Bacino di retroarco

Un bacino di retroarco è un bacino strutturale geologico sottomarino associato a un arco insulare e a una zona di subduzione. Tali bacini si trovano lungo i margini convergenti, attualmente concentrati nell'Oceano Pacifico occidentale.

Posizione dei bacini di retroarco (BAB) attivi.
Sezione trasversale di una zona di subduzione con la posizione relativa di un arco magmatico attivo e un bacino di retroarco, come nella parte meridionale dell'Arco delle Izu-Bonin-Marianne.

La maggior parte dei bacini di retroarco derivano dalle forze tensionali causate dal retrocedere delle fosse oceaniche (la fossa oceanica si muove in direzione del fondale marino) e dal collasso del margine continentale. La crosta dell'arco insulare viene a trovarsi in condizioni estensionali o di rifting a causa dello sprofondamento della placca subducente.

Inizialmente i bacini di retroarco rappresentarono una sorpresa per i teorici della tettonica delle placche, i quali si aspettavano che i margini convergenti fossero zone di compressione e non di estensione. Adesso invece si ammette che la loro esistenza è in linea con il modello teorico e permette di spiegare come l'interno della Terra perda calore.

CaratteristicheModifica

I bacini di retroarco sono in generale piuttosto lunghi (da alcune centinaia a qualche migliaio di chilometri) e relativamente stretti (alcune centinaia di chilometri). La larghezza limitata è probabilmente collegata al fatto che l'attività magmatica dipende dall'acqua e dalla convezione del mantello, entrambe concentrate in prossimità delle zone di subduzione. Le velocità di spostamento possono andare da molto lente (alcuni centimetri all'anno), a molto veloci (15 cm/anno, come nel bacino Lau).

Le dorsali eruttano basalti simili a quelli emessi dalle dorsali oceaniche; la differenza principale è che i basalti dei bacini di retroarco sono spesso ricchi di acqua juvenile (tipicamente 1-1,5 % in peso dell' H2O), mentre i magma basaltici delle dorsali oceaniche hanno un basso contenuto di acqua (tipicamente <0,3 % in peso dell' H2O). L'alto contenuto di acqua dei magma basaltici dei bacini di retroarco deriva dall'acqua trasportata in profondità nelle zone di subduzione e rilasciata poi nel mantello soprastante. Una fonte addizionale di acqua può derivare dall'eclogitizzazione degli anfiboli e della mica nella placca subducente. Come le dorsali oceaniche, anche i bacini di retroarco hanno sorgenti idrotermali e le relative comunità di batteri chemiosintetici associati.

Espansione del fondale oceanico nei bacini di retroarcoModifica

L'evidenza dell'espansione del fondale oceanico nei bacini di retroarco è emersa dai carotaggi del fondale che hanno mostrato che lo spessore dei sedimenti raccolti nel bacino diminuisce andando verso il centro di un bacino. L'idea che lo spessore e l'età dei sedimenti del fondale siano collegati all'età della crosta oceanica è stata proposta da Henry Hess.[1] Le anomalie magnetiche (ipotesi di Vine–Matthews–Morley) della crosta formatasi in un bacino di retroarco deviavano nella forma da quelle della crosta delle dorsali oceaniche.[2] In molte aree le anomalie non appaiono parallele. I profili delle anomalie di un bacino non mostrano simmetria o una anomalia centrale come nel caso di un tradizionale bacino oceanico.[2]

Questo ha portato a ritenere che l'espansione del fondale dei bacini di retroarco sia più diffusa e meno uniforme di quella delle dorsali oceaniche,[3] e questa idea è stata dibattuta nel corso del tempo. Un'altra ipotesi portata avanti è che il processo di espansione del fondale sia lo stesso, ma che sia il movimento dei centri di espansione nel bacino a causare l'asimmetria delle anomalie magnetiche.[3] Questo fenomeno può essere osservato nel bacino di retroarco di Lau.[3] Anche se le anomalie magnetiche sono più complesse da decifrare, le rocce campionate dai centri di espansione del bacino non differiscono molto da quelle delle dorsali oceaniche.[4] Le rocce vulcaniche del vicino arco insulare differiscono da quelle del bacino.[4]

NoteModifica

  1. ^ Henry H Hess, History of Ocean Basins, in Petrological Studies: A Volume to Honor A .F. Buddington, 1962, pp. 599–620.
  2. ^ a b Daniel Karig, Ridges and basins of the Tonga-Kermadec island arc system, in Journal of Geophysical Research, vol. 75, n. 2, 1970, pp. 239–254, Bibcode:1970JGR....75..239K, DOI:10.1029/JB075i002p00239.
  3. ^ a b c B Taylor, K Zellmer, F Martinez e A Goodliffe, Sea-floor spreading in the Lau back-arc basin, in Earth and Planetary Science Letters, vol. 43, 1996, pp. 163–200.
  4. ^ a b J.B. Gill, <1384:CAAOLB>2.0.CO;2 Composition and age of Lau Basin and Ridge volcanic rocks: Implications for evolution of an interarc basin and remnant arc, in GSA Bulletin, vol. 87, n. 10, 1976, pp. 1384–1395, Bibcode:1976GSAB...87.1384G, DOI:10.1130/0016-7606(1976)87<1384:CAAOLB>2.0.CO;2.

Collegamenti esterniModifica