحظات والقرارات الحاسمة. الأول هو مقدار الكوارتز الموجود في الصخر> 20 ٪ ويمكن أن تكون العينة واحدة فقط من ثلاثة صخور ، أو قلويجرانيت ، أو بلاجيوجرانيت ، أو جرانوديوريت (انظر المفتاح).
القرار الثاني هو ما إذا كان الفلسبار يهيمن على الصخور (انظر المفتاح).
القرار الثالث هو ما إذا كانت الصخور عبارة عن خليط بنسبة 50/50 من المافيك والفلدسبار (انظر المفتاح).
وأخيرًا ، القرار بشأن ما إذا كانت الصخرة هي في الغالب مافيا أم لا).

تقسم هذه القرارات الصخور إلى أربع فئات عامة يسهل تذكرها بعد ذلك. من الأفضل بالتأكيد أن يكون لديك استراتيجية منهجية لرصد وتحديد الصخور بدلاً من مجرد الذهاب إليها بشكل عشوائي.

مجموعات التصنيف المعياري تجمع الصخور النارية معًا والتي نعتقد عادةً أنها غير ذات صلة ، مثل البازلت والديوريت والجرانيت. لهذا السبب ، فإن تصنيف الصخور المعياري ليس سهلاً كما هو الحال في نظام اللون / الملمس أو التركيب / الملمس. تحتوي هذه الصخور على تجمعات معدنية مختلفة ، ولكنها قد تكون متشابهة جدًا في كيميائها ، مما يعكس أصلًا من الصهارة الأم المشتركة عبر التجزئة.
من ناحية أخرى ، يعمل التصنيف المعياري بشكل جيد للغاية عندما يتم فحص الصخور النارية من حيث العمليات التكتونية للصفائح ، وهو المكان الذي نريد الذهاب إليه في النهاية. إنه المستوى الذي يجب أن يدرس الجيولوجيون فيه الصخور النارية. ومع ذلك ، في مقابل ذلك ، بالنسبة لأولئك الذين لا يهتمون بالتفاصيل ، من الممكن أن يكون التصنيف المعياري في الواقع أسهل في الاستخدام عند مناقشة كيفية عمل الأرض.
يرتب التصنيف المعياري الصخور النارية إلى أجنحة، كل جناح يتميز بكيمياء معينة. تم تلخيص الأجنحة الأربعة الرئيسية في جدول مع وصف كل منها. هم الكوماتايت ، الثوليتيك ، الكاللكالين ، والقلوي. بمجرد أن نتعرف على هذه الأشياء ، يمكننا التحدث عن تاريخ الأرض من حيث الأجنحة الأربعة وحدها ، وتجنب الإشارة إلى صخور معينة إلى حد كبير.
لذلك ، من هنا يمكننا فحص الأجنحة من منظورين مختلفين.
جناح الكيمياء
تجزئة الجناح
التوزيع التكتوني للجناح

كيمياء الجناح:
تتميز الأجنحة بثلاثة توقيعات كيميائية: تشبع السيليكا ، وإثراء الحديد ، والمؤشر القلوي ، كل منها تمت مناقشته أدناه وملخصًا في رابط الجدول.
تشبع السيليكا هو مقياس لمقدار SiO2 متوفر في الصهارة أو الصخور. السيليكا تحت التشبع عندما SiO2 منخفضة بما يكفي ليس فقط ما يكفي لتشكيل الكوارتز ، وليس هناك ما يكفي لتشكيل المعادن الأخرى مثل الفلسبار. والنتيجة هي معادن الفلسبثويد الفقيرة بالسيليكا ، مثل النيفالين والسوداليت. التشبع الزائد عندما يكفي SiO2 موجود لتبلور الكوارتز. إذا كان SiO2 مرتفع بما يكفي من الممكن أن يكون لديك بازلت مع كوارتز ، وهو ارتباط لا يُعتقد عادة أنه موجود. (انتقل إلى ارتباط الجدول.)
ال الفهرس القلوي يقيس كمية الكالسيوم (الكالسيوم) من الجزء العلوي من سلسلة تفاعل بوين (BRS) بالنسبة إلى كمية Na + K (الصوديوم + البوتاسيوم) من قاع BRS. تشير الفهارس القلوية الأكبر من 1 إلى محتوى الكالسيوم المرتفع النموذجي في الجزء العلوي من .. BRS. تشير الفهارس الأقل من 1 إلى انخفاض Ca و Na + K المرتفع النموذجي لقاع BRS. (انتقل إلى ارتباط الجدول.)
نظرًا لأنه في عملية التجزئة ، يتم "تعرق" العناصر المنخفضة في سلسلة التفاعل أولاً ، نتوقع أن تكون الذوبان المجزأ الأول أعلى في Na + K من البقايا غير المنصهرة. نظرًا لأن الأجنحة الثولييتية والقلوية والقلوية تحتوي على فهارس قلوية (& gt1) (1) (& lt1) ، فإنها تشكل تسلسل تجزئة (انظر أدناه).
تخصيب الحديد ينخفض ​​بشكل مطرد مع التجزئة. هذا مقياس لانخفاض أهمية معادن المغنيسيوم الحديدي أسفل سلسلة التفاعل. الحديد منخفض في مجموعة Komatiite لأن المكونات فائقة المرونة Mg و Ni و Cr عالية جدًا. (انتقل إلى ارتباط الجدول.)

تجزئة الجناح:
يمكن أن يحدث تطور الصخور النارية داخل الأجنحة وفيما بينها.
يحدث داخل تطور الجناح ، على سبيل المثال ، عندما تطورت مجموعة الكالكالين من الديوريت إلى الجرانيت ، أو تطورت مجموعة الكوماتيت من البريدوتيت إلى البازلت إلى الأنديسايت.
من بين تطور الأجنحة يحدث في الأقواس البركانية ، وأماكن أخرى ، عندما يبدأ النشاط البركاني الأول بالسيليكا المشبعة بمؤشرات قلوية & gt1 ، وتتطور إلى السيليكا تحت مشبعة بمؤشرات قلوية & lt1. وهذا هو ، tholeiitic ، تليها calcalkaline ، وأخيرا الأجنحة القلوية. المقطع العرضي.
تحدث عملية تطورية أخرى عندما يتم إعادة تجزئة صخرة نارية مجزأة في وقت لاحق. قد يحدث هذا ، على سبيل المثال ، إذا تم وضع صهارة ديوريت مجزأة وترسيخها في حوض الاستحمام. إذا تم تسخين هذا الحمام لاحقًا ، فيمكن إخراج منتج ثانٍ أكثر فلسية (جرانيت) منه ، تاركًا وراءه بقايا مافيكة أكثر. أيضًا ، قد يتم تجزئة صخرة جناح واحد إلى صهر بخصائص مجموعة أخرى.

جمعية الجناح التكتوني:
إحدى السمات المهمة للأجنحة هي ارتباطها بأنظمة تكتونية معينة (اذهب إلى الجدول). هذه المعرفة ذات قيمة في فهم وإعادة بناء الأحداث التكتونية القديمة عندما يتم تدمير معظم الأدلة أو عدم توفرها بطريقة أخرى. من خلال تحليل كيمياء الصخور يمكننا إعادة بناء العمليات التي تشكلت من خلالها.
يُظهر المقطع العرضي الظروف التكتونية النموذجية التي يتشكل بموجبها كل جناح. تقع حدود الصفيحة المتباعدة (الصدع) على اليمين والاندساس على اليسار. الأسهم الكبيرة ترتفع على اليمين ، وتشير أفقيًا عبر الوسط ، وتنزل إلى منطقة الاندساس على اليسار تحدد المسار الذي تسلكه الصخور النارية. من خطوة إلى خطوة ، تحدث العمليات التطورية الموصوفة أعلاه بالتسلسل.
يحدث التجزئة في نظامين تكتونيين أساسيين. الأول في مراكز التصدع. السيليكا فوق الصخور الأم المشبعة (komatiites في Archean ، وغيرها من الألترا مافيك منذ ذلك الحين) ترتفع إلى السطح وتذوب جزئيًا. الذوبان هو ثولييت ويصعد إلى السطح ليشكل وسادة البازلت والسدود المغطاة بقشرة المحيط. عادة ما تكون البقايا غير المنصهرة عبارة عن سيليكا تحت مواد فائقة التشبع تبقى في الوشاح كطبقة 4 في مجموعة الأفيوليت. (لاحظ أن "جناح" الأفيوليت ليس جناحًا بنفس معنى أجنحة الكاللكالين ، إلخ.
يحدث التجزيء الثاني عند حدود متقاربة. تتحرك القشرة المحيطية الثوليتية بعيدًا عن مركز الصدع حتى تنغمس. يسخن أثناء الاندساس ويذوب بشكل جزئي. عادةً ما تكون الذوبان الأول الذي يندلع بالقرب من الخندق لا يزال ثولييتًا ، ولكن بمرور الوقت تتطور الذوبان إلى مجموعة الكالكالين ، التي تبني معظم القوس البركاني. يذوب لاحقًا يصبح قلويًا. قد تأتي هذه من تجزئة ثانوية للذوبان أو الصخور من مجموعة الكالكالين.
بقايا التجزئة التي تحدث على طول منطقة الاندساس هي فوق المافية (بريدوتيت) وتستمر في النزول إلى الوشاح ، حيث يتم تخزينها بشكل دائم.

التجزئة أمر لا رجوع فيه
لاحظ أن تسلسل الكسور هو مسار ذو اتجاه واحد. هذا لأن الصخرة الأصلية تبدأ بالسيليكا أكثر من التشبع ، ولكن في كل تجزئة ، تتعرق السيليكا والعناصر المنخفضة في سلسلة التفاعل. في النهاية ، الشيء الوحيد المتبقي هو البقايا الأكثر تعقيدًا ، والغنية بالمغنيسيوم ، والكروم ، والنيكل ، والفقيرة في عناصر السيليكا والقلويات. لا يوجد شيء متبقي للتجزئة.

الأرض الحالية هي نتيجة لدورة صخرية تطورية. بدأت الأرض ككوكب به مجموعة محدودة من أنواع الصخور وتطورت إلى حالة توجد فيها مجموعة كبيرة جدًا من الصخور. علاوة على ذلك ، لا توجد آليات لعكس هذه العمليات. لا يمكن للأرض أن تتحول إلى شيء أبسط.
بمعنى آخر ، تتصرف الأرض كبنية مشتتة. تتطلب جميع العمليات التكتونية والبركانية طاقة ، وقد أدى تبديد تلك الطاقة إلى تحول الأرض من تركيبة بسيطة ، وتطورت إلى تعقيد أكبر وأكبر يقاس بالتنوع المتزايد للصخور التي تتكون منها الأرض.


كيفية استخدام سلسلة ردود فعل Bowen & # x27s في جملة

جونز هو أحد المخضرمين في سلسلة رسوم متحركة أخرى محبوبة ومثيرة للجدل على Adult Swim ، The Boondocks.

تعد الموسيقى جزءًا كبيرًا من نغمة Black Dynamite بشكل عام - تعود إلى فيلم 2009 الأصلي الذي تستند إليه السلسلة.

إنها سلسلة تجسس في جوهرها ، لكنك يا رفاق لا تنسحب أبدًا من العناوين الرئيسية.

كان المسؤولون الفرنسيون في حالة تأهب بالفعل بعد سلسلة من الهجمات غير المترابطة على ما يبدو ، بما في ذلك طعن ضباط الشرطة.

لم يكن لدينا أي رد فعل حقيقي من المعجبين حتى الآن ، ولكن تم تجاوز أصابعنا الجماعية.

Ajoutez cecy ، s'il vous plaist ، la grande صعبة qu'il y a de tirer d'eux les mesmes qu'ils ont.

بينما استمر رد الفعل هذا ، سخر من الأدلة ، واعتقد بصدق أنه كان يبالغ في التفاهات.

عادة يظهر الديازو في وقت أبكر بقليل من رد فعل فيدال - حوالي اليوم الرابع أو الخامس - ولكن قد يتأخر.

استرجع الآن السلسلة بترتيب عكسي ، بدءًا من "Fieldhand" والعودة إلى "Building".

يُنظر إلى نهج المتعة الجمالية في الاستجابات لسلسلة الأصوات الإيقاعية.


الوصف [تحرير]

يتم تقسيم السلسلة إلى فرعين ، المستمر والمتقطع. المعادن الموجودة في الجزء العلوي من الرسم التوضيحي (معروضة جانباً) تتبلور أولاً ، وبالتالي يمكن قراءة التدرج في درجة الحرارة على أنه من الأعلى إلى المنخفض مع وجود المعادن ذات درجة الحرارة العالية في الأعلى وتلك ذات درجة الحرارة المنخفضة في الأسفل. الفرع الموجود على يمين الرسم التوضيحي هو الفرع المستمر وينتج عنه بلاجيوجلاز غني بالصوديوم تدريجيًا عند درجات حرارة منخفضة. في السلسلة المتقطعة ، تتبلور المعادن مثل الزبرجد الزيتوني عند درجة حرارة أعلى ، حيث تبرد الصهارة. ومع ذلك ، إذا لم يتم ترسيبها (استقرارها) ، لا يتغير تكوين الصهارة ، ومع زيادة تبريد الصهارة ، فإن الزبرجد الزيتوني سوف يعيد بلورة البيروكسين.

نظرًا لأن سطح الأرض عبارة عن بيئة ذات درجة حرارة منخفضة مقارنة بمناطق التكوين الصخري ، فإن الرسم البياني يعكس أيضًا الاستقرار النسبي للمعادن ، حيث تكون المعادن الموجودة في الأسفل هي الأكثر استقرارًا وتلك الموجودة في الأعلى تكون الأسرع في الطقس ، والمعروفة باسم سلسلة حل Goldich. وذلك لأن المعادن تكون أكثر استقرارًا في ظروف درجة الحرارة والضغط الأقرب لتلك التي تكونت في ظلها.


سلسلة بوين

أ- 0 إلى 7 بوصات بنية رمادية داكنة (10YR 4/2) طميية رملية حصوية ، بني غامق جدًا (10YR 2/2) بنية حبيبية رطبة معتدلة ناعمة ، قابلة للتفتيت للغاية ، غير لاصقة وغير بلاستيكية بما يكفي من شظايا الميكا لإعطاء كتلة التربة تناسق شبيه بالصابون عندما يكون رطبًا ومسحوقًا بنسبة 30 في المائة من الحصى مع القليل من الحصى المحايدة (درجة الحموضة 7.0) حدود ناعمة واضحة. (من 4 إلى 10 بوصات)

بكالوريوس- من 7 إلى 10 بوصات بني (10YR 5/3) طمي رملي حصوي ، بني غامق (10YR 3/3) رطب ضعيف متوسط ​​شبه مستطيل الشكل متقطع إلى متوسط ​​حبيبات متوسطة صلبة قليلاً ، قابلة للتفتيت للغاية ، غير لاصقة وغير بلاستيكية بما يكفي من شظايا الميكا لإعطاء كتلة التربة ذات قوام شبيه بالصابون عندما تكون رطبة ومسحوقة قليلة الرقع اللامعة الرقيقة على بعض وجوه الدعامات وعلى سطح شظايا الصخور الطلاءات اللامعة غير المستمرة في بعض قنوات الجذر والمسام 45 في المائة من الحصى مع عدد قليل من الحصى المحايدة (الرقم الهيدروجيني 6.6) حدود ناعمة واضحة . (من 0 إلى 3 بوصات)

Bt- من 10 إلى 18 بوصة بني مصفر (10YR 5/4) طمي طيني رملي شديد الحصى ، بني مصفر داكن (10YR 4/4) بنية كتلة متوسطة شبه مستطيلة رطبة متوسطة صلبة قليلاً ، قابلة للتفتيت للغاية ، لزجة قليلاً وشظايا من البلاستيك كافية لشظايا الميكا إعطاء كتلة التربة اتساقًا شبيهًا بالصابون عند رطوبة وسحق أغشية صلصالية رفيعة مستمرة على وجوه الركائز وشظايا الصخور وفي قنوات الجذور والمسام 60 في المائة من الحصى والحصى المحايدة (درجة الحموضة 6.6) حد سلس تدريجي. (من 5 إلى 30 بوصة)

قبل الميلاد- من 18 إلى 22 بوصة بني مصفر (10YR 5/4) طمي رملي شديد الحصى ، بني مصفر داكن (10YR 4/4) بنية كتلة شبه مستطيلة متوسطة ضعيفة رطبة قليلاً ، قابلة للتفتيت ، بلاستيكية قليلاً وشظايا الميكا اللزجة قليلاً لإعطاء كتلة التربة تشبه الصابون عندما تكون طبقات الطين الرقيقة المتقطعة الرطبة والمكسرة على وجوه الركائز وبعض شظايا الصخور ، وفي قنوات الجذور والمسام 60 في المائة من الحصى وقليل من الحصى المحايدة (الرقم الهيدروجيني 6.6) الحدود المتموجة التدريجية. (من 0 إلى 8 بوصات)

ج- 22 إلى 28 بوصة بني شاحب (10YR 6/3) طمي رملي شديد الحصى ، بني (10YR 5/3) رطب شديد الصلابة ، قابل للتفتيت للغاية ، غير لاصق وغير بلاستيكي شظايا كافية من الميكا لإعطاء كتلة التربة اتساقًا شبيهًا بالصابون عندما تكون رطبة ومكسرة بنسبة 70 في المائة من الحصى والحصى ، تكون الحصى المحايدة في الغالب (الرقم الهيدروجيني 6.6) واضحة الحدود المتموجة. (من 0 إلى 25 بوصة)

ر- 28 بوصة من الشست الصلب أو حجر الأساس النيس الدقيق.

موقع النوع: مقاطعة جاكسون ، كولورادو على بعد حوالي 1،280 قدمًا شرقًا و 390 قدمًا شمال الزاوية W1 / 4 من الثانية. 16، T. 11 N.، R. 80 W.

النطاق في الخصائص: متوسط ​​درجة حرارة التربة السنوية حوالي 40 درجة فهرنهايت ، ومتوسط ​​درجة حرارة التربة في الصيف حوالي 51 درجة فهرنهايت مع عدم وجود أفق 0. عادةً ما تكون هذه التربة غير مركّبة في جميع الأنحاء ، لكن لها أفقًا فرعيًا كلسيًا رقيقًا ومتقطعًا فوق طبقة الأساس الصخرية في بعض البدون. يتراوح عمق التلامس الصخري من 20 إلى 40 بوصة. يتراوح العمق إلى قاعدة الأفق الأرجيلي من 15 إلى 40 بوصة. تتراوح شظايا الصخور من 35 إلى 80 في المائة من حيث الحجم في جزء كبير من قسم التحكم في حجم الجسيمات وأفق C فوق صخرة الأساس ويبلغ قطرها بشكل أساسي 1/4 إلى 3 بوصات ولكن تحدث بعض الحصى وبعض الأحجار. تحتوي كسور الرمل والطمي على حوالي 2 إلى 20 في المائة أو أكثر من صفائح الميكا المسطحة ذات الحجم الكافي للتأثير على الخصائص الفيزيائية للتربة. تجف هذه التربة في جزء من قسم التحكم في الرطوبة لبعض الوقت في معظم السنوات.

الأفق A له صبغة من 2.5Y إلى 7.5YR ، وقيمة 4 أو 5 ، 2 أو 3 رطب ، وصفاء من 1 إلى 3. ويتراوح من حامضي قليلًا إلى قلوي معتدل.

يتراوح لون أفق Bt من 2.5Y إلى 7.5YR ، وقيمة 5 إلى 7 جافة ، و 3 إلى 6 رطب ، و Chroma من 1 إلى 6. ويتراوح التفاعل من حمض قليلًا إلى قلوي معتدل. عادة ما يكون عبارة عن طين طيني رمل حصى أو حصوي للغاية ، ولكن متوسطه 18 إلى 35 في المائة طين ، 5 إلى 30 في المائة طمي ، و 40 إلى 75 في المائة رمل مع أكثر من 35 في المائة رمل ناعم أو خشن.

الأفق C ، إذا كان موجودًا ، له نطاق من 2.5Y إلى 7.5YR ، والأفق الفرعي الأحمر أكثر من 7.5YR يحدث في بعض البدون. إنه طمي رملي حصوي أو شديد الحصى أو طمي رملي طيني. يتراوح التفاعل من حامض طفيف إلى قلوي معتدل.

سلسلة المنافسة: هؤلاء هم Blaine ، Buena Vista ، (T) Chamberlain ، Elwood ، Ess ، (T) Ezbin ، Fornor ، (T) Forsey ، Fourme ، Fourmile ، Geertsen ، Hodden ، Hoodle ، (T) Latigo ، Libeg ، ( T) Nathale و Nathrop و Norriston و (T) Nurkey و Packer و Parkview و Quander و Sawfork و Sedgway و Tahquats و Teeler و Thiel و Winada و Woodhall و Zeebar. تربة بلين ، بوينا فيستا ، ناتال ، ونثروب هي تربة كلسية في جزء من المنطقة السفلية السفلى وفي آفاق الكربون ولديها آفاق مستمرة لتراكم كربونات ثانوي. تحتوي تربة Elwood على أقل من 35 في المائة من الرمل الناعم أو الخشن. تربة تشامبرلين ، إيس ، فورنور ، فورسي ، فورمي ، فورميل ، جيرتسن ، هودن ، هودل ، لاتيجو ، ليبيج ، نوريستون ، نوركي ، باكر ، باركفيو ، كواندر ، ساوفورك ، سيدجواي ، تاكواتس ، تيلر ، ثيل ، وزيبار كلها تفتقر إلى الاتصال الصخري فوق عمق 40 بوصة. تربة باركفيو وينادا لها اتصال متماثل فوق عمق 40 بوصة. تحتوي تربة Woodhall على شظايا صخرية يبلغ قطرها في الغالب أكثر من 10 بوصات ولها آفاق حجرية بها أقل من 35 في المائة من الرمل الناعم أو الخشن.

الإعداد الجغرافي: توجد تربة بوين على التلال والتلال والمنحدرات الجبلية. تتراوح المنحدرات من 2 إلى 60 بالمائة. تشكلت التربة في مواد أم حصوية أو شديدة الحصى ، شديدة النعومة من الشست أو النيس الدقيق. يتراوح الارتفاع من 8.500 قدم في شمال وسط كولورادو إلى 11000 قدم في جنوب غرب كولورادو. يتراوح متوسط ​​هطول الأمطار السنوي من 16 إلى 30 بوصة. المتوسط ​​السنوي لدرجة حرارة الهواء هو 36 درجة فهرنهايت. الموسم الخالي من الصقيع هو 30 إلى 40 يومًا. في وايومنغ ، يتراوح الارتفاع إلى 7600 قدم.

التربة المرتبطة جغرافيًا: هذه هي تربة Gelkie و Rogert. تفتقر تربة Gelkie و Rogert إلى التلامس الصخري فوق عمق 40 بوصة ، وتفتقر تربة Rogert إلى الأفق الجدلي.

الصرف والنفاذية: متوسط ​​التصريف جيداً إلى الجريان السطحي السريع نفاذية معتدلة.

الاستخدام والنظافة: تستخدم هذه التربة بشكل أساسي كأراضي رعي محلية. يتكون الغطاء النباتي الأصلي من عشبة الجن ، والصنوبر ، وعشب الإبرة ، والقطرات ، وفرشاة الأرانب ، وموهلي الجبلي.

التوزيع والمدى: المناطق الجبلية في كولورادو ووايومنغ. السلسلة متوسطة المدى.

المكتب الإقليمي (MO) لمسح التربة MLRA المسؤول: بوزمان ، مونتانا

تأسست السلسلة: مقاطعة جاكسون ، كولورادو 1973.

ملاحظات: تشمل الميزات التشخيصية epipedon mollic من 0 إلى 10 بوصات وأفق أرجيلي من 10 إلى 18 بوصة. آخر تحديث بواسطة الدولة 2/91.


الفصل 3 ملخص

يمكن تلخيص الموضوعات التي تم تناولها في هذا الفصل على النحو التالي:

1. ما هي العمليات التي يجب إجراؤها لتحويل الصخور إلى رواسب؟

2. ما هي العمليات التي تحدث عادة في تحول الرواسب إلى الصخور الرسوبية؟

3. ما هي العمليات التي تؤدي إلى تكوين الصخور المتحولة؟

4. ما هي أهمية المصطلح تفاعل باسم سلسلة تفاعل بوين؟

5. لماذا من الشائع أن يتم تقسيم بلورات بلاجيوجلاز من غنية بالكالسيوم نسبيًا في الوسط إلى مناطق غنية بالصوديوم في الخارج؟

6. ما الذي يجب أن يحدث داخل غرفة الصهارة حتى يحدث التبلور الجزئي؟

7. اشرح الفرق بين القوام Aphanitic و phaneritic.

8. اشرح الفرق بين القوام البورفيري والبغماتي.

9. قم بتسمية الصخور التالية:
(أ) صخر مقذوف يحتوي على 40 ٪ بلاجيوجلاز غني بالكالسيوم و 60 ٪ بيروكسين
(ب) صخرة تدخلية مع 65٪ بلاجيوجلاز ، 25٪ أمفيبول ، و 10٪ بيروكسين
(ج) صخرة تدخلية مع 25٪ كوارتز ، 20٪ أورثوكلاز ، 50٪ فلسبار ، وكميات صغيرة من البيوتايت

10. فيما يتعلق بالأجسام الجدولة المتطفلة ، ما هو الفرق بين الجسم المتوافق والجسد المتنافى؟

11. لماذا عادة ما يكون للسد هامش دقيق الحبيبات؟

12. ما هو الفرق بين حوض الاستحمام والسهم؟

13. وصف طريقتين يتطفل بهما الباثوليث على الصخور الموجودة.

14. لماذا تعتبر الطبقات التركيبية سمة مشتركة لبلوتونات مافيك ولكن ليس من بلوتونات فلسيك؟


يتغير تكوين الصهارة أيضًا عند ذوبان الصخور الأخرى وخلطها

غرف الصهارة ليست معزولة عن محيطها. إذا كانت الصخرة التي توجد بها غرفة الصهارة (تسمى صخرة البلاد) أكثر فلسية من الصهارة ، وقد تذوب صخور الريف أيضًا ، مما يضيف إلى الصهارة الموجودة بالفعل في غرفة الصهارة (الشكل 7.12). في بعض الأحيان تحمل الصهارة شظايا من الصخور غير الذائبة تسمى xenoliths، فى خلال ذلك. يمكن أن يؤدي ذوبان xenoliths أيضًا إلى تغيير تكوين الصهارة ، مثل إعادة ذوبان البلورات التي استقرت خارج الصهارة.

الشكل 7.12 يتأثر تكوين الصهارة في حجرة الصهارة بالتبلور الجزئي داخل حجرة الصهارة ، ولكن يمكن أن يتأثر أيضًا بالذوبان الجزئي للصخور المحيطة بغرفة الصهارة ، أو ذوبان xenoliths داخل الصهارة ، أو إعادة ذوبان البلورات التي تحتوي على استقر في قاع غرفة الصهارة. المصدر: Steven Earle (2015) CC BY 4.0 view source


القشرة

4.9.1 مقدمة

يعد تكوين القشرة القارية الطافية خطوة حاسمة في تطور الأرض. لقد سمح بتكوين كتل اليابسة فوق مستوى سطح البحر ، ووفر منافذ للأنظمة البيئية الجديدة ، وأدى في النهاية إلى تطور البشرية. يوفر التصوير الزلزالي دليلاً على أن سماكة القشرة القارية عمومًا حوالي 40 كيلومترًا (كريستنسن وموني ، 1995) ، وهو ما يقابل ضغطًا ليثوستاتيكيًا عند حدود القشرة والوشاح حوالي 1 جيجا باسكال ( شكل 1 ). ينتج عن تصادم القشرة القارية سماكة كبيرة للقشرة. تحت مناطق الاصطدام القارية الكبيرة (أي جبال الهيمالايا وجبال الألب) ، تضاعف سمك القشرة تقريبًا (كريستنسن وموني ، 1995) ، وبالتالي يمكن أن يصل الضغط الصخري إلى 2 جيجا باسكال. وقد اعتبر هذا لفترة طويلة نطاق الضغط الأعلى للصخور من القشرة القارية. كان يُنظر إلى الانغماس العميق لصخور القشرة القارية على أنه مستحيل بسبب طفوها فيما يتعلق بصخور الوشاح. لم يعد هذا النموذج قابلاً للاستمرار مع اكتشاف coesite والماس في النيسات (Chopin ، 1984 Smith ، 1984 Sobolev and Shatsky ، 1990) ، والتي قدمت دليلاً على أن الصخور القشرية تعرضت لضغوط لا تقل عن 2.7 و 4 جيجا باسكال ، على التوالي ، المقابلة للاندساس. من القشرة القارية حتى عمق 100-120 كم. فتح هذا الاكتشاف مجالًا جديدًا تمامًا للبحث ، مع تزايد عدد المنشورات. في الواقع ، فيما يتعلق بالطبعة الأخيرة من رسالة في الجيوكيمياء زاد عدد الأوراق البحثية حول تحول الضغط العالي (UHP) بشكل كبير ، حيث تم نشر أكثر من 550 بحثًا منذ عام 2003 في المجلات التي يراجعها الأقران. تعد دراسة الصخور المتحولة UHP مجالًا متعدد التخصصات حيث ترتبط الكيمياء الجيولوجية ارتباطًا وثيقًا بعلم الصخور المتحولة والتجريبي ، وعلم الأرض ، والكيمياء الجيولوجية النظيرية ، والتكتونية.

شكل 1 . يقسم مخطط الوجوه المتحولة الكلاسيكي إلى أجزاء صتي الفضاء الذي تتعرض له الصخور القشرية حتى الضغوط المقابلة لمضاعفة سمك القشرة القارية. حدود الوجه مأخوذة من Spear (1993). يتطلب اكتشاف صخور UHP أن ينقسم مجال eclogite-facies إلى حقل عالي الضغط (مستقر كوارتز) وحقل عالي الضغط (UHP) (مستقر في الموقع). GS ، السحنات الخضراء EA ، سحنات الأمفيبوليت البيدوتي.

في السنوات الأخيرة ، بذلت جهود كبيرة لوصف وتوصيف تضاريس UHP المعروفة والعثور على تضاريس جديدة. توجد مؤلفات واسعة النطاق حول السمات المعدنية والبترولوجية والجيوكيميائية لتضاريس UHP. تغطي المساهمات الممتازة ومقالات المراجعة والكتب مجموعة متنوعة من القضايا المتعلقة بصخور UHP. يُحال القارئ إلى الكتب التالية للحصول على نظرة عامة شاملة على الجوانب المختلفة لصخور UHP: تحول الضغط العالي (كارسويل وكومبانيوني ، 2003) ، When Continents Collide: Geodynamics and Geochemistry of Ultrahigh-Pressure Rocks ( Hacker, and Liou, 1998 ), and Ultrahigh Pressure Metamorphism25 Years after the Discovery of Coesite and Diamond ( Dobrzhinetskaya et al., 2011 ). In addition, there have been a series of recent special volumes dedicated to UHP metamorphism, such as GSA Special Paper 403 ( Hacker et al., 2006 ) Mineralogy and Petrology volume 88 ( Proyer and Mogessie, 2006 ) Lithos volume 109, issues 3–4 ( Dobrzhinetskaya et al., 2009 ) Journal of Asian Earth Sciences volume 35 ( Liou et al., 2009c ) European Journal of Mineralogy volume 21, issue 6 ( Schertl et al., 2009 ) and Tectonophysics volume 475 ( Ji and Xu, 2009 ). A Frontiers article in رسائل علوم الأرض والكواكب by Chopin (2003) is another instructive read about UHP metamorphism, and there has been a recent review on partial melting in UHP rocks ( Zheng et al., 2011 ). Last, but not least, the reader should also consult the chapter on ‘Continental Crust Subduction and Ultrahigh Pressure Metamorphism’ in the first edition of Treatise on Geochemistry by Rumble, Jahn, and Liou ( Rumble et al., 2003 ), as it highlights some aspects of UHP rocks that are not discussed extensively in this contribution.

This chapter presents a brief overview of how UHP metamorphism is defined and how it can be recognized in crustal rocks. The chapter shows which minerals in UHP rocks form during deep subduction, how minerals adjust their composition during exhumation, and how retrograde processes influence the appearance of subducted crust. This mineralogical context is needed to understand the wealth of geochemical information that is recorded in these extraordinary rocks. UHP rocks provide a unique window into the interaction between crustal rocks and fluids during deep subduction processes, as well as interaction between crustal fluids and surrounding mantle. (In this chapter, the generic term ‘fluid’ is used for all phases that are not solid. Whenever it is possible to specify the composition of the fluid phase, either the term ‘aqueous fluid’ for H2O-rich, solute-poor fluids or ‘hydrous melt’ for H2O-poor, solute-rich fluids is used.) A summary of how radiogenic isotopes in refractory minerals help to resolve the rate at which continental crust is subducted and exhumed is also presented.


شاهد الفيديو: متسلسلة تفاعلات بوين. الباب 3. جيولوجيا 3ث نظام جديد