그림 1. 보웬 반응계열 (출처 : www.kigam.re.kr/museum)

Bowen은 마그마에서 광물들이 온도에 따라 위 그림과 같은 순서로 정출됨을 제안하였다. 위 그림에 따르면, 고철질 광물(mafic minerals)은 온도가 하강함에 따라 감람석(olivine), 휘석(pyroxene), 각섬석(amphibole), 흑운모(biotite)의 순서로 정출되고, 규장질 광물(felsic minerals)에서는 Ca 성분이 많은 사장석(plagioclase)이 먼저 정출되고 온도가 하강함에 따라 Na 성분이 많은 사장석이 정출된다. 더 낮은 온도에 다다르면 규장질 광물들이 주로 정출되는데, 그 순서는 K-장석(potassium-feldspar), 백운모(muscovite), 석영(quartz)이다. 최종적으로는 마그마에 존재하던 유체(물)가 SiO₂ 성분과 함께 남게되고, 유체가 빠져나간 후 잔류 마그마는 굳어져 석영질암이 된다.

마그마에서 분별 결정작용의 원리를 간단히 보여주는 모식도. 냉각되는 동안, 용융체로부터 다른 광물들의 정출로 인해 마그마의 조성은 변화하게 된다.
1. 감람석의 결정화; 2: 감람석과 휘석의 결정화; 3: 휘석과 사장석의 결정화; 4: 사장석의 결정화, 마그마 저장소의 하부에 정출된 광물들이 쌓이게 됨. 

출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Fractional_crystallization_(geology)

분별결정작용이란?

분별결정 작용은 광물집합체의 유체로부터 분리되고 제거되는 것을 말한다. 보웬반응계열에 따라 광물들이 높은 온도에서 낮은 온도로 광물들이 정출된다. 마그마가 굳을 때 빠른 시간내에 냉각되지 않고 서서히 냉각이 되면서 액체상태의 마그마가 고체로 변화하는 것을 말한다. 처음 식기 시작하며 높은 온도에서 정출되는 높은 밀도의 광물들은 중력에 의해 대부분 마그마의 하부로 가라앉게 되고, 남아있는 마그마는 하부에 가라앉은 부분과 성분이 달라지게 된다. 혹은 가벼운 광물들은 마그마의 상부로 떠오르게 된다. 따라서 마그마의 성분이 분리가 되는 것을 결정 분화작용이라고 부른다.