Boninita es un mafic extrusive roca alta tanto de magnesio y sílice , que se cree por lo general formado en primer plano de arco de ambientes, típicamente durante las primeras etapas de subducción . La roca lleva el nombre de su aparición en el arco Izu-Bonin al sur de Japón . Se caracteriza por un agotamiento extremo de oligoelementos incompatibles que no son fluidos móviles (p. Ej., Los elementos pesados de tierras raras más Nb, Ta, Hf) pero un enriquecimiento variable en los elementos fluidos móviles (p. Ej., Rb, Ba, K). Se encuentran casi exclusivamente en el arco de proa de los arcos de islas primitivas. (es decir, más cerca de la fosa oceánica ) y en complejos ofiolíticos que se cree que representan la configuración del antearco anterior o al menos se formaron sobre una zona de subducción.
La boninita se considera una andesita primitiva derivada de la fusión del manto metasomatizado .
Se han reportado rocas intrusivas arcaicas similares , llamadas sanukitoides , en las rocas de varios cratones tempranos .
Petrología
La boninita consiste típicamente en fenocristales de piroxenos y olivino en una matriz vítrea rica en cristalitos .
Geoquímica
Boninite se define por
- alto contenido de magnesio ( MgO = 8-15%)
- bajo contenido de titanio ( TiO 2 <0,5%)
- el contenido de sílice es del 57 al 60%
- alto Mg / (Mg + Fe ) (0.55–0.83)
- Elementos compatibles con el manto normal Ni = 70–450 partes por millón, Cr = 200–1800 ppm
- Enriquecimientos de Ba , Sr , L REE en comparación con la toleita
- Relaciones características Ti / Zr (23–63) y relaciones La / Yb (0.6–4.7)
Génesis
La mayor parte del magma de boninita se forma mediante la fusión de la segunda etapa en los antearcos a través de la hidratación del manto previamente agotado dentro de la cuña del manto sobre una losa subducida , lo que provoca una mayor fusión de la peridotita ya agotada . Un entorno de antearco es ideal para la génesis de boninita, pero otros entornos tectónicos, como los arcos posteriores , podrían formar boninita. [1] El contenido de titanio (un elemento incompatible dentro de la fusión de la peridotita) es extremadamente bajo porque los eventos de fusión anteriores habían eliminado la mayoría de los elementos incompatibles de la fuente del manto residual. La fusión de la primera etapa forma típicamente basalto de arco de isla . El segundo evento de fusión es posible en parte por la adición de fluidos hidratados al manto empobrecido caliente poco profundo, lo que lleva al enriquecimiento en elementos litófilos de iones grandes en la boninita.
La boninita alcanza su alto contenido de magnesio y muy bajo contenido de titanio a través de altos grados de fusión parcial dentro de la cuña del manto convectivo . Los altos grados de fusión parcial son causados por el alto contenido de agua del manto. Con la adición de volátiles derivados de la losa y elementos incompatibles derivados de la liberación de fundidos parciales de bajo volumen de la losa subducida, el manto empobrecido en la cuña del manto se derrite.
La evidencia de enriquecimiento o agotamiento variable de elementos incompatibles sugiere que las boninitas se derivan de peridotita refractaria que se ha enriquecido metasomáticamente en LREE , estroncio, bario y álcalis . El enriquecimiento en Ba, Sr y álcalis puede resultar de un componente derivado de la corteza oceánica subducida. Esto se prevé como contaminación de la losa subducida subyacente, ya sea como fuente sedimentaria o como fusión derivada de la losa deshidratada.
Las boninitas se pueden derivar del residuo de peridotita de la generación anterior de toleita de arco que se enriquece metasomáticamente en LREE antes del vulcanismo de boninita , o las toleitas de arco y las boninitas se pueden derivar de una fuente de peridotita empobrecida de forma variable que se ha metasomatizado de manera variable en LREE.
Las áreas de peridotita fértil producirían toleitas y las áreas refractarias producirían boninitas.
Ejemplos de
Nombre | Localización | Edad | Comentarios |
---|---|---|---|
Islas Bonin | océano Pacífico | Eoceno | principalmente volcánicas brechas y almohada de lava flujos [2] |
Ofiolita de Zambales | Luzón occidental | Eoceno | Unidad volcánica superior: boninita alta en sílice, boninita baja en sílice, basalto boninítico. unidad volcánica inferior: volcánicas de la serie boninita con bajo contenido de sílice [3] |
Cabo Vogel | Papúa Nueva Guinea | Paleoceno | [2] |
Troodos | Chipre | Cretáceo | lavas de la almohada superior del complejo ofiolita [2] |
Guam | océano Pacífico | Paleógeno | Eoceno tardío al Oligoceno temprano [2] |
Setouchi | Japón | mioceno | sanukitoides , 13 millones de años [2] |
Baja California | México | mioceno | 14 a 12 millones de años, incluye bajaita [2] |
Nueva Caledonia | océano Pacífico | mesozoico | Pérmico - Triásico y Cretácico [2] |
Fosa de las Marianas | océano Pacífico | Eoceno | [2] |
Cuenca del noreste de Lau | océano Pacífico | Moderno | Los científicos observaron la erupción de lava boninita en 2009 en el volcán West Mata en la cuenca de Lau mediante un sumergible operado a distancia . Anteriormente, la boninita se había encontrado solo cerca de volcanes extintos de más de un millón de años. [4] |
Referencias
- ↑ Encarnación, John; Mukasa, Samuel B; Evans, Cynthia A (1 de abril de 1999). "Componentes de subducción y generación de arcos fundidos en la ofiolita de Zambales, Filipinas: restricciones isotópicas de Pb, Sr y Nd". Geología química . 156 (1–4): 343–357. Código bibliográfico : 1999ChGeo.156..343E . doi : 10.1016 / S0009-2541 (98) 00190-9 .
- ^ a b c d e f g h Crawford, AJ (1989). Boninitas . Londres: Unwin Hyman. ISBN 978-0-04-445003-0.
- ^ Pérez, Américo; Umino, Susumu; Yumul Jr., Graciano P .; Ishizuka, Osamu (5 de junio de 2018). "Volcánicos de la serie boninita y boninita en el norte de la ofiolita de Zambales: iniciación de subducción doblemente vergente a lo largo de los márgenes de la placa del mar de Filipinas" (PDF) . Tierra sólida . 9 (3): 713–733. Código bibliográfico : 2018SolE .... 9..713P . doi : 10.5194 / se-9-713-2018 . ISSN 1869-9529 .
- ^ "Los científicos marinos descubren el volcán en erupción submarino más profundo" . Comunicado de prensa 09-243 . Fundación Nacional de Ciencias . 17 de diciembre de 2009 . Consultado el 20 de febrero de 2016 .
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- Dobson, PF, Blank, JG, Maruyama, S. y Liou, JG (2006) Petrología y geoquímica de rocas volcánicas de la serie boninita, Chichi-jima, Islas Bonin, Japón . Revista Internacional de Geología 48, 669–701 (LBNL # 57671)
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- Blatt, Harvey y Robert Tracy, 1995, Petrología, segunda edición: ígneas, sedimentarias y metamórficas , WH Freeman, 2ª, p. 176 ISBN 0-7167-2438-3
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- Resing, JA, KH Rubin, R. Embley, J. Lupton, E. Baker, R. Dziak, T. Baumberger, M. Lilley, J. Huber, TM Shank, D. Butterfield, D. Clague, N. Keller, S. Merle, NJ Buck, P. Michael, A. Soule, D. Caress, S. Walker, R. Davis, J. Cowen, AL. Reysenbach y H. Thomas, (2011): Erupción submarina activa de boninita en el volcán West Mata en la cuenca extensional NE Lau, Nature Geosciences, 10.1038 / ngeo1275.