Boninita
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La boninita es una roca extrusiva rica en magnesio y sílice , que se cree que se forma generalmente en entornos de antearco , típicamente durante las primeras etapas de la subducción . La roca recibe su nombre por su aparición en el arco Izu-Bonin al sur de Japón . Se caracteriza por un agotamiento extremo de oligoelementos incompatibles que no son móviles en fluidos (por ejemplo, los elementos pesados de tierras raras más Nb, Ta, Hf) pero un enriquecimiento variable en los elementos móviles en fluidos (por ejemplo, Rb, Ba, K). Se encuentran casi exclusivamente en el antearco de arcos insulares primitivos (es decir, más cerca de la fosa oceánica ) y en complejos de ofiolitas que se cree que representan entornos de antearco anteriores o al menos se formaron sobre una zona de subducción.
Se considera que la boninita es una andesita primitiva derivada de la fusión del manto metasomatizado .
Se han descrito rocas intrusivas arcaicas similares , llamadas sanukitoides , en las rocas de varios cratones tempranos . También se han descrito lavas boninitas arcaicas.
Petrología
La boninita generalmente consiste en fenocristales de piroxenos y olivino en una matriz vítrea rica en cristalitos .
Geoquímica
La boninita se define por
- Alto contenido de magnesio ( MgO = >8%)
- Bajo contenido de titanio ( TiO 2 < 0,5%)
- El contenido de sílice es del 52 al 63%.
- Alto contenido de 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 REE Ba , Sr , L en comparación con toleíta
- Relaciones características Ti/ Zr (23–63) y relaciones La / Yb (0,6–4,7)
Génesis
La mayor parte del magma de boninita se forma por fusión de segunda etapa en 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 la boninita, pero otros entornos tectónicos, como los retroarcos , podrían ser capaces de 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 primera etapa generalmente forma basalto de arco insular . El segundo evento de fusión es posible en parte gracias a los fluidos hidratados que se agregan al manto caliente agotado poco profundo, lo que conduce al enriquecimiento de 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 sufre fusión.
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 ser el resultado de un componente derivado de la corteza oceánica subducida. Esto se prevé como contaminación de la placa subducida subyacente, ya sea como una fuente sedimentaria o como fundidos derivados de la placa deshidratante.
Las boninitas pueden derivarse del residuo de peridotita de una generación anterior de arco-toleítas que se enriquece metasomáticamente en LREE antes del vulcanismo de las boninitas , o las arco-toleítas y las boninitas pueden derivarse de una fuente de peridotita variablemente agotada que se ha metasomatizado variablemente en LREE.
Las áreas de peridotita fértil producirían toleítas, y las áreas refractarias producirían boninitas.
Ejemplos
| Nombre | Ubicación | Edad | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Islas Bonin | Océano Pacífico | Eoceno | Principalmente brechas volcánicas y coladas de lava almohadillada [2] |
| Ofiolita de Zambales | Luzón occidental | Eoceno | unidad volcánica superior: boninita con alto contenido de sílice, boninita con bajo contenido de 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 almohadilladas superiores del complejo ofiolítico [2] |
| Guam | Océano Pacífico | Paleógeno | Eoceno tardío a 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 | Edad Pérmico - Triásico y Cretácico [2] |
| Fosa de las Marianas | Océano Pacífico | Eoceno | [2] |
| Cuenca del noreste de Lau | Océano Pacífico | Moderno | En 2009, científicos observaron una erupción de lava de boninita en el volcán West Mata , en la cuenca de Lau, mediante un sumergible operado a distancia . Hasta ahora, la boninita solo se había encontrado cerca de volcanes extintos de más de un millón de años de antigüedad. [4] |
Referencias
- ^ Encarnación, John; Mukasa, Samuel B; Evans, Cynthia A (1999-04-01). "Componentes de subducción y generación de fundidos de tipo arco en la ofiolita de Zambales, Filipinas: restricciones isotópicas de Pb, Sr y Nd". Chemical Geology . 156 (1–4): 343–357. Bibcode :1999ChGeo.156..343E. doi :10.1016/S0009-2541(98)00190-9.
- ^ abcdefgh Crawford, AJ (1989). Boninites . Londres: Unwin Hyman. ISBN 978-0-04-445003-0.
- ^ Pérez, Americus; Umino, Susumu; Yumul Jr., Graciano P.; Ishizuka, Osamu (5 de junio de 2018). "Boninita y volcanes de la serie boninita en la ofiolita del norte de Zambales: inicio 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 Bib : 2018SolE....9..713P. doi : 10.5194/se-9-713-2018 . ISSN 1869-9529.
- ^ "Científicos marinos descubren el volcán submarino en erupción más profundo". Comunicado de prensa 09-243 . National Science Foundation . 17 de diciembre de 2009 . Consultado el 20 de febrero de 2016 .
- Anthony J. Crawford y WE Cameron, 1985. Petrología y geoquímica de boninitas cámbricas y andesitas con bajo contenido de Ti de Heathcote, Victoria Contribuciones a la mineralogía y la petrología, vol. 91, n.º 1. Resumen
- 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 . International Geology Review 48, 669–701 (LBNL #57671)
- Dobson, PF, Skogby, H y Rossman, GR (1995) Agua en vidrio de boninita y ortopiroxeno coexistente: concentración y partición . Contribución. Mineral. Petrol. 118,414-419.
- Le Maitre, RW y otros (Editores), 2002, Rocas ígneas: una clasificación y glosario de términos: recomendaciones de la Subcomisión sobre la sistemática de las rocas ígneas de la Unión Internacional de Ciencias Geológicas , Cambridge University Press, 2.º, ISBN 0-521-66215-X
- Blatt, Harvey y Robert Tracy, 1995, Petrología, segunda edición: ígneas, sedimentarias y metamórficas , WH Freeman, 2.ª edición, pág. 176 ISBN 0-7167-2438-3
- Hickey, Rosemary L.; Frey, Frederick A. (1982) Características geoquímicas de los volcanes de la serie boninita: implicaciones para su origen. Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 46, número 11, págs. 2099–2115
- 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.
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