Een Back-arc Basin is een geologische formatie die op de bodem van de oceaan voorkomt. Deze mariene formatie wordt meestal geïdentificeerd langs subductiezones, die voorkomen waar een tektonische plaat onder een andere beweegt, en eilandbogen, die een soort archipel zijn die voornamelijk uit vulkanen bestaat. Een back-arc bassin loopt over het algemeen over een lange afstand, meet over 600 mijlen in lengte. Bovendien wordt deze geologische eigenschap gekenmerkt als zeer smal, een detail waarvan wordt gedacht dat het wordt veroorzaakt door het gebrek aan convectie van de mantel bij de rand. Back-arc bassins stoten basaltrotsen uit die uniek zijn voor andere mid-oceanische ridge basalts doordat ze hoge niveaus van magmatisch water bevatten. In feite zijn deze formaties bekend om hun hydrothermische activiteit. Waar diepze luchtroosters door deze bassins naar buiten komen, is er vaak een groot aantal soorten met een grote biodiversiteit en mariene gemeenschappen te vinden.
Hoe is een back-arc bassin gevormd?
De meeste onderzoekers geloven dat back-arc bekkens worden gevormd door een geologische beweging die bekend staat als trench rollback. Tijdens dit proces beweegt de subductiezone zich in de tegenovergestelde richting van de tektonische plaat die gewoonlijk onder een andere beweegt. Deze achterwaartse beweging zorgt ervoor dat de tektonische plaat aan de bovenkant van de subductiezone zich uitrekt, waardoor er een geulformatie ontstaat.
Wanneer deze sleuf wordt gevormd, strekt de korst zich uit en wordt dun. Deze rekbeweging wordt aangeduid als zijnde onder extensie. Dit uitbreidingskenmerk is een van de belangrijkste kenmerken van back-arc-bekkens. De nu verdunde korst laat magma ontsnappen naar het oppervlak van de oceaanbodem. Het blootgestelde magma creëert druk langs de tektonische plaat die zich aan de bovenkant van de subductiezone bevindt. Naarmate deze druk toeneemt, kunnen bovenliggende vulkanen uitbarsten. Al deze activiteiten resulteren in verspreiding van de zeebodem, wat de vorm en het uiterlijk van de bovenliggende landformaties beïnvloedt.
Met andere woorden, een lijn van vulkanen die zijn blootgesteld en uitsteken boven het oppervlak van de oceaan veranderen langzaam terwijl het bassin van de ruggenboog zich vormt. Als de achterwaartse beweging de korst verdunt en de oceaanbodem doet scheiden, beginnen de vulkanen te scheiden. Uiteindelijk wordt de vulkaan volledig in tweeën gespleten en vormen twee afzonderlijke vulkanen.
Waar kunnen back-arc bekkens worden gevonden?
De meeste van de back-arc-bekkens die zijn geïdentificeerd, bevinden zich in de westelijke regio van de Stille Oceaan langs convergente plaatgrenzen. Andere back-arc bekkens zijn gevonden in de volgende gebieden: Manus, Zee van Japan, Zuid-Scotia, Marianen, Zee van Okhotsk, Tyrrheense Zee, Noord-Fiji en Tonga-Kermadec. Bovendien is de Zwarte Zee de thuisbasis van twee bassins voor back-arches. Onderzoekers hebben ook een aantal uitgestorven of niet langer vormende back-arc bekkens geïdentificeerd. Sommige van deze gefossiliseerde bekkens omvatten de: Kurile Basin, Oost-zee van Korea, en Parece Vela Shikoku Basin.
Verschil tussen back-arc bassins en Mid-Ocean Ridges
Zoals eerder vermeld, kunnen back-arc-bassins water-zware basaltgesteenten uitstoten, terwijl andere mid-oceanische ruggen droger basaltrotsen uitzenden. Naast dit verschil zijn back-arc-bekkens uniek omdat de verspreidingssnelheid zich in een verschillend tempo over het gehele bekkengebied voordoet. Deze ongelijkmatige spreiding staat bekend als asymmetrie. Andere mid-oceanische ruggen ervaren echter een symmetrische verspreiding. Er is geen wetenschappelijke consensus bereikt om dit fenomeen te verklaren. Verschillende theorieën brachten een aantal mogelijke verklaringen naar voren, zoals mantelwigeffecten, hydratatiegradiënten en de overgang van rifterend gedrag naar verspreidingsgedrag.
The Mariana Tough Back-arc Basin
De Mariana Trog is een van de meest bekende back-arc bekkens in de wereld. Deze geologische formatie bevindt zich in de westelijke regio van de Stille Oceaan, waar deze wordt omringd door de inactieve West Mariana Ridge en de nog actieve Mariana vulkanische boog in het oosten. Aan het noordelijke uiteinde komen de West Mariana Ridge en de Mariana samen. Aan de zuidkant ligt de Challenger Deep, de diepste plek op de oceaanbodem die onderzoekers kennen. Het strekt zich uit tussen 35,755 en 35,814 voeten diep. De hele Mariana-laag strekt zich uit over een afstand van ongeveer 807.78-mijlen, ongeveer op dezelfde afstand als van Londen in Engeland tot Rome in Italië. Het breedste punt bevindt zich rond het midden van dit bassin en meet iets meer dan 149-mijlen.
De asymmetrische verspreiding van de zeebodem in de Mariana Trough kan worden gezien door de westelijke rand ervan te vergelijken met het centrale gebied. Bijvoorbeeld, in het centrale gebied van deze formatie, wordt de verspreidingssnelheid geschat op tussen 2 en 3 maal groter dan die gevonden in de westelijke rand. De wisselende ontwikkeling van dit back-arc-bassin heeft geleid tot de classificatie van 3-verschillende gebieden: het zuidelijke platform, de noordelijke rifting apex en het centrale verspreidende bassin.
Het zuidelijke platform van de Mariana Trog is niet zo diep als de andere 2-regio's. In feite is het diepste punt ervan slechts ongeveer 1.86 mijl diep. Sommige veel diepere en smallere troggen scheiden deze regio van het gebied van actieve vulkanen. De noordelijke rifting apex is een goed voorbeeld van de vroegste stadia van rifting ontwikkeling vanwege de nabijheid van actieve vulkanen. Ten slotte vertegenwoordigt het centrale verspreidingsbekken deze geologische ontwikkeling op zijn piekmaturiteit.
Lau Basin
Het Lau Basin, gelegen langs de Australische-Pacifische plaatgrens, is een voorbeeld van een relatief jong back-arcbekken. Geologen schatten dat hun leeftijd minder dan 5 miljoen jaar oud is en dat ze zijn ontstaan als gevolg van de Pacifische plaat die zich onder het Australische bord voortbewoog tijdens het Plioceen-tijdperk. Het Lau Basin wordt begrensd in het westen door de Tonga-Kermadec Ridge en in het oosten door de Lau-Colville Ridge. Dit back-arc bassin is uniek omdat het een V-achtige vorm aanneemt, in plaats van de lineaire vorm van vele anderen. Vanwege deze vorm wijzen beide openingen in dezelfde richting naar het zuiden. Deze openingen worden het East Lau Spreading Center en het Central Lau Spread Centre genoemd. Zoals te zien bij de meeste back-arc-bassins, is de spreidingssnelheid in deze formatie asymmetrisch. Het East Lau-verspreidingscentrum beweegt bijvoorbeeld met een snelheid van rond 100 millimeters per jaar, terwijl de gehele gemiddelde snelheid voor dit bassin ongeveer 150 millimeter per jaar is. Met deze snelheid wordt het Lau Basin beschouwd als een snel verspreidend back-arcbekken.
