Keith Gordon Cox、J.D. Bell和R.J.Pankhurst在他们1979年的《The Interpretation of Igneous Rocks》提到Norman Bowen(1887-1956)的工作时说到:“岩浆岩最明显的特征就是他们不论从矿物学还是化学成分上都有很大差别。这一特点让岩石学家们自然地想到岩浆岩是否也想生物学中一样存在有某种自然演化现象。但是没有明显的直接证据可以证明无生命的物质有演化的能力。”
在1928年出版的Norman Bowen的《岩浆岩的演化》一书中,Bowen对他20多年的岩石学研究做了一个总结。Bowen仔细记录了一般造岩矿物的熔融温度来反映矿物的种类是如何随着温度的变化而变化的。他希望借此来了解不同的岩浆岩是在地壳和地幔中如何生成的。他1909年在麻省理工(MIT)的研究生导师就是加拿大地质学家Reginald A. Daly(1871-1957)。
他发现与他密切合作的华盛顿卡内基研究院地球物理实验室的地球化学家Arthur L. Day和E. T. Allen在1905年的工作在斜长石的热性质的研究中十分领先。Bowen通过测试不同化学物质的相平衡,学会了如何控制并生成将固体熔融或液体结晶的环境的技术,而结晶过程就可以研究岩浆熔体如何形成矿物。他的工作中发现了主要的成岩矿物在不同温度结晶,这一过程被称为分离结晶。这意味着随着晶体的析出,岩浆的成分将会变得与原始岩浆不同。继续降温冷却,岩浆将会结晶出不同的矿物晶体。Bowen将他关于岩浆岩的后期演化的论文发表在了1915年的Journal of Geology上,论文中他列出了岩浆的结晶序列。他的工作时的岩石学家们对岩浆的演化有了新的理解。从母岩浆中先结晶出的矿物形成大洋地壳,随着这些矿物结晶析出,岩浆的成分发生了改变,之后结晶出了较轻的大陆地壳。
这些过程使得地质学家能够在实验室中使用通用的方法来检测他们对自然的理论解释。“Norman Levi Bowen的伟大之处源于他对物理化学准则的清晰阐述,和这些准则在主要的复杂的地质问题中的应用。”Yoder曾写道,“半个世纪之后,即使在需要更多细节来解释的今天Bowen的研究思路依然是十分正确的。”