April-Mei 1922 REAKSI PRINSIP DALAM petrogenesis NL BOWEN Laboratorium Geofisika, Carnegie Institution of Washington PENGANTAR Sekarang bertahun-tahun sejak seorang ahli petrologi pertama mulai memikirkan kristalisasi dari magma cair dalam hal prinsip fisik maupun kimia yang merupakan larutannya. Dalam pembelajaran biasa kondisi yang sering ditemukan dikenal sebagai hubungan eutektik. Dalam kasus sederhana dari dua komponen, masing-masing menurunkan titik lebur dengan untuk temperatur yang mempunyai karakteristik dari titik eutektik, di mana suhu baik padatan berdampingan dipisahkan dari larutan berkomposisi tetap, Campuran eutektik. Pada kasus ini dan kondisi sekarang analogi disistem komponen lebih akrab bagi seorang ahli Petrologi, bahwa mereka tidak perlu di sini memperbesar kasus ini. . Konsep eutektik itu awal dimanfaatkan oleh Petrologi dan telah menjadi salah satu utilitas besar dalam teori petrogenic. Suhu rendah mencair dari campuran mineral yang sangat tahan terhadap api. Hal ini untuk melemparkan cahaya pada beberapa faktor pemisahan mineral dari larutan bersamaan dengan hal itu. Tapi yang lebih dari semua itu, mendorong kecenderungan untuk memikirkan magma yang berwarna cerah hukum larutan, atau yang lebih baik, fase kesetimbangan, dan Penelitian eksperimental didorong hasil yang diharapkan adalah yang Lokasi komposisi eutectics untuk campuran mineral yang dipilih. Dalam investigasi semacam ini, baik pada yang teoritis dan sisi eksperimental, Vogt mengambil bagian terkemuka dan pentingnya sebagi seorang perintis yang tidak berlebihan dalam bereksperimen. Sepertinya telah diantisipasi, ia segera menemukan bahwa eutektik hubungannya tidak selalu mendapatkan, diperuntukan, setelah semuanya, itu hanyalah salah satu banyak hubungan yang mungkin antara dua atau lebih komponen dalam sistem apapun. Sangat awal disadari bahwa keberadaan padat larutan antara dua komponen mungkin menghilangkan eutektik yang berhubungan antara mereka. Metode yang kemudian dilakukan, karena eksperimen yang diperkenalkan lebih akurat, contoh kogruen yang mencair ditemukan, yang lagi-lagi mengarah pada penghapusan eutektik tersebut. Memang, tampaknya bahwa hubungan antara komponen seperti yang menghilang eutektik begitu umum dalam sistem mineral yang mungkin meragukan apakah pertimbangan berdasarkan doktrin dari eutexia dapat lagi dianggap sebagai penemuan besar untuk petrogenic, terlepas dari kemampuan sugesti besar mereka di masa lalu.\ Harus disadari bahwa hubungan non-eutektik ini disebut tidak anomali atau bahkan anomali jelas. Mereka memastikan hasil dari hukum larutan seperti eutectics. Tulisan ini telah ditulis dengan tujuan mengatur kembali penekanan dalam konsepsi kita tentang hubungan mineral. Ini akan menunjuk bahwa hubungan lain antar fase, di sini disebut hubungan reaksi, ini sangat umum di silikat, dan pada waktu saat yang sama konsep yang sangat jauh lebih luas, yang dapat digunakan untuk mendekati studi petrogenesis, dari doktrin sederhana eutexia, sehingga itu memungkinkan akan ditetapkan sebagai prinsip untuk sebagai panduan dan stimulus untuk mencari fakta-fakta. Seri reaksi berkelanjutan Hubungan reaksi dalam bentuk umum diilustrasikan oleh kasus feldspars plagioklas. Diagram kesetimbangan dari plagioclases (Gbr. i) adalah dari tipe yang sederhana dan mudah dikenali. ' mineral mempunyai karakteristik yang memerlukan penekanan dalam hubungan ini mungkin dibawa keluar sangat singkat. Kristalisasi cair yang secara acak, mengatakan bahwa Ab1Ab1 ,, terjadi dengan cara berikut. Pada suhu 14500 kristal dengan komposisi Ab1An4 komposisi yang mulai dipisahkan.Seperti 'NL Bowen, American Journal of Science, Vol. XXXV (I913), p. 583. Prinsip Reaksi dalam Petrogenesis Suhu dengan jumlah materi kristal yang meningkat dan pada saat yang sama perubahan dalam komposisi sepanjang kurva solidus. Jadi pada suhu 3700 kristal memiliki komposisi Ab1An2.Lain kata, kristal pertama yang terbentuk telah mengalami perubahan komposisi terusmenerus diubah dalam komposisi oleh cairan dengan reaksi tertentu. Kristal dan cairan saling pengaruh satu sama lain di seluruh dalam proses kristalisasi. Semua ini sekarang menjadicerita lama dan diulangdi sini hanya untuk menekankan ukuran ditandai perbedaan kristalisasi antara campuran sistem kemudian dan satu seperti dalam sistem eutektik. yang terakhir, kristal ini sekali dipisahkan sampai mempunyai keseimbangan, yang membuatnya dalam segala hal khususnya yang sering terjadi mungkin diharapkan menjadi relatif jarang terjadi, terutama dalam larutan yang lebih rumit (magma). Pada perhitungan hubungan reaksi yang terus-menerus antara kristaldan cairan dalam larutan seri padat seperti plagioclases, itu yang diusulkan, untuk tujuan dari penelitian ini, untuk menyebutnya sebagai seri reaksi kontinyu. Istilah ini akan berlaku untuk seri larutan padat, apakah serangkaian lengkap seperti plagioklas yang dipakai untuk setiap seri terpisah dalam kasus yang tidak lengkap seperti larutan padat. Fitur penting dari serangkaian reaksi ini, hubungan reaksi kristal dan cair, akan dipertahankan seri menjadi bagian dari sistem yang lebih kompleks. Hal ini berlaku bahkan ketika anggota terakhir dari seri yang menanggung hubungan eutektik untuk komponen baru ditambahkan, seperti yang juga ditunjukkan saat diopside ditambahkan ke plagioklas. Diagram kesetimbangan sistem ini diberikan dalam Gambar 2. Sekali lagi adalah diagram familiar yang telah dibahas sepenuhnya di tempat lain, 'tapi fitur tertentu itu membutuhkan penekanan dalam hubungan ini. Campuran komposisi F (diopside 50 persen, Ab1An1, 50 persen) mulai mengkristal di 12.750 dengan pemisahan diopside. Jumlah suhu pada saat pengkristalan meningkat. Pada suhu 2350, ketika cairan memiliki komposisi G, plagioklas dari Komposisi Ab2An4 mulai memisahkan dan setelah itu perubahan komposisi cairan diwakili oleh kurva batas ED. Dan sebagai hasil kristalisasi sepanjang batas, sama hubungan reaksi antara kristal plagioklas dan cair seperti dalam sistem biner. Vogt akan menyebut kurva ED sebuah kurva batas eutektik atau jalur eutektik untuk memastikan, memiliki beberapa sifat yang sama dengan line.2 seperti Ini menandai komposisi 'NL Bowen, op. cit., Vol. XL (i915), p. 175. 2 JHL Vogt, Jurnal Geologi, Vol. XXIX (1921), p. 429. PRINSIP REAKSI DALAM PETROGENESIS cairan yang berada dalam kesetimbangan dengan dua fase padat. Bahkan,itu terletak di sepanjang lembah di permukaan fusi dan seketika objek untuk menekankan fitur ini tidak ada pertimbangan yang serius untuk dapat diangkat dengan istilah yang digunakan oleh Vogt. Di sisi lain, penggunaan seperti itu akan cenderung ke arah yang tidak berpengakuan, pentingnya hubungan reaksi menjadi kristal plagioklas kembaran dan cairan bsepanjang batas kurva dan, menurut pendapat penulis, petrologi akan lebih baik jika katakanlah, kurva reaksi hubungan-yang menyebut kurva ini. Tapi terlepas dari pertanyaan tentang nomenklatur, perbedaan benar-benar salah satu dari pentingnya dalam petrogenesis. Dalam sebuah kasus garis eutektik benar dalam sistem terner kristal memisahkan apa yang dapat disebut pengurangan. Sehubungan dengan cairan dan sekali dikurangi mereka tidak lagi bersangkutan di keseimbangannya. Selain itu, garis eutektik benar berakhir di titik eutektik terner yang mewakili komposisi bahwa semua cairan dari sistem akhirnya harus mencapai dan melampaui yang mereka tidak pernah lulus. Tidak ada kekakuan seperti memperoleh dalam suatu sistem di mana termasuk dalam hubungan reaksi. Komposisi cairan terakhir tergantung pada kebebasan dengan yang reaksi antara kristal dan cair mungkin terjadi. Jika reaksi selesai dalam contoh diambil, kristal terus dilakukan selama dan terakhir cairan yang digunakan oleh reaksi pada pada suhu 12000, ketika komposisi cairan adalah M dan semua kristal memiliki komposisi Z. Tetapi alasan apapun kristal awal tidak sepenuhnya ikut pada Reaksi-dan ini dapat terjadi ketika zonasi kristal atau tenggelamnya kristal supervenes-komposisi cairan mungkin kemudian keluar dari M dan cairan akhir berkomposisi diwakili oleh beberapa titik antara M dan D, dengan efek yang sesuai pada komposisi kristal akhir. Fleksibilitas dalam perilaku cairan adalah sepenuhnya hasil hubungan reaksi antara cair dan kristal. Itu tentu saja kristalisasi diberikan responsif terhadap kondisi di mana kristalisasi terjadi, untuk menghilangkan kristal oleh zonasi, tenggelam, atau sepenuhnya tergantung pada kondisi tertentu. Tidak adanya jawaban seperti ini dalam sistem eutektik, untuk, dalam kondisi apapun, eutektik mempunyai tujuan dari semua cairan; semua mencapainya; tidak lulus; itu adalah "fen of stagnant waters." DARI REAKSI BERPASANGAN DAN REAKSI SERIES DISKONTINYU Jenis hubungan reaksi diperkenalkan oleh keberadaan serangkaian larutan padat bukan satu-satunya jenis yang sangat penting mengkristal dari magma. Tipe lain dari gejala kristalisasi, biasanya akan dianggap sebagai sangat berbeda dari padat dan larutan, memiliki, bagaimanapun,konsekuensi dari yang alami. Tipe ini mengilustrasikan beberapa sistem yang telah diteliti dan melakukan eksperimental, namun untuk tujuan kita sekarang kita akan membahas hanya kasus menunjukkan fase erat berkaitan dengan mineral batu. Kesetimbangan diagram dari sistem MgO-SiO2, ditunjukkan pada Gambar 3: Sebuah cairan Komposisi 42 persen MgO, 58 persen SiO2, mulai mengkristal dengan pemisahan olivin MgSiO4 dan ini berlanjut sampai suhu 5570 ketika olivin bereaksi dengan cairan untuk membentuk clino- piroksen enstatite. Jika kesempatan untuk reaksi kesempurna cair maka digunakan oleh reaksi dan massa terdiri seluruhnya olivin dan piroksen. Jika, sebaliknya, cair dan olivin adalah tidak bebas untuk melanjutkan kontak mendalam dengan alasan apapun, maka pada saat selesai semua reaksi mungkin dalam situasi, beberapa cair akan tersisa. Ini akan melanjutkan mengkristal dalam cara biasa memberikan campuran dari MgSiO3 piroksen dan silika. Sehingga kita memperoleh massa yang terdiri dari olivin, piroksen, dan silika. Sekali lagi ditemukan bahwa adanya hubungan reaksi memperkenalkan fleksibilitas sehingga produk yang berbeda diperoleh dengan berbagai kesempatan untuk reaksi. Dalam kondisi tertentu ada silika bebas terbentuk; di bawah sedikit dapat dibentuk; dan di bawah yang lain cukup banyak dan mungkin sampai muncul. Senyawa Mg2SiO4 dan MgSiO3 dapat disebut sepasang reaksi. Oleh ini berarti bahwa kristal dari senyawa pertama bereaksi dengan cair untuk menghasilkan kedua selama normal kristalisasi. Sebuah hubungan reaksi dari jenis yang terakhir ini mungkin ada di antara tiga atau lebih senyawa - senyawa, diatur dalam urutan yang tepat, kemudian dapat dikatakan merupakan serangkaian reaksi yang terputus. Contoh dari jenis seri diberikan oleh sistem H2O-K2SiO3-SiO2, seperti yang dikerjakan oleh Morey dan Fenner. ' Kesetimbangan diagram diberikan pada Gambar 4. cair dari komposisi A mulai mengkristal dengan pemisahan K2SiO3. kemudian bergabung oleh K2SIO3 dan sisi dua mengkristal sisi, cairan berubah komposisi sepanjang kurva batas antara bidang mereka. Pada Q1 cairan bereaksi dengan K2SiO3 mengubahnya menjadi K2SiO3.1/2H2O dan jika mempunyai kesempatan untuk bereaksi sempurna yang membeku seluruh massanya. Di sisi lain tangan, mempunyai kesempatan yang berbeda, beberapa cairan Q2 yang tersisa di kelebihan dan hasil untuk mengkristal bersama Q1 -Q2 dengan pemisahan K2Si2O3 dan K2SiO3.1/2H2O. Pada Q2 kristal dari K2Si2O5 bereaksi dengan cairan untuk menghasilkan K2Si203.H2O dan pemadatan selesai jika ada sebuah reaksi. Di sini lagi mungkin ada beberapa cair (Q2) tersisa jika reaksi terbatas dan akan melanjutkan mengkristal bersama Q2Q3 dengan pemisahan K2SiO5.H2o dan K2SiO3.1/2H2O. Pada Q3 kristal dari K2SiO3.1/2H2O diubah menjadi K2SiO3.H2O. Dalam hal ini selalu ada beberapa cairan yang diperlukan lebih dari untuk bereaksi dengan sempurna dengan kesempatan untuk reaksi, secara terbatas. Cairan kemudian mengkristal sepanjang batas antara bidang K2SiO3.H2O, dan K2Si205.H2O, dengan pemisahan tersebut senyawa, sampai isoterm 2000 tercapai, dan jika tidak ada lanjut pendinginan beberapa cairan yang tersisa tidak akan mengkristal sama sekali. Hal ini jelas dari garis kristalisasi mengingat bahwa kita memiliki sepasang reaksi, K2Si205 dan K2SiO5.H2O dan juga diskontinyu dengan seri reaksi, K2SiO3-K2SiO3 .1/2H2O-K2SiO3.H2O.Setiap anggota dari seri dihasilkan dari anggota sebelumnya oleh reaksi dengan cairannya. Serial ini berbeda dari reaksi kontinyu seri dalam perubahan komposisi yang diskontinyu mengalami dan menempatkan setiap jenjang bukan oleh gradasi insensible seperti dalam seri kontinyu. Konsekuensi dari adanya seri reaksi ini memiliki telah ditunjukkan dalam hal tersebut. Dalam kondisi tertentu kristalisasi kita bisa mendapatkan hanya tiga fase K2Si203, K2SiO5, dan K2SiO3.1/2H2O. Dalam kondisi lain kita bisa mendapatkan bagian atau semua rantai panjang produk termasuk di atas tiga dan selain K2Si2O5.H2O dan K2SiO3.H2O. Selain itu, ketika kristal jauh ke dalam seri kita dapat memperoleh mineral yang kaya akan air yang gagal untuk mengkristal sama sekali. Pembentukan cairan dalam kondisi seperti ini penting sehubungan dengan kelimpahan cairan analog dalam beberapa jenis magma, disebut granit. MINERAL RELEASED Sebuah fitur dari seri reaksi yang penting di konsekuensinya adalah kenyataan bahwa senyawa, yang tidak akan terbentuk dari cairan yang diberikan sama sekali, mungkin, sebagai akibat dari kegagalan lengkap reaksi, disimpan dalam cairan dan muncul sebagai mineral di beberapa tahap berikutnya. Mineral seperti dapat dianggap sebagai dirilis karena adanya hubungan reaksi dan itu adalah disaat yang sama pelengkap dalam komposisi yang hilang selama mineral bereaksi. Jadi dalam kasus pasangan reaksi MgSiO4-MgSi03 silika bebas dilepaskan sebagai hasil lengkap dari reaksi dan itu untuk melengkapi MgSiO4. EFEK DARI SERI REAKSI PADA URUTAN PEMISAHAN Kita sekarang telah memeriksa beberapa contoh cara di mana seri reaksi dapat membuat jalannya kristalisasi responsif dengan kondisi eksternal. Dalam penting khususnya eksistensi dari seri reaksi kontinyu dan diskontinyu, penyebab proses kristalisasi didapatkan disistem eutektik. Dalam kristalisasi plagioklas yang feldspar plagioklas selalu memisahkan sebelum plagioklas lainnya yang kurang mengandung kapur. Tidak ada hal seperti pemisahan plagioklas yg mengandung kapur pertama dari campuran kaya plagioklas yang mengandung kapur dan plagioklas sodik pertama (diikuti oleh plagioklas yg mengandung kapur) dari campuran kaya plagioklas sodik, karena akan ada di sistem eutektik. Dan dengan pasangan reaksi dan diskontinyu seri reaksi anggota lebih tinggi dari seri selalu memisahkan sebelum lebih rendah. Tidak memiliki kondisi dari forsterit dan clinoenstatite sehingga forsterit memisahkan pertama dari campuran kaya forsterit dan clinoenstatite pertama dalam campuran kaya clinoenstatite seperti akan ada dalam campuran eutektik. Sebaliknya, pada forsterit, namun dalam jumlah kecil, selalu yang pertama memisahkan. Halaman 11 Dengan demikian keberadaan seri reaksi cenderung untuk memperkenalkan sebuah ketetapan di urutan kristalisasi, plagioklas yg mengandung kapur sebelum sodik plagioklas, jika sama sekali; forsterit (olivin) sebelum clinoenstatite (piroksen), jika sama sekali; K2SiO3 sebelum K2SiO3.1/2.HO sebelum K2SiO3.H2O. SERIES DALAM SERIES Kedua jenis diskontinyu dan kontinyu dari seri reaksi mungkin jauh lebih rumit daripada contoh sederhana yang dipilih untuk ilustrasi. Seri reaksi terus menerus dapat merangkul lebih dari dua komponen, dan reaksi antara cair dan kristal kemudian akan berkaitan dengan penyesuaian relatif konsentrasi semua komponen. Demikian juga seri reaksi diskontinyu dapat terdiri dari sejumlah anggota. Lebih dari ini, setiap anggota dari serangkaian reaksi diskontinyu mungkin sendiri menjadi seri reaksi terus menerus. Kasus ini dicontohkan oleh Sistem diopside-forsterit-silika. ' Di sini kita memiliki diskontinyu seri reaksi olivin-clinopyroxene-silika di mana anggota yang clinopyroxene sendiri merupakan seri reaksi terus komtinyu, yaitu deri cairan padat. Kristalisasi cairan dari sistem ini akan menggambarkan kompleksitas yang hubungan reaksi dapat menyebabkan bahkan dalam sistem yang relatif sederhana ini. Cairan D (Gambar. 5) mulai mengkristal dengan pemisahan olivin, forsterit. Di K kristal olivin mulai bereaksi dengan cairan untuk membentuk clinopiroksen dari komposisi L, dan karena suhu turun dengan cair bereaksi, tidak hanya dengan kristal olivin tersisa untuk membuat mereka ke piroksen, tetapi juga dengan kristal piroksen sudah hadir untuk membuat mereka yang lebih mengandung kapur. Jadi di F olivin telah berubah menjadi piroksen semua yang kini memiliki Komposisi R. Dalam hal ini, juga, kurangnya kesempatan untuk bereaksi yang akan memiliki efek penting pada jalannya cairan dan jenis kristal yang dihasilkan dari itu. Kegagalan reaksi akan memperkaya cairan tidak hanya di silika tetapi juga di lebih yg mengandung kapur pyroxenes. KRISTALISASI SERIES DI ROCKS Contoh hubungan reaksi yang telah memiliki diberikan untuk menggambarkan aspek yang lebih penting dari itu. Contoh selamnya lebih dalam banyak kasus ditangani dengan anggota kelompok pembentuk batuan dan prevalensi seri reaksi satu jenis atau yang lain di antara silikat pembentuk batuan ditunjukkan oleh beberapa contoh. Data tidak di tangan dan tidak mungkin untuk beberapa waktu untuk diskusi kuantitatif seri reaksinya dalam campuran yang sesuai dengan magma alami. Tidak pernah kurang dan diyakini bahwa banyak yang bisa diperoleh dari mempertimbangkan kualitif batu – mineral ini. Perlu menyatakan bahwa keberadaan hubungan reaksi antara dua fase dalam sistem yang sederhana ada jaminan dari sebuah hubungan identik antara mereka dalam sistem yang lebih kompleks. Dalam kasus fase olivin dan magnesian piroksen, yang hubungan seperti itu ada di sistem biner MgO-SiO2, tidak masuk akal untuk bahwa raksi dimodifikasi dalam sistem yang lebih kompleks. Sebenarnya telah menemukan bahwa hubungan terus berlanjut di semua sistem yang lebih kompleks diperiksa, yang sebenarnya menjadikan itu lebih tetapi tidak berarti tertentu, bahwa hubungan reaksi diperoleh dalam sistem magmatik. Layanan yang diberikan oleh penyelidikan eksperimental, asalkan terbatas pada sejumlah komponen, harus menunjukkan di mana hubungan reaksi yang diharapkan. Kita apalagi, menginstruksikan untuk apa yang mungkin kita harapkan adanya indikasi reaksi dan dengan demikian memungkinkan untuk memperluas kesimpulan kami untuk fase tidak terbentuk di bawah kondisi laboratorium. Ini membawa kita ke pertanyaan dari kriteria hubungan reaksi. Kriteria dari seri reaksi, umum untuk kedua kontinyu dan diskontinyuayani untuk menunjukkan fundamental mereka rupa, hanya kecenderungan satu mineral untuk tumbuh sekitar lain sebagai inti. Dalam kasus seri kontinyu ini umumnya dikenal sebagai zonasi campuran-kristal dan di diskontinyu seris sebagai pembentukan rims reaksi, korona, dll Dengan demikian kita memiliki bukti jelas semacam ini, dari berbagai batuan, yang bahwa plagioclases merupakan serangkaian reaksi kontinyu dan yang piroksen, amphibole, dan mika membentuk rangkaian yang diskontinyu Perkembangan ini struktur khusus, bagaimanapun, tergantung pada kondisi tertentu konsolidasi dan kurangnya struktural seperti mendatang dalam kasus individual tidak boleh dianggap sebagai menunjukkan kurangnya hubungan reaksi dalam kasus itu. Itu harus, sebagian, dari survei umum hubungan mineral di batuan beku bahwa seri reaksi disimpulkan. Untungnya seri reaksi kontinu mudah diambil keluar, untuk keberadaan belaka larutan padat atau variabilitas composi- dalam fase kristal cukup untuk menetapkan bahwa fase sebagai seri reaksi terus menerus. Jumlah mereka adalah semua mineral batuan beku yang dengan pengecualian tunggal kuarsa menjadi anggota seri larutan padat. Deteksi seri reaksi terputus-putus tidak selalu begitu mudah, dan elemen penghakiman masuk sampai batas tertentu. Sebagai contoh informasi yang akan diperoleh pada titik ini dari survei umum urutan beku mari kita mereproduksi Halaman 14 Ini akan dicatat bahwa mineral muncul dalam urutan tertentu, sebagai mereka mungkin dalam sistem di mana hubungan eutektik sederhana menang, tetapi mereka juga hilang dalam urutan yang sama, fitur yang sama sekali asing ke sistem eutektik. Dalam sistem eutektik tidak pernah mineral disappears.2 Mineral pertama terbentuk hanya bergabung dengan yang lain, pasangan oleh ketiga, dan seterusnya sampai semua mineral muncul bersama di produk eutektik akhir. Sangat berbeda dari ini-kondisisi yang benar-benar menemukan, yaitu, hilangnya mineral diurutan di mana mereka muncul, yaitu inti dari seri reaksi. Setelah pemeriksaan secara rinci ditemukan bahwa 2, 3, dan 4 menghilangi B, 5 menghilang di D, dan 6 di E. Dari ini kita menyimpulkan bahwa fase ini menanggung reaksi (bukan pengurangan belaka) sehubungan dengan cairan dan bahwa, sebagai akibat dari reaksi, fase muncul kemudian terbentuk. Kami tiba di pasti kesimpulan bahwa 4, 5, dan 6 merupakan seri reaksi dan pada saat yang sama catatan indikasi bahwa mereka hanyalah bagian dari rangkaian yang mengandung lebih anggota. HALAMAN 15 Dengan mengumpulkan informasi yang akan diperoleh dari pemeriksaan urutan tersebut dan pengamatan struktural hubungan mineral kesimpulan untuk seri reaksi dibatuan yang akan tiba di. Tanpa pergi ke detail untuk-bukti yang dence, dilakukan usaha di bawah untuk mengatur mineral dari batu subalkaline biasa sebagai seri reaksi. Baik akurat kaku cabul atau finalitas diklaim. Hal ini dianggap hanya sebagai kerangka di mana orang lain dapat membangun, membuat modifikasi tersebut dan tambahan yang mungkin ditemukan diperlukan. Dimulai pada ujung atas seri di lebih mendasarcampuran yang kita miliki di dua seri reaksi yang berbeda pertama, terus menerus seri plagioclases dan seri terputus, olivines-pyroxenes-amphiboles, dll Seperti kita turun di seri ini, bagaimanapun HALAMAN 16 REAKSI PRINSIP DALAM petrogenesis pernah, mereka menjadi kurang jelas, di pyroxenes alumina dan amphiboles sejumlah interlocking dimulai dan mereka akhirnya bergabung menjadi satu seri. ' Hal ini diungkapkan diagrammati Cally oleh konvergensi dari seri, dengan sembari menghubungkan mineralnama pada awalnya, dan akhirnya bergabung dari dua seri dengan panahkonvergen pada kalium feldspar. Hanya di mana dua seri menggabungkanbenar-benar kurang lebih pertanyaan, tetapi diberikan cukup erat untuk tujuan kita sekarang pada gambar. Bahwa seri, olivines-pyroxenesamphiboles-biotites, con-stitutes serangkaian reaksi baik dibuktikan dalam banyak varietas batu.Dengan ini dimaksudkan bahwa bereaksi cair dengan olivines untuk menghasilkan pyroxenes, dengan pyroxenes untuk menghasilkan amphiboles, dan dengan amphiboles untuk menghasilkan biotites. Dalam kadar air terus meningkat dari seri ini berhubungan dengan seri KSiOs-KSiOs- H2OKSiO HHO. Seri reaksi terus menerus dari plagioclases mungkin adalah dipahami serangkaian mineral batu. Ini merupakan keberuntungan, untuk seri terjadi menjadi penting khususnya dalam hal itu berjalan melalui berbagai kondisi dan komposisi di batu seri. Kami hanya memiliki pengayaan terus-menerus cairan difeldspar alkali dengan pemisahan berbagai kalium darifeldspar alkali sebagai fase terpisah ketika telah melampaui nyakelarutan dalam campuran plagioklas. Dengan pembentukan potfeldspar abu di salah satu seri dan dari biotit yang lain, dua seri sekarang sehingga erat bercampur untuk membentuk satu seri. Ada sedikit sifat kristalisasi eutektik di seri kristalisasi diberikan dalam hal tersebut. Pada tahap awal dan sebagai antara dua seri ada beberapa saran yang eutektik hubungan dalam anggota dari salah satu seri menurunkan leleh "titik" dari anggota dari seri lainnya. Selain itu satu atau yang lain mulai memisahkan pertama sesuai dengan yang hadir lebih lebih proporsi tetap tertentu. Ada analogi dengan crys- eutektik tallization berakhir karena alasan sederhana bahwa tidak ada eutektik, tidak ada yang tak terelakkan akhir-titik di mana pembekuan akhir harus terjadi ketika cairan telah mencapai komposisi tertentu. Minerali Kedua seri dijembatani di sangat awal oleh spinel tapi ini memiliki, secara keseluruhan, tidak penting praktis yang besar. Halaman 17 NL BOWEN memiliki hubungan reaksi terhadap cairan, bukan pengurangan relativitas belakation. Setiap mineral dipisahkan cenderung selalu berubah menjadi kemudiananggota dari seri reaksi. Perubahan komposisi dipengaruhi oleh reaksi dengan cairan, dan menurut patan yang kesem- untuk reaksi cairan sepenuhnya digunakan, dalam beberapa kasus cepat, di lain kemudian, dan hanya kemudian adalah pemadatan selesai. Jadi kita melihat bahwa seri batu tidak dapat dipartisi menjadi divisi seperti gabro, diorite, dll, masing-masing memiliki eutektik dari sendiri. Semua ini milik serangkaian kristalisasi tunggal, untuk sistem polycomponent tunggal, yang didominasi oleh reaksi seri. Bahkan setelah apa yang biasanya disebut konsolidasi lengkap dari batu banyak perubahan yang bersifat reaksi dapat terjadi antaramineral. Biasanya sejumlah kecil cairan adalah faktor dalam ini Perubahan yang umum dijelaskan di bawah kepala, meta morphism. Aspek-aspek tertentu dari perubahan ini telah dijelaskan oleh VM Goldschmidt dalam kertas pada metasomatisme. ' Hal ini impor- tant untuk dicatat dalam koneksi ini bahwa reaksi metasomatic tidak terbatas pada tahap metamorf tetapi, seperti telah kita lihat, fitur konstan seluruh proses kristalisasi dari magma. Eskola telah mengajukan bukti untuk percaya bahwa, pada kali, kristalisasi magma asli mungkin itu sendiri berlangsung di bawah kondisi yang biasanya lazim selama metamorphism. Batu kemudian menyajikan "facies mineral" identik dengan yang dari batuan metamorf dari komposisi yang sama terbentuk di bawah kondisi yang sama. Seri reaksi yang sama sekali berbeda akan khawatir dalam kristalisasi batuan ini dan kami belum pergi jauh menuju pemahaman ini, meskipun memiliki Eskola berbuat banyak untuk menetapkan kita di way.2 kami Variasi kondisi diperlukan untuk menghasilkan fasies yang berbeda adalah dari urutan yang berbeda daribesarnya dari variasi kondisi di sini dianggap. Ini sebagian besar merupakan variasi laju pendinginan dan kami di sini prihatin terutama dengan batu beragam di umum dan defisiensi nitely didirikan urutan yang dapat diproduksi di bawah kondisi diabas nya fasies terutama. Dengan memadai Halaman 18 REAKSI PRINSIP DALAM petrogenesis fraksinasi dalam kondisi pendinginan lambat kita dapat, bagaimanapun,memiliki konsentrasi seperti mineralizers dan konsekuen menurunkansuhu konsolidasi yang sesuai dengan kondisi merekadari facies lainnya. ATURAN EMPIRIS TENTANG PERINTAH KRISTALISASI Sebagai hasil dari pengetahuan yang paling luas tentang hubungan mineral dalam batuan Rosenbusch dirumuskan aturan tertentu mengenai urutan kristalisasi. Ketika Petrologi mulai memikirkan kristalisasi batuan dalam hal eutectics aturan ini tampak cukup berbeda dengan teori, untuk ini menyatakan bahwa mereka mineral harus memisahkan pertama yang lebih lebih eutektik proporsi. Untuk mendamaikan ini dengan aturan Rosenbusch ini memberikan Agar tetap kristalisasi adalah masalah yang sangat sulit, namun itu mengakui bahwa aturan itu mewakili fakta dalam sangat remarkmampu derajat. Dalam terang prinsip reaksi ada kesulitan seperti ditemui. Ini adalah karakteristik dari seri reaksi, seperti yang kita telah melihat, bahwa betapapun kecilnya jumlah dari setiap anggota dapat membentuk, selalu membentuk sebelum anggota yang lebih rendah dari seri. Sejauh seri reaksi mengontrol kristalisasi batuan mereka cenderung menghasilkan urutan tetap kristalisasi. Generalisasi lain tentang urutan kristalisasi berasal dari sekolah Perancis petrologi. Itu adalah bahwa mineral memisahkan di urutan fusibilities mereka, setidaknya melebur pertama. Generalisasi ini, juga, dalam terang doktrin eutecticstampaknya cukup masuk akal, tapi di sini lagi ada yang sangatpertimbangan mampu sesuai dengan fakta-fakta. Zat seperti spinel dan chro- tungau adalah salah satu bahan yang paling tahan api diketahui. Magnesian olivin memiliki tertinggi lebur-titik umum pembentuk batuan silikat. Pyroxenes lebih magnesian berdiri berikutnya dalam daftar, dengan feldspars lebih yg mengandung kapur tentang setara dengan mereka. Itu pyroxenes lebih kompleks, amphiboles, dan khususnya lebih feldspars alkali lebih rendah masih. Dan daftar ini sesuai sangat memuaskan dengan urutan pemisahan mineral dari magma. Sekali lagi kita berhadapan dengan kecenderungan yang diperkenalkan dengan kehadiran seri reaksi. Ini adalah karakter akrab dari seri reaksi tipe kontinyu bahwa lebur yang lebih tinggi Halaman 19 anggota harus mengkristal pertama (menyaksikan plagioclases), dan ada kecenderungan tidak kurang berbeda dalam arah ini di discontinu- yang seri reaksi ous. Penjelasan ini dan pembenaran dari doktrin Perancis sekolah tidak, bagaimanapun, dianggap sebagai proposal yang kita harus membalikkan sikap yang timbul dari pertimbangan eutektik dan menerima tanpa syarat pernyataan bahwa mineral memisahkan di sebaliknya urutan fusibilities mereka. Ada terlalu banyak pengecualian yang jelas untuk aturan tersebut. Namun, pengecualian ini sendiri seperti mungkin diantisipasi dalam sistem yang didominasi oleh serangkaian reaksi. Kita telah melihat pada halaman sebelumnya bahwa mineral tertentu yang mungkin disebut mineral dirilis mungkin muncul dalam sistem tersebut. Ini adalah perunding mineral ently yang termasuk dalam kategori ini yang merupakan lebih pengecualian. Prinsip ini adalah kuarsa. Ini adalah sebuah mineral dirilis dari reaksi, olivin-piroksen dan tidak diragukan lagi memiliki hubungan yang sama dalam reaksi, kalium feldspar-mika, semacam sebuah hidrolisis yang membutuhkan konsentrasi yang cukup air. Saya t adalah mineral tinggi titik lebur tapi memisahkan sangat terlambat-fakta yang akan terhubung dengan karakternya sebagai mineral dirilis. Dengan kata lain, hal itu dapat dianggap sebagai tidak benar-benar hadir di cair pada tahap awal, tetapi sebagai dirilis di konsekuensi dari reaksi tersebut. Beberapa mineral dapat memisahkan awal ketika intrinsik hadirdan juga mungkin muncul sebagai mineral dirilis di tahap-tahap selanjutnya. Magne- tite adalah contoh yang sangat baik. Ini mungkin memisahkan sangat awal dari gabro dan itu bisa dibentuk sangat terlambat sebagai akibat dari, katakanlah, reaksi piroksen-hornblende dan khususnya dari mica- yang reaksi feldspar. KEMAJUAN TERHADAP AN PEMAHAMAN REAKSI SERIES DI magma Di tempat ini mungkin baik untuk menunjukkan di mana kita berada dalam par- kebutuhan TERTENTU peningkatan pengetahuan untuk memahami sifat yang tepat dari reaksi yang terjadi. Ini akan dicatat bahwa setiap anggota dari seri reaksi terputus, olivines-pyroxenes- amphiboles-biotites, itu sendiri merupakan seri reaksi terus menerus. Dari olivines dan pyroxenes kita tahu cukup banyak, tetapi praktis Halaman 20 REAKSI PRINSIP DALAM petrogenesis tidak ada yang diketahui mengenai rincian amphiboles atau biotites seri reaksi, dan ini berarti tidak hanya jangkauan mereka mungkin komposisi tetapi juga bagaimana komposisi yang diatur dalam seri. Seri reaksi terus menerus dari plagioclases menempati tempat yang lebih mencolok daripada reaksi kontinyu lainnya seri, bukan hanya karena kita tahu lebih banyak tentang hal itu, tetapi karena, seperti sudah menunjukkan, itu masuk ke dalam seri batu melalui banyak lebih luas kondisi. Dari plagioclases kita perlu tahu bagaimana feldspar kalium masuk ke dalam mereka make-up dan, pada saat ini koneksi khususnya, pada tahap apa dalam konsentrasi yang molekul kalium harus muncul sebagai fase terpisah. Kami perlu tahu juga, komposisi yang tepat dari piroksen yang membentuk oleh reaksi tion dari olivin dari komposisi tertentu, komposisi yang tepat dari amphibole yang membentuk dari piroksen tertentu, dan sebagainya. Ini adalah pertanyaan yang banyak cahaya dapat ditumpahkan oleh sistematis Studi keseimbangan mineral sintetis dan dengan pemisahan hati dan analisis mineral ikutan dalam berbagai jenis batuan. Studi semacam ini sekarang sedang dijalankan di Laboratorium ini dengan Aurous- Seau pada olivines, oleh Washington dan Merwin pada pyroxenes, dan oleh Buddington pada melilites. Eskola menunjukkan pentingnya kerja seperti pada mineral alami, mengacu di bawah nama khusus, fasies petrologi. ' Hasil ini dan keluarga investigasi dapat menguntungkan dianggap dalam terang mereka bantalan pada prinsip reaksi, untuk detail berjenis mereka mereka kemungkinan untuk membuktikan terlalu melelahkan kecuali dipertimbangkan dalam Sehubungan dengan beberapa prinsip koordinasi tersebut. REAKSI SERIES DAN magmatik DIFERENSIASI Sebagai informasi yang diperoleh dari studi tersebut dari seri reaksi terakumulasi, pengetahuan kita diferensiasi batuan beku harus meningkatkan mencolok, untuk prinsip reaksi adalah sangat hidup- prinsip diferensiasi. Kita telah melihat, dalam pemeriksaan kami sistem sederhana yang digunakan untuk menggambarkan seri reaksi, bagaimana ada-yang ence dari hubungan reaksi meminjamkan fleksibilitas untuk perilaku pendingin cair, menjadikan itu mampu memberikan produk yang berbeda Halaman 21 NL BOWEN menurut kondisi di mana mendingin. Ini sama sejati seri reaksi kompleks yang mendominasi crystalliza- yang tion dari magma garis besar yang, untuk magma subalkaline, Disarankan pada Tabel II. Sebagai hasil dari keberadaan reaksi hubungan ada indikasi, itu mungkin terjadi bahwa magma pra- cipitating olivin mungkin, pada tahap berikutnya, bereaksi dengan olivin dan mengubahnya menjadi piroksen, dan, menurut sejauh mana kondisi mengendalikan memfasilitasi reaksi, masa depan seluruhTentu saja dari magma yang diubah. Jika kondisi sangatMenguntungkan reaksi mungkin lengkap dan olivin dapat dismuncul, tempatnya diambil oleh piroksen. Cairan kemudian mendingin lebih lanjut dengan pengendapan anggota kemudian dari seri kristal. Jika kondisi tidak begitu menguntungkan beberapa olivin dapat dibiarkan tidak berubah dan, karena itu, cairan yang agak berbeda yang tersisa untuk menyampaikan bawah urutan kristal. Begitu pula dengan reaksi, pyroxene- amphibole. Tidak hanya itu, tetapi dalam setiap kelompok mineral Reaksi dapat difasilitasi dengan berbagai kondisi yang berbeda. Hal ini berlaku tidak hanya dari para anggota olivinpyroxene- seri amphibole tetapi juga dari seri plagioklas, dan cairan dapat sepenuhnya digunakan oleh reaksi, kadang-kadang sebelumnya, kadang-kadang kemudian. Ini perlu tidak mengherankan, karena itu, bahwa membedakan berasal dari magma gabro dapat bervariasi baik dalam ruang lingkup dan kualitas. Kami mungkin hanya gabro dan diorit dalam satu kasus, tetapi lebih lama Urutan termasuk granit di lain. Kita mungkin memiliki sebuah potasik granit dalam satu kasus dan granit sodik di lain. Kristal- cepat lization pada tahap awal, dengan selanjutnya melambat-up, tampaknya mengikat banyak feldspar kalium pada awal dibentuk plagio- clase dan memberikan granit sodik. Di sisi lain pendinginan lambat seluruh tampaknya untuk menghindari faktor ini dan memberikan granit kalium. Terlalu sedikit yang diketahui belum rincian dari berbagai reaksiseri untuk memungkinkan pernyataan yang sangat jelas pada titik-titik ini Dalam menawarkan garis besar seri kristalisasi dalam batuan (danOleh karena itu diferensiasi) daftar telah dilakukan hanya sejauh sebagai konstituen dari granit. Hal ini seharusnya tidak ditafsirkan sebagai menunjukkan bahwa ada sesuatu akhir tentang granit dengan hormat seri diferensiasi. Kita telah melihat dalam sistem KSiO3- SiO, -HO20 bahwa ketika massa setiap didinginkan sampai 200A ° dan tidak lebih jauh ada umumnya akan cairan yang tersisa yang tidak pernah mengkristal. Halaman 22 REAKSI PRINSIP DALAM petrogenesis Komposisi cairan ini terletak di beberapa titik di 2000 isoterm. Jika pendinginan yang terus Iooo dan tidak lebih jauh ada lagi akan kiri cair yang komposisi akan-wakildibenci oleh titik pada isoterm 1oo0, dan cairan ini tidak akan pernah direalisasikan. Dan sehingga akan untuk setiap temperatur kecuali beberapa temperatur negatif di mana air itu sendiri akan muncul seperti es. Kondisi serupa akan menang dalam sistem airwakil sented oleh magma. Pendinginan batuan selalu dibatasi oleh suhu lingkungan mereka. Selalu ada kiri cair yang tidak mengkristal dan besar kemungkinan untuk yang terakhir konstituen batu menanggung hubungan reaksi cair ini. Dalam hubungan ini perilaku cairan mengkristal bersama Qs-HO batas (Gambar. 4) mungkin instruktif. Pada tinggi suhu kristalisasi terdiri dari pemisahan sederhana baik KHSizO dan kuarsa, tetapi pada suhu yang lebih rendah KHSiOs memisahkan dan redissolves kuarsa, atau, lebih baik, cairan bereaksi dengan kuarsa, mengubahnya menjadi KHSi, 05. Jika reaksi tidak bebas berlangsung cairan meninggalkan kurva batas, masuk ke dalam KHSiOs lapangan, dan setelah itu hanya KHSi2O, memisahkan dari itu, tidak ada kuarsa. Dengan demikian kita memiliki hubungan reaksi antara cair dan kristal pada tahap yang sangat terbaru dan, sebagai akibat dari itu, alter- perilaku asli cairan. Ada beberapa indikasi bahwa dalam cairan granit di peg- yang Tahap matite, kondisi kurang lebih serupa berlaku. Kuarsa mungkin bereaksi dengan cairan untuk menghasilkan feldspar dan kadang-kadang grafis struktur mungkin akibat dari reaksi ini (pengganti). Mengapa pengganti harus menghasilkan struktur grafis dalam beberapa kasus dan tidak pada orang lain tidak jelas, tapi kemungkinan harus con- sidered bahwa struktur grafis mungkin sering merupakan hasil dari replace- ment baik dalam mineral batuan dan mineral bijih. Grafis intergrowth dari spinel dan piroksen dilihat dalam batuan tertentu bisa hampir diartikan selain sebagai akibat reaksi. " Eksperimentalbekerja pada sistem yang melibatkan fase ini menunjukkan cukup jelas bahwa apa menunjukkan hubungan antara eutektik spinel dan piroksen tidak menjadi entertained.2 Halaman 23 NL BOWEN Jika reaksi semacam itu disarankan (melibatkan kuarsa, feldspar, dan molekul mika) adalah fitur yang pasti granit pegmatitic itu mungkin bahwa kegagalan reaksi dapat menghasilkan cairan kekurangan silika, seperti cairan seperti yang dihasilkan dalam sistem di atas. Dari feldspathoid cairan ini dapat disimpan bukannya beberapa feldspar. Jadi ada kemungkinan bahwa batuan bersifat alkali mungkin, ih beberapa kasus, terbentuk sebagai hasil dari hubungan reaksi antara mineral dicatat. Foye telah mencatat hubungan yang sangat intim antara granit pegmatites dan syenite nephelite dari Haliburton, Ontario. ' NOTE.-Sejak hal tersebut ditulis telah ditunjukkan oleh Morey danBowen yang leucite dan ortoklas merupakan sepasang reaksi dengan kuarsa sebagai dirili mineral. Pentingnya prinsip reaksi sehubungan dengan asa beberapa batu alkali dikonfirmasi oleh fakta-fakta ini tetapi arti penuh tidak bisa dibahas di sini. RINGKASAN Teori Petrogenic telah melewati melampaui tahap di mana con yang konsepsi dari eutectics dapat lagi dianggap sebagai salah cukup layanan. Penyelidikan eksperimental dan studi tentang batu sendiri, dalam terang penyelidikan tersebut telah membuat jelas bahwa hubungan eutektik tidak penting tetapi bahwa hubungan lain antara fase cair dan kristal, di sini disebut hubungan reaksi, adalah sangat penting mendasar. Seri larutan padat biasa seperti plagioclases dapat dianggap sebagai reaksi kontinyu seri karena selama kristalisasi setiap anggota diproduksi dari anggota sebelumnya oleh reaksi dengan cairan, variasi komposisi yang berkelanjutan. Ada juga terputus seri reaksi menunjukkan karakter yang terkait tetapi dengan terputus-putus perubahan komposisi. Seri olivin-piroksenamphibole- mika adalah contoh menonjol di antara mineral pembentuk batuan. Atas dasar pertimbangan tersebut mineral penyusun batu dari urutan beku dapat diatur sebagai seri reaksi dan itu adalah keberadaan seri seperti yang mengontrol crystalliza- yang tion dan diferensiasi batu urutan. Bahkan struktur grafis, biasanya dianggap sebagai struktur eutektik, adalah prob-cakap dipertimbangkan hasil reaksi antara fase di banyak contoh. Januari 1922 Saya Amer. Jour. Sci., Vol. XL (i915), p. 436. I98 Konten ini didownload dari 36.78.42.82 pada Sabtu, 5 Desember 2015 15:22:46 UTC Semua penggunaan tunduk JSTOR Syarat dan Ketentuan
