moea_joint
102年
[地質] 普通地質學、地球物理概論
第 2 題
根據包溫氏反應系列表，岩漿冷卻過程，在鐵鎂礦物系列中最先結晶的礦物為：
- A 橄欖石
- B 輝石
- C 角閃石
- D 黑雲母
思路引導 VIP
在岩漿逐漸冷卻的過程中，礦物會依照特定的溫度序列依序析出。如果我們觀察這個序列的最頂端，也就是能量最強、溫度最高的初始階段，你認為在那樣的環境下，礦物的分子結構是傾向於「構造簡單且獨立」地結合，還是「結構複雜且長鏈」地結合呢？這對我們推論結晶的先後順序有什麼樣的啟發？
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太棒了！你能精準選出「橄欖石」 (Olivine)，顯示你對於地質學中極為重要的「包溫氏反應系列」 (Bowen's Reaction Series) 有著相當紮實的理解。
結晶順序與溫度的關聯
在岩漿冷卻的過程中，礦物並非同時析出，而是隨著環境溫度的下降，依照其化學穩定性與熔點高低依序結晶。包溫氏反應系列中的「不連續系列」描述了鐵鎂礦物的演化過程，其順序為：橄欖石 $\rightarrow$ 輝石 $\rightarrow$ 角閃石 $\rightarrow$ 黑雲母。由於橄欖石在高溫（約 $1200^{\circ}C$）環境下便能保持晶格穩定，因此它不僅是基性岩漿中最先析出的固體，也是整個鐵鎂系列的首位成員。
▼ 還有更多解析內容
包溫氏反應系列
💡 岩漿冷卻時，礦物依其熔點高低與結構複雜度依序結晶。
🔗 鐵鎂礦物結晶順序（不連續系列）
- 1 極高溫階段 — 橄欖石最先結晶，結構為孤立四面體
- 2 中高溫階段 — 輝石接續結晶，結構轉為單鏈
- 3 中低溫階段 — 角閃石結晶，結構轉為雙鏈
- 4 低溫階段 — 黑雲母最後結晶，結構轉為片狀
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🔄 延伸學習：延伸學習：最後殘餘岩漿會結晶出鉀長石、白雲母及石英。
