بونينيت (Boninite)

بونينيت يکي از فراوانترين انواع سنگها در محيطهاي فرافرورانشي است که در محيطهاي زمين شناسي ديگر مشاهده نمي شود. بونينيت ها سنگ هاي اليوين- کروم اسپينل- پيروکسن داري هستند که به طور واضح فاقد پلاژيوکلاز بوده و بافت پورفيري با زمينه شيشه اي دارند. بونينيتها غني از منيزيوم بوده (%25-7=MgO) ولي مقدار سيليس بيشتري از بازالتها (53 تا 60 %( دارند و از عناصر ناسازگار تهي هستند.

شيشه موجود در اليوين بونينيت که از گودال ماريانا به دست آمده است، %59 سيليس و در داسيت بونينيت %75 سيليس دارد.  بونينيت‌ها از عناصر ناسازگار تهي بوده و طيف عناصر نادر خاکي در آنها در مقايسه با MORB از LREE تهي شدگي نشان مي‌دهد. همانند بازالت‌هاي کالک آلکالن ناهنجاري منفي Nd ، و غني شدگي از Rb,Sr,K,Ba  نشان مي‌دهند.Fe،Al و Caدر مقايسه با MORB-N در بونينيت‌ها کمتر است.

بونينيت‌ها به دو گروه پر- و کم Ca تقسيم مي‌شوند: نوع کم Ca خود بر اساس ₂SiO,CaO,FeO, آلکالي‌ها و نسبت ₃O₂Al/CaO به گروه‌هاي کوچکتري تقسيم مي‌شود. يک معيار اساسي براي بونينيت‌ها Cr و Ni بالا در آنها است که با ميزان بالاي Mg و مقدار بسيار کم HFSE متناسب است، به ويژه در ارتباط با سيليس زياد و  ₃O₂Al کم. اين ارتباط در تمامي سر‌ي‌هاي بونينيتي حفظ مي‌‌شود و به تشخيص آنها از سنگ‌هاي کالک-آلکالن کمک مي‌کند.

خشک

با توجه به تهي شدگي از عناصر ناسازگار، اين سنگ‌ها در نتيجه ذوب شدگي زياد حاصل شده‌اند. بعلاوه وجود آب در ماگماي بونينيتي و غني شدگي اندک از عناصر با شعاع يوني بزرگ، نشانگر آن است که منشأ آنها قبلاً در اثر سيالات آبدار حاصل از پوسته اقيانوسي، تحت متاسوماتيسم قرار گرفته است.  به دليل آنکه بونينيت‌ها از HREE ها تهي نيستند پس در منبع آنها گارنت برجا مانده وجود ندارد و در نتيجه بونينيت‌ها در اعماق کمتر از 80-50 km تشکيل شده‌اند.

نظريات مختلفي درباره منشأ  بونينيت‌ها وجود دارد. پريدوتيت تهي شده مثل هارزبورژيت يا دونيت مي‌تواند مقادير کم HFSE ،REE ،Ca وAl را توضيح دهد. پيرس در1992 چندين نظريه درباره منشأ بونينيت‌ها را جمع آوري کرد:

هاکينز1984: " ذوب بخشي هارزبورژيت سرپانتيني شده در طي آغاز فرورانش در يک گسل امتداد لغز."

تاتسومي1982 و کرافورد1989:" ذوب بخشي ليتوسفرفرورو جوان" - فرورانش يک ليتوسفر جوان به زير يک پشته که آب حاصل از پوسته فرورانده شده، در گوشته تهي شده وارد مي‌شود و آن را از آلکالي غني مي‌کند و سبب ذوب بيشتر آن مي‌گردد.

کرافورد 1989:" ذوب گوه گوشته اي در اثر تزريق دياپير گوشته‌اي داغ در خلال باز شدگي قوس". در اصل فرورانش يک پشته فعال به زير ليتوسفر جوان باعث مي‌شود که گرماي لازم جهت ذوب فراهم شود و همچنين پوسته فرورانده شده داراي آب و عناصر ناسازگار محلول در آن است که عمل ذوب را تسريع مي‌کند.

نوشته شده توسط فاطمه زعيم نيا در سه شنبه بیست و ششم مهر 1390 |

حواشي همگراي صفحات از ناحيه محور گودال تا حوضه پشت کمان ادامه دارد. مهمترين پديده در حاشيه همگراي داخل-اقيانوسي محيط تکتونيکي سيستم SSZ است. که علاوه بر گودال ، حوضه پشت کمان ، قوس ولکانيکي فعال و جلوي قوس را هم شامل مي‌شود. ناحيه جلوي قوس ممکن است داراي  تکه هايي از سيستمهاي همگراي قديمي، پوسته اقيانوسي قديمي مربوط به بخشهاي عميق، يا هر دو باشد. اين ناحيه روي زون واداتي- بنيوف (WBZ) يا زون فرورانش، قرار دارد. در برخي از مجموعه ها (مثل  تونگا) زون واداتي- بنيوف  ممکن است در زير کمان باقي مانده گسترش داشته باشد. در بقيه (مثل ماريانا) اين زون  به صورت  نزديک به قائم  زير حوضه پشت کماني مي‌رود يا ممکن است تنها در زير کمان ولکانيکي گسترده باشد.

 زونهاي فرا- فرورانشي (subduction-supra zone )  مناطقي را که در آنها همزمان کشش، ماگماتيسم و جمع شدن رسوبات در پشت کمان، کمان و جلوي کمان ، و نيز دياپيريسم سرپانتينيتي در جلوي کمان ، و کشيدگي در ديواره داخلي گودال(ترنچ) را توصيف مي کند.

  نام subduction-supra zone در 1984 توسط پيرس به اين صورت تعريف شد:  " افيوليتهاي SSZ داراي کارکترهاي ژئوشيميايي مربوط به جزاير قوسي هستند اما ساختاري مشابه پوسته اقيانوسي را نشان مي‌دهند که تصور مي‌گردد بوسيله بازشدگي‌هاي کف اقيانوس دقيقاً در بالاي ليتوسفر فرورانده‌، تشکيل مي‌شوند. اين دسته با افيوليتهاي ايجاد شده از MORB تفاوت دارند و غالباً داراي نهشته هاي کرومت انباني (podiform)، کلينوپيروکسنهاي متبلور شده قبل از پلاژيوکلاز هستند. که بيانگر فراواني بيشتر ورليت در مقابل تروکتوئيت در سکانس کوموله اي است. بسياري از افيوليت‌هاي شاخص کوهزايي در اين گروه قرار دارند." 

 اگرچه محيط SSZ در اصل مربوط به مرز همگراي صفحات است، اما ناحيه داخلي، از کمان باقي مانده تا بخش خارجي گودال، تحت کشش قرار دارد و صفحه فرورانده شده هم تحت کشش است و هم همانطور که صفحه وارد شده به داخل زون فرورانش خم ميشود، خط لولاي آن در بخش خارجي گودال به سمت اقيانوسعقب ميرود.

نکته ديگر فقدان منشور برافزايشي رسوبي در مقطع – عرضي است. در حقيقت ايجاد منشور برافزايشي، در برخي از حواشي همگرا (مثل  سوماترا ، آنتيل...) وجود دارند  ولي  بزرگترين آنها در مناطقي ديده مي‌شوند که سيستم‌هاي بزرگ زهکشي (مثل رودخانه هاي  براهماپوترا و ارينوکو) مقادير زيادي از رسوبات آواري را به‌همراه مي‌آورند و به صورت قيفي شکل داخل گودال بر جا مي گذارند.

 کمانهاي آتشفشاني فعال در نزديکي پوسته جدياً تشکيل شده در حوضه پشت قوس شکل مي‌گيرند و رسوبات متشکله از قوس بطور مستقيم  روي پوسته آن نهشته مي‌شوند پس يک هم سني را نشان مي‌دهند که اين  امر اغلب براي پوسته پشته ميان اقيانوسي نرمال نامعمول است.  حوضه‌هاي کششي در جلوي قوس هم محل انباشتگي کلاست‌هاي حاصله از قوس و هم منطقه مناسب براي جايگيري مذابهاي حاصل از گوشته است. فاکتور مهم آن است که پوسته اقيانوسي بازالتي، سنگهاي ناحيه قوس ، ريشه هاي گرانيتوئيدي قوسها، و کلاست‌هاي حاصل از قوس همگي در نزديکي هم تشکيل مي‌شوند و اساساً هم سن هستند.

نوشته شده توسط فاطمه زعيم نيا در پنجشنبه سی ام تیر 1390 |

بر اساس نظریه تکتونیک صفحه‌ای، لیتوسفر اقیانوسی در محل پشته‌های اقیانوسی (مرزهای واگرا) به وجود می‌آیند و بعد از طی یک دوران سکون، در حواشی قاره‌ها یا جزایر قوسی (مرز همگرا) فرورانش می‌کنند. گاهی به جای آنکه یک لیتوسفر اقیانوسی در محل‌های فرورانش به طور کامل وارد گوشته شده و از بین برود، بر روی حاشیه قاره رانده شده و به شکل یک کمپلکس افیولیتی بر جا می‌ماند.

نوشته شده توسط فاطمه زعيم نيا در دوشنبه بیستم تیر 1390 |