Ein Back-arc Basin ist eine geologische Formation, die auf dem Meeresboden auftritt. Diese marine Formation wird am häufigsten entlang von Subduktionszonen identifiziert, die sich dort befinden, wo sich eine tektonische Platte unter einer anderen bewegt, und Inselbögen, die eine Art Inselgruppe sind, die hauptsächlich aus Vulkanen besteht. Ein Back-Arc-Becken verläuft typischerweise über eine lange Strecke und misst 600-Meilen lang. Zusätzlich wird dieses geologische Merkmal als sehr eng charakterisiert, ein Detail, das vermutlich durch den Mangel an Mantelkonvektion in der Nähe des Kamms verursacht wird. Back-arc-Becken emittieren Basaltgesteine, die für andere mittelozeanische Gratbasalten einzigartig sind, da sie ein hohes Maß an magmatischem Wasser enthalten. Tatsächlich sind diese Formationen für ihre hydrothermale Aktivität bekannt. Wo Tiefseeabflüsse durch diese Becken entstehen, kann eine große Anzahl von artenreichen Arten und Meeresgemeinschaften gefunden werden.
Wie entsteht ein Back-arc-Becken?
Die meisten Forscher glauben, dass Back-arc-Becken durch eine geologische Bewegung, die als Trench Rollback bekannt ist, gebildet werden. Während dieses Prozesses bewegt sich die Subduktionszone in die entgegengesetzte Richtung der tektonischen Platte, die sich typischerweise unter einer anderen bewegt. Diese Rückwärtsbewegung bewirkt, dass sich die tektonische Platte auf der Oberseite der Subduktionszone ausdehnt, wodurch eine Grabenformation entsteht.
Wenn dieser Graben gebildet wird, dehnt sich die Kruste aus und wird dünn. Diese Streckbewegung wird als gestreckt bezeichnet. Diese Erweiterungscharakteristik ist eines der Hauptmerkmale von Back-Arc-Becken. Die jetzt verdünnte Kruste lässt Magma an die Oberfläche des Meeresbodens entweichen. Das freigelegte Magma erzeugt Druck entlang der tektonischen Platte, die sich an der Spitze der Subduktionszone befindet. Wenn dieser Druck ansteigt, kann es dazu führen, dass oben Vulkane ausbrechen. All diese Aktivitäten führen dazu, dass der Meeresboden sich ausbreitet, was sich auf Form und Aussehen der darüber liegenden Landformationen auswirkt.
Mit anderen Worten, eine Linie von Vulkanen, die ausgesetzt sind und über die Oberfläche des Ozeans hinausragen, ändert sich langsam, während sich das Back-Arc-Becken bildet. Während die Rückwärtsbewegung die Kruste ausdünnt und den Meeresboden trennt, beginnen sich die Vulkane zu trennen. Schließlich ist der Vulkan vollständig in zwei Hälften geteilt und bildet zwei getrennte Vulkane.
Wo können Back-arc-Becken gefunden werden?
Die meisten der Back-arc-Becken, die identifiziert wurden, liegen im westlichen Bereich des Pazifischen Ozeans entlang konvergenter Plattengrenzen. Andere Back-arc-Becken wurden in den folgenden Gebieten gefunden: Manus, Japanisches Meer, Süd-Scotia, Marianen, Ochotskisches Meer, Tyrrhenisches Meer, Nord-Fidschi und Tonga-Kermadec. Das Schwarze Meer beherbergt außerdem zwei Back-Arc-Becken. Forscher haben auch eine Anzahl von ausgestorbenen oder nicht mehr gebildeten Back-arc-Becken identifiziert. Einige dieser versteinerten Becken umfassen das Kurile Becken, das Ostmeer von Korea und das Parece Vela Shikoku Becken.
Unterschied zwischen Back-arc Basins und Mid-Ocean Ridges
Wie bereits erwähnt, können Back-arc-Becken wasserhaltige Basaltfelsen emittieren, während andere mittelozeanische Grate trockenere Basaltfelsen emittieren. Zusätzlich zu diesem Unterschied sind Back-arc-Becken insofern einzigartig, als die Ausbreitungsgeschwindigkeit mit einer anderen Rate im gesamten Bereich des Beckens auftritt. Diese ungleichmäßige Verteilung wird als Asymmetrie bezeichnet. Andere mittelozeanische Rücken erfahren jedoch eine symmetrische Ausbreitung. Zur Erklärung dieses Phänomens wurde kein wissenschaftlicher Konsens gefunden. Mehrere Theorien führen zu einer Reihe von möglichen Erklärungen, wie Mantelkeileffekte, Hydrationsgradienten und die Änderung vom Rifting-Verhalten zum Ausbreitungsverhalten.
Das Mariana Trough Back-Arc Becken
Der Mariana Trough ist eines der bekanntesten Back-Arc Becken der Welt. Diese geologische Formation befindet sich in der westlichen Region des Pazifischen Ozeans, wo sie von dem inaktiven West Mariana Ridge und dem noch aktiven Mariana-Vulkanbogen im Osten umgeben ist. An seinem nördlichen Ende treffen der West Mariana Ridge und der Mariana-Bogen zusammen. An seinem südlichen Ende befindet sich die Challenger-Tiefe, die den Forschern bekanntlich die tiefste Stelle auf dem Meeresboden ist. Es erstreckt sich zwischen 35,755 und 35,814 Füße tief. Der gesamte Mariana Trough erstreckt sich über eine Strecke von etwa 807.78 Meilen, etwa die gleiche Entfernung von London in England nach Rom in Italien. Seine breiteste Stelle befindet sich in der Mitte dieses Beckens und misst knapp über 149 Meilen.
Die asymmetrische Ausbreitung des Meeresbodens, die im Marianen-Trog beobachtet wird, kann durch den Vergleich seines westlichen Randes mit seinem zentralen Bereich gesehen werden. Zum Beispiel wird in der zentralen Region dieser Formation die Ausbreitungsgeschwindigkeit zwischen 2 und 3 mal größer geschätzt als an der westlichen Kante. Die unterschiedliche Entwicklung dieses Back-Arc-Beckens hat zu seiner Klassifizierung von 3-Gebieten geführt: der südlichen Plattform, der nördlichen Rifting-Spitze und dem zentralen Ausbreitungsbecken.
Die südliche Plattform des Mariana Trough ist nicht so tief wie die anderen 2-Regionen. In der Tat ist sein tiefster Punkt nur um 1.86 Meilen tief. Einige tiefere und engere Mulden trennen diese Region vom aktiven Vulkangebiet. Die nördliche Rifting Apex ist ein Paradebeispiel für die frühesten Entwicklungsstufen der Rifting-Entwicklung aufgrund ihrer Nähe zu aktiven Vulkanen. Schließlich repräsentiert das zentrale Ausbreitungsbecken diese geologische Entwicklung in ihrer höchsten Reife.
Lau-Becken
Das Lau-Becken, das entlang der australisch-pazifischen Plattengrenze liegt, ist ein Beispiel für ein relativ junges Back-Arc-Becken. Geologen schätzen, dass sein Alter weniger als 5 Millionen Jahre alt ist und als Folge der Bewegung der pazifischen Platte unter der australischen Platte während der Pliozänzeit entwickelt wurde. Das Lau-Becken grenzt im Westen an den Tonga-Kermadec-Rücken und im Osten an den Lau-Colville-Rücken. Dieses Back-Arc-Becken ist insofern einzigartig, als es eine V-förmige Form annimmt und nicht die lineare Form vieler anderer. Aufgrund dieser Form weisen beide Öffnungen nach Süden hin die gleiche Richtung auf. Diese Öffnungen werden als East Lau Spreading Center und das Central Lau Spreading Center bezeichnet. Wie bei den meisten Back-arc-Becken gesehen, ist die Ausbreitungsrate in dieser Formation asymmetrisch. Das East Lau Spreading Center beispielsweise bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 100 Millimetern pro Jahr, während die gesamte Durchschnittsrate für dieses Becken ungefähr 150 Millimeter pro Jahr beträgt. Angesichts dieser Rate gilt das Lau-Becken als ein sich schnell ausbreitendes Back-Arc-Becken.
