Bowens Reaction Series
Seri Reaksi Bowen (Bowen Reaction Series) menggambarkan proses
pembentukan mineral pada saat
pendinginan magma dimana ketika magma mendingin, magma tersebut
mengalami reaksi yang spesifik.
Dan dalam hal ini suhu merupakan faktor utama dalam pembentukan
mineral.
Tahun 1929-1930, dalam penelitiannya Norman L. Bowen menemukan
bahwa mineral-mineral
terbentuk dan terpisah dari batuan lelehnya (magma) dan
mengkristal sebagai magma mendingin
(kristalisasi fraksional). Suhu magma dan laju pendinginan
menentukan ciri dan sifat mineral yang
terbentuk (tekstur, dll). Dan laju pendinginan yang lambat
memungkinkan mineral yang lebih besar
dapat terbentuk.
Dalam skema tersebut reaksi digambarkan dengan Y, dimana lengan
bagian atas mewakili dua
jalur/deret pembentukan yang berbeda. Lengan kanan atas
merupakan deret reaksi yang berkelanjutan
(continuous), sedangkan lengan kiri atas adalah deret reaksi
yang terputus-putus/tak berkelanjutan
(discontinuous).
1. Deret Continuous
Deret ini mewakili pembentukan feldspar plagioclase. Dimulai
dengan feldspar yang kaya akan kalsium
(Ca-feldspar, CaAlSiO) dan berlanjut reaksi dengan peningkatan
bertahap dalam pembentukan natrium
yang mengandung feldspar (CaNa-feldspar, CaNaAlSiO) sampai titik
kesetimbangan tercapai pada suhu
sekitar 9000C. Saat magma mendingin dan kalsium kehabisan ion,
feldspar didominasi oleh
pembentukan natrium feldspar (Na-Feldspar, NaAlSiO) hingga suhu
sekitar 6000C feldspar dengan
hamper 100% natrium terbentuk.
2. Deret Discontinuous
Pada deret ini mewakili formasi mineral ferro-magnesium silicate
dimana satu mineral berubah menjadi
mineral lainnya pada rentang temperatur tertentu dengan
melakukan reaksi dengan sisa larutan
magma. Diawali dengan pembentukan mineral Olivine yang merupakan
satu-satunya mineral yang stabil
pada atau di bawah 18000C. Ketika temperatur berkurang dan
Pyroxene menjadi stabil (terbentuk).
Sekitar 11000C, mineral yang mengandung kalsium (CaFeMgSiO)
terbentuk dan pada kisaran suhu
9000C Amphibole terbentuk. Sampai pada suhu magma mendingin di
6000C Biotit mulai terbentuk.
Bila proses pendinginan yang berlangsung terlalu cepat, mineral
yang telah ada tidak dapat bereaksi
seluruhnya dengan sisa magma yang menyebabkan mineral yang
terbentuk memiliki rim (selubung). Rim
tersusun atas mineral yang telah terbentuk sebelumnya, misal
Olivin dengan rim Pyroxene.
Deret ini berakhir dengan mengkristalnya Biotite dimana semua
besi dan magnesium telah selesai
dipergunakan dalam pembentukan mineral.
3. Apabila kedua jalur reaksi tersebut berakhir dan seluruh
besi, magnesium, kalsium dan sodium habis,
secara ideal yang tersisa hanya potassium, aluminium dan silica.
Semua unsur sisa tersebut akan
bergabung membentuk Othoclase Potassium Feldspar. Dan akan
terbentuk mika muscovite apabila
tekanan air cukup tinggi. Sisanya, larutan magma yang sebagian
besar mengandung silica dan oksigen
akan membentuk Quartz (kuarsa).
Dalam kristalisasi mineral-mineral ini tidak termasuk dalam
deret reaksi karena proses pembentukannya
yang saling terpisah dan independent.
