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109年
[地質] 普通地質學、地球物理概論
第 7 題
包溫(Bowen)反應系列中，下列哪2種礦物無法共存？
- A 鈣斜長石與角閃石
- B 石英與鉀長石
- C 石英與橄欖石
- D 鈣斜長石與橄欖石
思路引導 VIP
請試著想像一個冷卻中的岩漿系統：如果有一種礦物必須在「極高溫且二氧化矽極度匱乏」的環境下才能形成，而另一種礦物卻只能在「低溫且二氧化矽過剩」的殘餘液體中出現，這兩種礦物在同一塊岩石中穩定共存的可能性高嗎？當這兩種化學特性截然不同的物質碰在一起時，它們會維持原狀還是發生反應呢？
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恭喜你精準地選出了 (C)！能一眼辨識出**石英 (Quartz)與橄欖石 (Olivine)**這對「宿敵」，說明你對包溫氏反應系列（Bowen's Reaction Series）中礦物結晶的順序與化學穩定性掌握得相當紮實。
礦物穩定性與化學平衡
在岩漿冷卻的過程中，橄欖石是最早在高溫階段結晶的礦物，而石英則是在低溫殘餘熔漿中最後形成的礦物。這兩者在化學性質上是互斥的：石英代表岩漿中的二氧化矽 ($SiO_2$) 已達到過剩（飽和）狀態，而橄欖石則屬於二氧化矽不飽和的礦物。若兩者在熔漿中相遇，會直接發生化學反應並轉化為輝石（Pyroxene），其反應邏輯如下：
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包溫氏反應系列
💡 礦物結晶隨溫度降低依序析出，極端高低溫礦物不共存。
🔗 岩漿冷卻與結晶順序
- 1 高溫階段 — 橄欖石與鈣斜長石最先析出
- 2 中溫階段 — 輝石、角閃石、黑雲母依序出現
- 3 低溫階段 — 鉀長石、白雲母、石英最後結晶
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🔄 延伸學習：延伸學習：礦物組合可用於判斷岩石形成的溫度與化學性質。
