Backarc-Becken

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Schematische Darstellung einer Subduktionszone mit Backarc-Spreizung.

Backarc-Becken(engl.back-arc basin) undForearc-Becken(engl.fore-arc basinoderouter arc) sindBeckenoder, falls besonders stark entwickelt, sogarSeebecken,die bei derSubduktioneiner ozeanischen Platte unter eine andere ozeanische Platte oder kontinentale Platte entstehen, jedoch im Detail durch völlig verschiedene Prozesse erzeugt werden. Die englischen Vorsilbenback(hinter) undfore(vor) beziehen sich hierbei zum einen auf die Lage im Bezug zu dem durch Vulkanismus geprägtenInselbogen,welcher sich zwischen diesen Becken befindet, und zum anderen auf die Lage im Bezug zur Subduktionsfront, deren Position in etwa derTiefseerinneentspricht. Hierbei liegt das Forearc-Becken auf der Subduktionsfront-zugewandten Seite des Inselbogens und das Backarc-Becken auf der Subduktionsfront-abgewandten Seite des Bogens.

Forearcbedeutet demnachaus Sicht der Subduktionsfrontvordem magmatischen Bereich des Inselbogens gelegen.Weil es dort in der Regel keinen Magmatismus gibt, wird der Forearc-Bereich auchmagmatische Lückegenannt. Dort bildet sich durch das auf der subduzierenden Platte angelieferte Material einAkkretionskeilaus. Infolge der tektonischen Spannungen am äußersten Rand der Oberplatte kann dieser angehoben werden und einenForearc-Rückenbilden. Diese Hebung kann soweit gehen, dass der Forearc-Rücken die Meeresoberfläche erreicht, wie beispielsweise im Fall vonKretaundBarbados.Der nicht oder weniger stark angehobene Bereich zwischen Forearc-Rücken und Vulkanbogen wirdForearc-Beckengenannt. Forearc-Becken sind stets relativ flach.

Das Seebecken des Japanischen Meers wird als Backarc-Becken interpretiert, das einst als kontinentaler Grabenbruch an der Rückseite eines kontinentalen Vulkanbogens am Ostrand derEurasischen Platteseinen Anfang nahm. Da die entsprechende ozeanische Spreizungszone heute inaktiv ist, wird Japan aber nicht als eigene Kontinentalplatte, sondern als Teil der Eurasischen Platte betrachtet. Die Subduktionsfronten sind in der Abbildung durch die blauen Zackenlinien gekennzeichnet

Backarcbedeutet hingegenaus Sicht der Subduktionsfronthinterdem magmatischen Bereich des Inselbogens gelegen.Dort kann es zur Dehnung und infolgedessen zum Einsinken der Erdkruste kommen. Diese abgesenkten Bereiche werdenBackarc-Beckengenannt. Backarc-Becken entstehen bevorzugt an Inselbögen, in derenSubduktionszonenrelativ alte, das heißt schwereozeanische Krustesubduziert wird. Die ozeanische Platte sinkt dort eher „von alleine “und daher in einem relativ steilen Winkel in den Erdmantel ab, als dass sie aktiv von der Oberplatte überfahren wird. Infolgedessen bewegt sich die Subduktionsfront entgegengesetzt der Driftrichtung der subduzierten Platte. Dies wirdslab roll-backgenannt. Der slab roll-back erzeugt horizontale, quer zur Subduktionsfront wirkende Zugkräfte in der Oberplatte, ein Effekt, der alsTrench suction(wörtlich in etwa:von der Tiefseerinne ausgehender Sog) bezeichnet wird. Diese Zugkräfte bewirken eine Dehnung im Backarc, die zunächst zur Bildung eines Grabenbruches führt, bei anhaltender Dehnung aber bis hin zur Entstehung einer ozeanischenSpreizungszoneund damit zur Öffnung eines tiefen Ozeanbeckens gehen kann. Ein anderes Modell zur Entstehung von Backarc-Becken geht von einem Abreißen von subduzierter ozeanischer Kruste (engl.slab break-off) im Erdmantel unter dem Backarc-Bereich mit einem anschließenden Aufstieg (engl.upwelling) heißen Mantelmaterials aus, das heißt, die Backarc-Dehnung wird durch Aufheizung und thermische Aufwölbung der Kruste verursacht.[1]

Beispiele für relativ große Backarc-Becken sind dasjapanische Beckenzwischen dem asiatischen Festland undJapan,dasSüdchinesische Meersowie dieSulu-Seeund dieCelebes-See.

Beispiele für aktive Backarc-Spreizungszonen sind der Marianen-Trog im Backarc-Bereich desMarianen-Bogensim östlichenPhilippinischen Meer[2]und der Havre-Trog (Lau-Becken) zwischen demKermadec-Tonga-Rückenund dem Colville-Lau-Rücken nordöstlich von Neuseeland.[3]

  • Wolfgang Frisch, Martin Meschede:Plattentektonik.2. Auflage. Primus-Verlag, Darmstadt 2007,ISBN 3-89678-525-7.
  1. Einführung in die Tektonik.Vorlesungsskript, ETH Zürich
  2. Toshitsugu Yamazaki, Nobukazu Seama, Kazuya Kitada, Masato Joshima, Hirokuni Oda, Jiro Naka:Spreading process of the northern Mariana Trough: Rifting-spreading transition at 22°N.Geochemistry, Geophysics, Geosystems. Bd. 4, Nr. 9, 2003, 1075doi:10.1029/2002GC000492
  3. E. Ruellan, J. Delteil, I. Wright, T. Matsumoto:From rifting to active spreading in the Lau Basin – Havre Trough backarc system (SW Pacific): Locking/unlocking induced by seamount chain subduction.Geochemistry, Geophysics, Geosystems. Bd. 4, Nr. 5, 2003, 8909doi:10.1029/2001GC000261