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火成岩：岩浆分异，Bowen's reaction series
精选
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自然界丰度：O，Si，Al，Fe，Ca，Na，K，Mg，Ti，H
人体内丰度：O，C，H，N，Ca，P，K，S，Na，Al，Mg
元素丰度饼图，左面为地球范围内的丰度分布，右面为人体范围内的丰度分布
元素赋存方式
1.形成化合物分子
金属元素——非金属元素（团）：离子键
非金属元素——非金属元素：共价键
2.形成单质分子，如氧气
3.以原子形式紧密排列——金属键
同种金属元素，金属单质
不同金属元素，合金
4.吸附作用
单质金属与合金
常见化学键键能
化 学 键(Chemical bond) | 键 长 | 键 能 | 化 学 键(Chemical bond) | 键 长 | 键 能 |
B—F | - | 644 | N—H | 101 | 389 |
B—O | - | 515 | N—N | 145 | 159 |
Br—Br | 229 | 193 | N═N | 125 | 456 |
C—B | 156 | 393 | N≡N | 110 | 946 |
C—Br | 194 | 276 | N—O | 146 | 230 |
C—C | 154 | 332 | N═O | 114 | 607 |
C═C | 134 | 611 | Na—Br | 250 | 367 |
C≡C | 120 | 837 | Na—Cl | 236 | 412 |
C—Cl | 177 | 328 | Na—F | 193 | 519 |
C—F | 138 | 485 | Na—H | 189 | 186 |
C—H | 109 | 414 | Na—I | 271 | 304 |
C—I | 214 | 240 | O—H | 98 | 464 |
C—N | 148 | 305 | O—O | 148 | 146 |
C═N | 135 | 615 | O═O | 120 | 498 |
C≡N | 116 | 891 | P—Br | 220 | 272 |
C—O | 143 | 326 | P—Cl | 203 | 331 |
C═O | 120 | 728 | P—H | 142 | 322 |
C═O(CO2) | - | 803 | P—O | 163 | 410 |
C—P | 187 | 305 | P═O | 138 | 585 |
C—S | 182 | 272 | P—P | - | 213 |
C═S | 156 | 536 | Pb—O | 192 | 382 |
C═S(CS2) | - | 577 | Pb—S | 239 | 346 |
C—Si | 186 | 347 | Rb—Br | 294 | 381 |
Cl—Cl | 199 | 243 | Rb—Cl | 279 | 428 |
Cs—I | 337 | 337 | Rb—F | 227 | 494 |
F—F | 140 | 153 | Rb—I | 318 | 319 |
H—H | 75 | 436 | S—H | 135 | 339 |
H—Br | 142 | 366 | S—O | - | 364 |
H—Cl | 127 | 431 | S═O | 143 | - |
H—F | 92 | 565 | S—S | 207 | 268 |
H—I | 161 | 298 | S═S | 189 | - |
I—I | 266 | 151 | Se—H | 147 | 314 |
K—Br | 282 | 380 | Se—Se | 232 | - |
K—Cl | 267 | 433 | Se═Se | 215 | - |
K—F | 217 | 498 | Si—Cl | - | 360 |
K—I | 305 | 325 | Si—F | - | 552 |
Li—Cl | 202 | 469 | Si—H | - | 377 |
Li—H | 239 | 238 | Si—O | - | 460 |
Li—I | 238 | 345 | Si—Si | - | 176 |
Bowen's Reaction Series
不连续系列SiQ4结构：岛状、环状——单链状——双链状——层状
连续系列SiQ4结构：架状
岩浆的分异熔融的过程以及定名
Generalized Cooling and Crystallization of a Magma (5x magnified view)
压力与深度的关系
深度的增加导致压力的增加，压力随深度的增加近似是线性的，考虑到越深密度越大，越往深处压力增加应该是越快的。压力的增加会导致岩石熔点升高，因此在地面熔融岩石的实验并不能完全代表地下深处岩石的熔融。
粗略认为压力随深度的关系是每10km增加2.7GPa（2.7e+9 Pa，一个标准大气压约为101kPa，相当于约26733个标准大气压）
总结
Si-O共价键能：460（kJ/mol，单位下同）
O的电离能：M - M+ 1313.9 M+ - M2+ 3388.2 M2+ - M3+ 5300.3 M3+ - M4+ 7469.1
Si的电离能： M - M+ 786.5 M+ - M2+ 1577.1 M2+ - M3+ 3231.6 M3+ - M4+ 4355.5
Al的电离能： M - M+ 577.4 M+ - M2+ 1816.6 M2+ - M3+ 2744.6
Fe的电离能：M - M+ 759.3 M+ - M2+ 1561 M2+ - M3+ 2957
Na的电离能：M - M+ 495.8
K的电离能： M - M+ 418.86
Ca的电离能：M - M+ 589.7 M+ - M2+ 1145
Ba的电离能：M - M+ 502.8 M+ - M2+ 965.1 M2+ - M3+ 3600
注：
1. Al 离子既可以代替Si 参与形成Si-O 架构，也可以像其他阳离子一样与Si-O 架构形成离子键。
2. 钙长石（An）CaAl2Si2O8
钠长石（Ab）NaAlSi3O8
钾（正）长石（Or）KAlSi3O8
An 和Ab 不同比例混溶形成富钙-——富钠的长石的类质同相系列（钙培拉中奥钠），总称为斜长石系列。
然后温度降低，当降低到不足以维持Si 和O 的离子状态时，开始形成SiO4 四面体，这时由于岩浆内能还比较高，因此无法形成比较复杂的SiO4 四面体，只能维持简单的岛状或者双岛状SiO4 四面体的架构，
温度继续降低，岩浆内能进一步减小，各元素离子动能进一步下降，岩浆内能开始不能满足Fe 以及Mg 的离子态，于是Fe 离子与Mg 离子与岛状的SiO4 四面体形成离子键，不连续系列的橄榄石开始结晶；
橄榄石 (Mg,Fe)2SiO4
温度继续降低，岩浆内能进一步减小，此时Si-O 可以维持较大的架构了，很多岛状SiO4 开始合并形成单链状以及架状Si-O 架构，同时岩浆内能无法满足Ca，Mg，Fe的离子态，这些阳离子便与这些单链状或架状Si-O架构形成离子键，不连续系列的辉石开始结晶，同时，连续系列的富钙长石开始结晶；
普通辉石(Ca,Na)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6
顽火辉石MgSiO3-(Mg,Fe)SiO3
富An长石
温度继续降低，岩浆内能进一步减小，Ca，Mg，Fe离子还有一定的动能，此时Si-O 可以维持双链架构，于是不连续系列的角闪石开始结晶，同时，由于K，Na元素的电离能比较小，因此这两种元素的离子仍具有比较高的动能，因此连续系列的富钙长石中的Ca 离子可以被K 离子或者Na 离子撞出替换；
角闪石(Mg,Fe)7Si8O22(OH)2
An与Ab含量相当的长石
少量Or
少量石英
温度继续降低，岩浆内能进一步减小，Ca，Mg离子还具有比较可观的动能，Fe离子的运动能力很弱了， 此时Si-O 可以维持层状架构，于是剩余的Fe 离子与层状Si-O 形成离子键，不连续系列中的黑云母开始结晶，此时连续系列中的阳离子还在Ca，Na，K 三者中互相交换，由于Ca 离子的运动能力下降，因此残余岩浆中Na，K 元素离子开始富集；
黑云母K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2
富Ab长石
较多的Or
较多的石英
。。。
由于K 原子量比Na 离子大，因此K 离子的动能比Na 离子大，即K 离子活动能力更强，温度继续降低，残余岩浆中只剩下K离子，少量的Na 离子以及多余的Si-O，于是开始结晶出富钾长石，白云母以及石英，这已经属于岩浆后期的热液活动了，如果空间足够，就形成比较好的伟晶结构，如果空间不够，就形成晶脉。
白云母KAl2(AlSi3O10)(OH)2
大量Or
少量Ab
大量石英
根据岩石中矿物大小判断岩石是快速结晶还是慢速结晶，即喷出相、浅成侵入相、中成侵入相、或深成侵入相。
根据岩石中矿物边界关系以及晶体自型程度判断结晶先后顺序。
原始岩浆中还有由板块俯冲作用带入的C、N、H、S等等元素，这些元素在压力降低（深度减小），温度降低时形成挥发分CO2、H2O、NO2、H2S等。
参考文献
1.结晶学与矿物学
2.普通地质学
3.岩石学
4.网上资料（比较杂所以没有时间具体标注来源）
https://blog.sciencenet.cn/blog-808217-654870.html
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