Boninit
Boninite är en extrusiv sten som är hög i både magnesium och kiseldioxid , tänks vanligen bildas i för- bågemiljöer, typiskt under de tidiga stadierna av subduktion . Stenen är uppkallad efter sin förekomst i Izu-Bonin- bågen söder om Japan . Den kännetecknas av extrem utarmning av inkompatibla spårelement som inte är flytande rörliga (t.ex. de tunga sällsynta jordartsmetallerna plus Nb, Ta, Hf) utan varierande anrikning av de flytande rörliga elementen (t.ex. Rb, Ba, K). De finns nästan uteslutande i förbågen av primitiva öbågar (det vill säga närmare havsdiket ) och i ofiolitkomplex som tros representera tidigare förbågeinställningar eller åtminstone bildade ovanför en subduktionszon.
Boninit anses vara en primitiv andesit som härrör från smältning av metasomiserad mantel .
Liknande arkeiska påträngande klippor , kallade sanukitoider , har rapporterats i klipporna hos flera tidiga kratoner . Arkeiska boninitlavor rapporteras också.
Petrologi
Boninite består vanligtvis av fenokristaller av pyroxener och olivin i en kristallitrik glasartad matris .
Geokemi
Boninite definieras av
- hög magnesiumhalt ( MgO = >8%)
- låg titanhalt ( TiO 2 < 0,5 %)
- kiseldioxidhalten är 52–63 %
- hög Mg/(Mg + Fe ) (0,55–0,83)
- Mantel-normala kompatibla element Ni = 70–450 ppm, Cr = 200–1800 ppm
- Ba , Sr , L REE anrikningar jämfört med tholeiite
- Karakteristiska Ti/ Zr -förhållanden (23–63) och La / Yb -förhållanden (0,6–4,7)
Genesis
Det mesta av boninitmagma bildas genom att det andra steget smälter i förarken via hydratisering av tidigare utarmad mantel i mantelkilen ovanför en subducerad platta , vilket orsakar ytterligare smältning av den redan utarmade peridotiten . En förarc-miljö är idealisk för boninitgenes, men andra tektoniska miljöer, såsom backarcs , kan kanske bilda boninit. Innehållet av titan (ett oförenligt grundämne inom smältning av peridotit) är extremt lågt eftersom tidigare smältningshändelser hade avlägsnat de flesta av de inkompatibla elementen från den kvarvarande mantelkällan. Det första stegets smältning bildar typiskt öbågsbasalt . Den andra smältningshändelsen är delvis möjlig genom att vattenhaltiga vätskor tillsätts till den grunda varma utarmade manteln, vilket leder till anrikningen av litofila jonelement i boniniten.
Boninite uppnår sitt höga magnesium- och mycket låga titaninnehåll via hög grad av partiell smältning i den konvektionerande mantelkilen. De höga graderna av partiell smältning orsakas av den höga vattenhalten i manteln. Med tillsats av flyktiga ämnen som härrör från plattor och inkompatibla element som härrör från frisättningen av delsmältor med låg volym av den subducerade plattan, genomgår den utarmade manteln i mantelkilen smältning.
Bevis för varierande anrikning eller utarmning av inkompatibla element tyder på att boniter härrör från eldfast peridotit som har anrikats metasomatiskt i LREE , strontium, barium och alkalier . Anrikning av Ba, Sr och alkalier kan härröra från en komponent som härrör från subducerad oceanisk skorpa. Detta är tänkt som förorening från den underliggande subducerade plattan, antingen som en sedimentär källa eller som smältor som härrör från den dehydratiserande plattan.
Boniniter kan härledas från peridotresterna från tidigare generering av bågtoleiit som är metasomatiskt berikad i LREE före boninitvulkanism, eller bågtoleiiter och boniniter kan härledas från en variabelt utarmad peridotitkälla som har metasomiserats variabelt i LREE.
Områden med fertil peridotit skulle ge tholeiiter, och eldfasta områden skulle ge boniiter.
Exempel
| namn | Plats | Ålder | Kommentarer |
|---|---|---|---|
| Boninöarna | Stilla havet | Eocen | mestadels vulkaniska breccia och kuddlavaströmmar |
| Zambales ofiolit | västra Luzon | Eocen | övre vulkaniska enheten: bonit med hög kiseldioxidhalt, bonit med låg kiseldioxidhalt, bonittisk basalt. lägre vulkanisk enhet: vulkaner i serien med låg kiseldioxidboninit |
| Kap Vogel | Papua Nya Guinea | Paleocen | |
| Troodos | Cypern | Krita | övre kudde lavas av ofiolit komplex |
| Guam | Stilla havet | Paleogen | sen eocen till tidig oligocen |
| Setouchi | Japan | Miocen | sanukitoider , 13 miljoner år gamla |
| Baja California | Mexiko | Miocen | 14 till 12 miljoner år gammal, inklusive bajait |
| Nya Kaledonien | Stilla havet | Mesozoikum | Perm - trias och krita ålder |
| Marian Trench | Stilla havet | Eocen | |
| Nordöstra Lau Basin | Stilla havet | Modern | Utbrott av boninitlava observerades 2009 vid vulkanen West Mata i Lau Basin av forskare som använde en fjärrmanövrerad dränkbar . Tidigare hade boninit endast hittats nära slocknade vulkaner som var mer än en miljon år gamla. |
- Anthony J. Crawford och WE Cameron, 1985. Petrology and geochemistry of Cambrian boninites and low-Ti andesites from Heathcote, Victoria Contributions to Mineralogy and Petrology, vol 91 nr. 1. Abstrakt
- Dobson, PF, Blank, JG, Maruyama, S. och Liou, JG (2006) Petrologi och geokemi av vulkaniska bergarter i boniniteserien, Chichi-jima, Boninöarna, Japan . International Geology Review 48, 669–701 (LBNL #57671)
- Dobson, PF, Skogby, H, och Rossman, GR (1995) Vatten i boninitglas och samexisterande ortopyroxen: koncentration och partitionering . Bidrag. Mineral. Bensin. 118,414-419.
- Le Maitre, RW och andra (redaktörer), 2002, Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms: Recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks , Cambridge University Press, 2nd, ISBN 0-521-66215 -X
- Blatt, Harvey och Robert Tracy, 1995, Petrology, andra upplagan: Igneous, Sedimentary, and Metamorphic , WH Freeman, 2nd, sid. 176 ISBN 0-7167-2438-3
- Hickey, Rosemary L.; Frey, Frederick A. (1982) Geokemiska egenskaper hos boninitserievulkaner: konsekvenser för deras källa. Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 46, nummer 11, s. 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 och H. Thomas, (2011): Active Submarine Eruption of Boninite at West Mata Volcano in the Extension NE Lau Basin, Nature Geosciences, 10.1038/ngeo1275.