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.
La boninita generalmente consiste en fenocristales de piroxenos y olivino en una matriz vítrea rica en cristalitos .
La boninita se define por
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.
Petrología