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地質学の分野では、ボーエンの反応系列は、カナダの岩石学者ノーマン・L・ボーエンの研究である[ 1 ]。ボーエンは、実験と自然岩石の観察に基づいて、分別結晶作用（すなわち、初期に形成された結晶が結晶沈降によってマグマから除去され、わずかに組成の異なる液体が残る結晶作用）を受ける典型的な玄武岩質マグマからの一般的なケイ酸塩鉱物の結晶化の順序をまとめた[ 2 ] [ 3 ] 。ボーエンの反応系列は、特定の種類の鉱物が一緒に見つかる傾向がある一方で、他の種類の鉱物が互いにほとんど関連しない理由を説明できる。彼は1900年代初頭に、粉末状の岩石材料を加熱して溶融させ、目標温度まで冷却し、生成された岩石中に形成された鉱物の種類を観察する実験を行った。彼はこのプロセスを徐々に低い温度で繰り返し、得られた結果から、分別結晶作用を受ける玄武岩質マグマの冷却によって生成される鉱物の理想的な進行として今日でも受け入れられている反応系列を定式化した。ボーエンの研究に基づくと、岩石中に存在する鉱物から、その物質が形成された相対的な条件を推測することができる。[ 4 ]
この系列は、連続系列（長石類などの珪長質鉱物）と不連続系列（苦鉄質鉱物）の2つの枝に分けられます。図の上部（別図）にある鉱物が最初に結晶化するため、温度勾配は高温から低温へと読み取ることができ、高温鉱物が上部に、低温鉱物が下部に位置します。図の右側の枝は連続系列（珪長質鉱物の連続固溶体）であり、温度が低下するにつれて徐々にナトリウムに富む斜長石が生成されます。不連続系列では、マグマが冷えるにつれて、カンラン石などの苦鉄質鉱物がより高い温度で最初に結晶化します。しかし、沈殿（沈降）しない場合、マグマの組成は変化せず、マグマがさらに冷えるとカンラン石は輝石として再結晶化します。
地球の表面は岩石形成帯に比べて低温環境であるため、この図は鉱物の相対的な安定性も反映しており、下部に位置する鉱物が最も安定し、上部に位置する鉱物が最も風化しやすいことを示しています。これは「ゴールディッチ溶解系列」として知られています。これは、鉱物が形成された温度と圧力の条件に最も近い環境で最も安定するためです。