బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్

• సాధారణంగా బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లు కొన్ని వందల నుంచి వేలాది కిలోమీటర్ల పొడవుతోను, కొన్ని వందల కిలోమీటర్ల వెడల్పు తోనూ వుంటాయి. మాగ్మా క్రియా శీలత నీటిపై ఆధారపడివుండటం, భూ ప్రావారం (mantle) లో ప్రేరేపితమవుతున్న సంవహన ప్రక్రియలు ఇవి రెండూ సబ్దక్షన్ మండల సమీపంలో కేంద్రీకృతమవ్వడం వల్ల బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లు సాపేక్షికంగా తక్కువ వెడల్పు నకే పరిమితమై ఉన్నాయి.
• పెద్ద పెద్ద faults లతో కూడి వుండి, హొర్స్త్ - గ్రేబన్ (Horst- Graben) స్థలాకృతిలో వుండటం బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ ల ప్రత్యేకత.
• ఇవి సముద్ర పలకలు ఒక దాని క్రింద మరొకటి వేగంగా చోచ్చుకోనిపోతున్నప్పుడు, సబ్‌డక్షన్ ప్రక్రియ త్వరితంగా జరుగుతున్న కొన్ని ప్రత్యేక సందర్భాలలో ఇవి ఏర్పడతాయి.
• బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లలో సబ్‌డక్షన్ ప్రక్రియ గతిశీలకంగా (dynamic) వుంటుంది.
• గతిశీలకమైన (dynamic) సబ్‌డక్షన్ ప్రక్రియ వలన బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లో నేరుగా సముద్ర భూతల వ్యాప్తి జరుగుతుంది. ఫలితంగా బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ క్రమేణా విస్తరిస్తూ వుంటుంది.
• వీటి విస్తరణ రేటు సంవత్సరానికి 1-15 సెంటీమీటర్ల మధ్యలో వుంటుంది. ‘మెరియానా ద్రోణి’లో విస్తరణ రేటు ( ఏడాదికి 1 నుండి 1.5 సెంటి మీటర్లు) అత్యల్పంగా వుంటే ‘లౌ బేసిన్’లో ( ఏడాదికి 15 సెంటి మీటర్లు) అత్యధికంగా ఉంది.
• బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లోనికి సమీప ద్వీప వక్రతలనుండి, ఖండాల నుండి నిరంతరం అవక్షేపాలు (sediments) చేరవేయబడతాయి.
• సాధారణంగా ఇవి పలుచని అవక్షేప పొరను ఇవి కలిగి వుంటాయి.
• మిడ్ ఓషియానిక్ రిడ్జ్ ల వలె బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లకు సంబంధించిన రిడ్జ్ లు కూడా బసాల్ట్ శిలలను ఏర్పరుస్తాయి అయితే బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లకు సంబంధించిన బసాల్ట్ శిలలకు సంబంధించి మాగ్మాలో నీటి శాతం చాలా అధికంగా (సాధారణంగా మాగ్మా బరువులో 1-1.5% H₂O) వుంటుంది. అదే మిడ్ ఓషియానిక్ రిడ్జ్ లకు సంబంధించిన బసాల్ట్ శిలలలో మాగ్మా శుష్కంగా (సాధారణంగా మాగ్మా బరువులో 0.3 % కన్నా తక్కువ H₂O) వుంటుంది. సబ్‌డక్షన్ మండలంలో నీరు నిలవ వుండటం, ప్రావారం నుండి పై పలక లోపలకు ప్రవేశిస్తున్న మాగ్మాలో ఆ నీరు విడుదల కావడం వలన బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లకు సంబంధించిన బసాల్ట్ శిలలలో మాగ్మాటిక్ శాతం అధికంగా ఉంది.
• బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లు హైడ్రోథర్మల్ క్రియాశీలతను సూచించే ముఖ్యమైన ప్రాంతాలు. మిడ్ ఓషియానిక్ రిడ్జ్ ల మాదిరిగానే క్రియాశీలక బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లలో కూడా లోతైన సముద్ర బిల ద్వారాలు (deep sea vents) ఏర్పడి వాటి నుండి మాగ్మా బయటకు ఉబుకుతుంది. దీనివల్ల బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లలో ఉష్ణ ప్రవాహం అధిక స్థాయిలలో జరుగుతుంది.

ద్వీప వక్రతలకు ఒకవైపు సముద్ర భాగం (Oceanic side), మరో వైపు ఖండ భాగం (continental side) వుంటాయి. ద్వీప వక్రతకు ఖండాలకు మధ్యన విస్తరించిన సముద్ర బేసిన్ ను బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ (Back-arc Basin) అంటారు. అదేవిధంగా ద్వీప వక్రతకు, సముద్ర ట్రెంచ్ కు మధ్యన విస్తరించిన సముద్ర బేసిన్ ను ఫోర్ ఆర్క్ బేసిన్ (Fore-arc Basin) అంటారు. ఇవి పశ్చిమ పసిఫిక్ మహాసముద్రంలో ఎక్కువగా కనిపిస్తాయి.

ఉదాహరణకు జపాన్ దీవులకు ఆసియా ఖండానికి మధ్య విస్తరించిన ‘జపాన్ సముద్రం’ బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ అవుతుంది. జపాన్ దీవులకు జపాన్ ట్రెంచ్ కు మధ్య వున్న పసిఫిక్ మహాసముద్ర భాగం ఫోర్ ఆర్క్ బేసిన్ అవుతుంది. అదే విగంగా కురిల్ దీవులకు ఆసియా ఖండానికి మధ్య విస్తరించిన ‘ఒఖోటస్క్ సముద్రం’ బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ అవుతుంది. కురిల్ దీవులకు కురిల్ ట్రెంచ్ కు మధ్య వున్న పసిఫిక్ మహాసముద్ర భాగం ఫోర్ ఆర్క్ బేసిన్ అవుతుంది.

రెండు సముద్ర పలకలు అభిసరణం చెందినపుడు ఒక సముద్ర పలక వేరొక సముద్ర పలక క్రిందకి చొచ్చుకొనిపోతుంది, పై భాగంలో వున్న సముద్ర పలక (overriding plate) పై ద్వీప వక్రత ఏర్పడవచ్చు. ఈ ద్వీప వక్రత దృష్ట్యా చూస్తే పై భాగపు పలక దిశ వైపు వున్న సముద్ర బేసిన్ 'బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్' అవుతుంది. అదేవిధంగా చోచ్చుకోనిపోతున్న పలక దిశ వైపు వున్న సముద్ర బేసిన్ 'ఫోర్ ఆర్క్ బేసిన్' అవుతుంది.

ట్రెంచ్ అది ఏర్పడిన స్థలంలో స్థిరంగా వుండక, సముద్ర భూతల దిశలో కొద్దిగా ముందుకూ వెనక్కూ తిరుగాడుతూ వుంటుంది. చొచ్చుకొనిపోతున్న పలక చలనానికి సాపేక్షంగా సబ్‌డక్షన్ మండలం వెనక్కి మరలడాన్ని రోల్ బ్యాక్ (rollback) అంటారు. సబ్‌డక్షన్ మండలం, దానికి సంబంధించిన ట్రెంచ్ వెనక్కి లాగబడుతున్నప్పుడు, పై భాగపు పలక (overriding plate) సాగదీయబడి, పటలం సన్నబడి విస్తరిస్తుంది.ఇది ప్రధానంగా బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది.

ట్రెంచ్ సముద్ర దిశలో వెనక్కి మరలుతున్నప్పుడు (rollback), ఖండ భాగపు అంచులు సబ్‌డక్షన్ మండలంలో కూలిపోతున్నప్పుడు ఏర్పడిన తన్యతా బలాలు (Tensile forces) బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ ఏర్పాటుకు దోహదం చేస్తాయి. తన్యతా బలాల వల్ల ద్వీప వక్రతకు ఖండాలకు మధ్య గల సముద్ర పటలం తన్యతకు లోనై మరింతగా సాగదీయబడి 'బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్' ఏర్పడుతుంది. సాగదీయబడిన పటలంలో 'చీలికలు' (rifts) కూడా ఏర్పడతాయి. క్రమేణా ఈ చీలికలు పెద్దవిగా విస్తరిస్తూ సముద్ర భూతలంపై విస్తరణ కేంద్రాలు ఏర్పరుస్తాయి. వీటి గుండా మాగ్మా వెలువడి సముద్ర భూతలాన్ని మరింతగా విస్తరించడంతో బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ కూడా విస్తరిస్తుంది.

సముద్ర భాగం (Oceanic side) వైపుగా వున్న ద్వీప వక్రత యొక్క వంపును ఫోర్ ఆర్క్ (Fore arc) అని, ఖండ భాగం (Continental side) వైపుగా వున్న వంపును బ్యాక్ ఆర్క్ (Back arc) అంటారు. బ్యాక్ ఆర్క్ విస్తరించడం వలన బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ ఏర్పడుతుంది.

ఒక సముద్ర పలక వేరొక సముద్ర పలక లోనికి చొచ్చుకోనిపోయినపుడు ఆ పలకల అభిసరణ సరిహద్దుల వద్ద సబ్‌డక్షన్ మండలం ఏర్పడుతుంది. ఈ మండలం వెంబడి లోతైన ట్రెంచ్లు ఏర్పడతాయి. ఆ విధంగా భూ ప్రావారం లోనికి చొచ్చుకుపోయిన సముద్ర పలక లోని కొంత పటల (Crust) భాగం అధిక లోతుల వద్ద, అధిక ఉష్ణోగ్రతల వలన కరిగిపోతుంది. ఇలా కరిగిన పటలం మాగ్మా రూపంలో నిరంతరం పైకి ఉబికి వస్తుంది. పైకి ఉబికే మాగ్మా వలన పై పలకలో చీలికలు ఏర్పడి వీటి ద్వారా మాగ్మా 'పై పలక' యొక్క లితోస్ఫేయర్ గుండా పైకి వస్తుంది. ఇలా పైకి వచ్చిన ఈ మాగ్మా ఘనీభవించడం వలన పై పలక పైభాగాన్న ద్వీప వక్రతలు (చాపాకారంలో వరుసగా ఏర్పడిన అగ్నిపర్వత దీవులు) ఏర్పడతాయి. ఇలా పైకి వచ్చే క్రమంలో మాగ్మా విడిపోయి అనేక ఇతర చీలికలు, లోతైన సముద్ర బిల ద్వారాలు (deep sea vents) గుండా కూడా పైకి వస్తూ, బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ యొక్క సముద్ర భూతలంపై విస్తరణ కేంద్రాలను (Spreading centres) ఏర్పరుస్తుంది. అయితే ఈ విస్తరణ కేంద్రాలు సముద్ర రిడ్జ్ లతో పోలిస్తే చాలా చిన్నవిగా వుంటాయి. ఈ విస్తరణ కేంద్రాల నుంచి మాగ్మా నిరంతరం బయటకు వస్తూ, సముద్ర భూతలం కొత్తగా ఏర్పడుతూ క్రమేణా విస్తరిస్తుంది. ఫలితంగా బ్యాక్ ఆర్క్ (ద్వీప వక్రత యొక్క ఖండభాగం వైపు వున్న వంపు) మరింత దూరంగా జరుగుతుంది. దానితో బ్యాక్ ఆర్క్ కు ఖండ భూభాగానికి (Continental side) మధ్య భాగం మరింత పెరుగుతుంది. ఈవిధంగా ద్వీప వక్రతకు ఖండ భాగానికి మధ్య గల సముద్ర భూతలం వ్యాప్తి చెందడం వల్ల 'బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్' విస్తరిస్తూ వుంటుంది.

చోచ్చుకోనిపోయే పలక యొక్క ఆస్మావరణపు (lithosphere) వయస్సు కూడా బ్యాక ఆర్క్ బేసిన్ విస్తరించడాన్ని ప్రభావితం చేసే ఒక ముఖ్యాంశం. సాధారణ సముద్ర అస్మావరణంతో పోలిస్తే, సబ్‌డక్షన్ మండలంలోనికి చోచ్చుకోనిపోయే పలక యొక్క ఆస్మావరణపు వయస్సు 55 మిలియన్ సంవత్సరాలు కన్నా ఎక్కువ వున్నప్పుడు బ్యాక్ ఆర్క్ విస్తరణ వృద్ధికి కావలిసిన పరిస్థితులు ఏర్పడతాయి. చొచ్చుకోనిపోయే పలక యొక్క ఆస్మావరణపు వయస్సు 55 మిలియన్ సంవత్సరాలు అధికంగా వున్నప్పుడు, క్రిటికల్ డిప్ (Dip) కోణం 30 డిగ్రీలు దాటినపుడు బ్యాక్ ఆర్క్ విస్తరించడం ప్రారంభమవుతుంది.

అసౌష్తవ విస్తరణ రీతి

బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ విస్తరణ రేటు సగటున సంవత్సరానికి 1-15 సెంటీమీటర్ల మధ్యలో వుంటుంది. ‘మెరియానా ద్రోణి’లో విస్తరణ రేటు (ఏడాదికి 1 నుండి 1.5 సెంటి మీటర్లు) అత్యల్పంగా వుంటే ‘లౌ బేసిన్’లో (ఏడాదికి 15 సెంటి మీటర్లు) అత్యధికంగా ఉంది. మిడ్ ఓషియానిక్ రిడ్జ్ ల వలె బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ వద్ద కూడా సముద్ర భూతలం క్రమేణా విస్తరిస్తుంది. అయితే మిడ్ ఓషియానిక్ రిడ్జ్ ల వద్ద సముద్ర భూతలం సౌష్టవంగా రెండు వైపులకూ విస్తరిస్తుంటే బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ల వద్ద మాత్రం సముద్ర భూతలం అసౌష్టవంగా విస్తరిస్తుంది.

ఒకే బేసిన్ లో కూడా విస్తరణ తీరు చాలా తేడాగా వుంటుంది. ఉదాహరణకు మధ్య మెరియానా ద్రోణిలో విస్తరణ రేటు, తూర్పు వైపుతో పోలిస్తే పశ్చిమాన్న 2 నుంచి 3 రెట్లు అధికంగా వుంటుంది.^[1] ఇదే మెరియానా ద్రోణి యొక్క దక్షిణ ప్ర్రాంతంలో ‘విస్తరణ కేంద్రాలు’ అగ్నిపర్వతీయ ముఖానికి సమీపంగా వుండటం వలన దక్షిణాన్న పటలం దాదాపుగా 100% అసౌష్టవంగా పెరిగింది.^[2] ఇదే పరిస్థితి ఉత్తర భాగంలో కూడా ప్రతిఫలించి అక్కడ కూడా భూతలం పెద్ద ఎత్తున అసౌష్టవంగా విస్తరించింది.^[3]

లౌ బేసిన్ (Lau basin) పసిఫిక్ మహాసముద్రంలో టోంగా ట్రెంచ్ కు ఫిజీ దీవికి మధ్యలో ఏర్పడింది. ఈ బేసిన్ లో హెచ్చు తగ్గులతో కూడిన పెద్ద పెద్ద చీలికలు (rifts) ఏర్పడి అవి క్రమేణా వ్యాపిస్తూ, అవి బేసిన్ లో ఏర్పడిన 'విస్తరణ కేంద్రాల'ను సదూర ఆర్క్ ప్రాంతాల నుండి ఆర్క్ సమీప ప్రాంతాలకు బదిలీ చేస్తున్నాయి.^[4] దీని వలన ‘లౌ బేసిన్’లో సముద్ర భూతలం అత్యధికంగా ఏడాదికి 15 సెంటి మీటర్లు చొప్పున అసౌష్ఠవంగా విస్తరిస్తూ ఉంది. అయితే ప్రస్తుతం ఈ బేసిన్ లో ఏర్పడుతున్న చీలికలు చిన్నగా వుండటం వలన, ఇటీవలి విస్తరణ రేటు సాపేక్షంగా సౌష్టవంగానే కనిపిస్తున్నది.^[5]

ఏది ఏమైనప్పటికీ బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లో కనిపిస్తున్న అసౌష్టవ విస్తరణ రీతికి సరైన కారణాలు ఇప్పటికి అర్ధం కాకుండానే ఉన్నాయి. మాగ్మా కరుగుతున్న ప్రక్రియలో ఏర్పడే అసౌష్టవత, ఉష్ట ప్రవాహాలు, హైడ్రేషన్ గ్రేడియంట్ లు, భూప్రావారంలో ఏర్పడుతున్న చీలికల ప్రభావం, సముద్ర భూతలం పై ఏర్పడిన చీలికలు పరిణామక్రమంలో మరింతగా వ్యాప్తి చెందడం మొదలైన కారణాల వలన బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లు అసౌష్టవ రీతిలో విస్తరిస్తున్నాయని భావించవచ్చు.^[6][7][8]

బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లు విరూపకారక క్రియాశీలత (tectonical activity) ను రెండు రకాలుగా ఉండవచ్చు. అవి 1. క్రియాశీలక బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లు 2. అక్రియాశీలక బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లు.

క్రియాశీలక బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లు (Active Back-arc Basins)

ఉదా: టోంగా ట్రెంచ్ కు ఫిజి దీవికి మధ్యన వున్న ‘లౌ బేసిన్’ (Lau Basin), ఫిలిప్పీన్స్ సముద్రంలోని ‘మెరియాన ద్రోణి’ (Meriyana Trough)
సాధారణంగా ద్వీప వక్రతలు తీవ్రమైన క్రమ క్షయానికి (Erosion) గురవుతూ అవక్షేపాలను (sediments) సమీపంలో వున్న బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లకు నిరంతరం చేరవేస్తుంటాయి. 'క్రియాశీలక బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్' లలో విరూపకారక చర్యలు ఎక్కువగా జరగడం వల్ల, వాటి బేసిన్ లలో అవక్షేప పొర (Sediment cover) పలుచగా వుంటుంది. ఎగుడు దిగుడు లతో కూడిన Horst- Graben స్థలాకృతి నిర్మితిని కలిగి వుంటాయి. ఈ బేసిన్ యొక్క సముద్ర పటలంలో లోతైన సముద్ర బిల ద్వారాలు (deep sea vents) ఏర్పడటం వల్ల ఉష్ణ ప్రవాహం (Heat flow) ఆధిక స్థాయిలలో వుంటుంది. ఇతర ఉదాహరణలు రుక్యు దీవుల సమీపంలోని 'ఒకినావా ద్రోణి' (Okinawa Trough), ఇటలీ సమీపంలోని 'టైరేనియన్ సముద్రం' (Tyrrhenian Sea), బిస్మార్క్ సముద్రంలోని 'మానస్ బేసిన్' (Manus basin), ‘అండమాన్ సముద్రం’, ఉత్తర ఫిజి బేసిన్ లోని ‘కొరియాలిస్ ద్రోణి’ (Coriolis Trough), అట్లాంటిక్ మహాసముద్రం లోని ‘స్కోషియా సముద్రం’. ఈ బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లలో ఒక్క అండమాన్ సముద్రం మాత్రమే దీవిని (బేరన్ దీవి) కలిగి ఉంది.

అక్రియాశీలక బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లు (Non active Back-arc Basins)

ఉదా: న్యూజిలాండ్ దీవులకు ఆస్ట్రేలియాకు మధ్య వున్న 'టాస్మన్ బేసిన్’ (Tasman basin), ‘పశ్చిమ ఫిలిప్పైన్స్ బేసిన్’ లు.
ఈ శిలాజ బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లు మందమైన అవక్షేప పొరను కలిగివుంటాయి. సాధారణంగా తక్కువ స్థాయిలో ఉష్ణ ప్రవాహాన్ని కలిగివుంటాయి. అక్రియాశీలక బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ లకు ఇతర ఉదాహరణలు కురిల్ బేసిన్, జపాన్ సముద్రం, దక్షిణ ఫిజి బేసిన్, ఇజూ – బొనిన్ – మెరియానా ఆర్క్ వ్యవస్థకు చెందిన (Izu-Bonin-Mariana (IBM) arc system )కు చెందిన 'షికోకు-పరేసి వేలా బేసిన్' (Shikok-Parece Vela Basin)

పలక విరూపణ సిద్ధాంతం యొక్క అభివృద్ధితో భూగర్భ శాస్రవేత్తలు పలకల అబిసరణ సరిహద్దులు, సంపీడనా మండలాలు (Zones of compression) గా ఉంటాయని భావించారు. వారు సబ్‌డక్షన్ మండలాలకు ఎగువన (బ్యాక్ ఆర్క్ బేసిన్ ల మాదిరి) బలమైన తన్యతా ప్రాంతాలు (Zones of Tension) ఏర్పడతాయని ఊహించలేకపోయారు. కొన్ని అభిసరణ పలకల సరిహద్దులు క్రియాశీలకంగా విస్తరిస్తున్నాయనే పరికల్పనను తొలిసారిగా స్రిప్ప్స్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఓషనోగ్రఫికి చెందిన డాన్ కరిగ్ (Dan Karig) అనే విద్యార్థి అభివృద్ధి చేసాడు. ఈ భావన తదనంతర కాలంలో పశ్చిమ పసిఫిక్ మహాసముద్రంలో అనేక సముద్ర భూగర్భ అన్వేషణ యాత్రలకు దారితీసింది.

సముద్ర ట్రెంచ్

• Taylor, Brian. (1995). Backarc Basins: Tectonics and Magmatism. New York: Plenum Press. ISBN 9780306449376; OCLC 32464941
• Uyeda S (1984). "Subduction zones; their diversity, mechanism and human impact". GeoJournal. 8 (1): 381–406. doi:10.1007/BF00185938.
• Origin and development of marginal basins in the western Pacific Daniel E. Karig
• Controls on back-arc basin formation [1], Maria Sdrolias and R. Dietmar Mu¨ller, G³ (Geochemistry 3 Geophysics Geosystems), Journal of earth sciences
• Back-arc basin [2], Encyclopedia Britannica

• SUBDUCTION ZONES and ISLAND ARCS [3]