島弧(island arc)?大陸邊緣連綿呈弧狀的一長串島嶼。與強(qiáng)烈的火山活動、地震活動及造山作用過程相伴隨的長形曲線狀大洋島鏈。這類地質(zhì)特征如阿留申-阿拉斯加州島弧和千島群島堪察加邊疆區(qū)島弧。
簡介
島嶼以山地為主，外臨深海溝。西太平洋島弧最為典型，分南北兩段：北段由千島群島、日本群島、琉球群島、臺灣島和菲律賓群島構(gòu)成，面向太平洋，為東亞太平洋島弧！南段由尼科巴群島、尼科巴群島、蘇門答臘島、和小巽他群島組成，向印度洋突出，稱印度洋他島弧。兩段島弧在蘇拉威西島銜接。西太平洋島弧處在太平洋板塊、亞歐板塊和印度洋板塊的嵌合帶，地殼不穩(wěn)定，多火山地震。據(jù)統(tǒng)計，全世界有活火山500余座，一半以上集中在該島弧帶；全球地震能量的95％也在此釋放。頻繁的火山活動引起的巖漿噴發(fā)，使島弧帶成為世界上礦產(chǎn)最豐富的地區(qū)。島弧分為：①內(nèi)島弧。靠陸一側(cè)，是大洋板塊與大陸板塊接觸帶，火山和地震集中于此；②外島弧。近大洋一側(cè)，無火山地震帶。
特點
地質(zhì)特點
火山活動與火山石：島弧是劇烈的火山活動區(qū)，在新近紀(jì)至第四紀(jì)期間，已有成千上萬座火山曾經(jīng)一度活動過。其中2/3與島弧相伴。一般以噴發(fā)或噴溢形成的層狀熔巖、熔結(jié)凝灰?guī)r和火山碎屑巖為特征。火山一般平行于島弧軸向分布。通常在海溝陸側(cè)200～300千米的地方突然開始噴發(fā)，此界線稱為“火山前鋒”，可能反映俯沖帶之中（或之上）熔融作用的開始，前鋒是火山活動最頻繁的地區(qū)。靠海溝一側(cè)，無火山活動，向大陸方向，火山活動迅速減弱?；鹕綆е掠?a href="/hebeideji/7239122682398448629.html">同源侵入巖。
島弧火山石以安山巖和玄武巖為主，安山巖屬于大陸型地殼的巖石，有別于大洋盆地內(nèi)島嶼上的基性玄武巖。由于這種差異，早在1912年，P.馬歇爾就提出了“安山巖線”的概念，認(rèn)為該線是島弧外緣的邊界線。
島弧的火山巖有分帶性，這種分帶性與島弧地震活動帶有緊密聯(lián)系。鄰近海溝有拉斑玄武巖系列火山巖的產(chǎn)出，其物質(zhì)來源相對比較淺，位于淺源地震震源帶地區(qū)；離海溝更遠(yuǎn)的是高鉀的鈣堿性和堿性火山巖系列，位于中、深源地震震源地區(qū)。火山石中的含鉀量以及Rb、Sr等大離子親石元素的含量與下伏震源帶的深度密切相關(guān)，K、Rb、Sr等含量向著震源帶傾斜方向增多，表明板塊俯沖帶可能是島弧地區(qū)巖漿的重要源地，各類巖漿源的形成與震源深度有關(guān)。
重力異常：島弧本身為重力正異常，相鄰海溝為重力負(fù)異常，兩者相差超過400毫伽，反映地殼處于不均衡狀態(tài)。重力負(fù)異常反映高密度巖石下移至較深部位，而水層或沉積層在原位增厚；重力正異常反映那里分布著源于地幔的深成巖體和火山石。溝–弧–盆系所測得的重力異?？捎靡越忉尩貧?nèi)部密度和構(gòu)造的變化。
熱流：溝–弧–盆系有顯著的熱流異常。在海溝一側(cè)，熱流低于正常值；在火山島弧一側(cè)和弧后盆地，熱流高于正常值。低熱流是由于冷而致密的地殼物質(zhì)沉潛于上地幔造成，高熱流是由于上地幔物質(zhì)（巖漿）向上流動所引起。
地形特點
島弧是弧形排列的群島，也稱“島鏈”、“東亞島弧”?；⌒蔚耐姑娉Ｖ赶蛞粋€洋底海盆的中心；凹面則向著大陸，成為大陸的天然屏障。
島弧是分隔大洋與邊緣海的重要構(gòu)造地貌單元。它是延展很長的弧形列島。日本學(xué)者上田誠也等認(rèn)為，島弧有三個主要特點：
1.有現(xiàn)代火山活動；
2.伴有深度大于6000米的深海溝；
3.有深達(dá)70公里的地震震源。島弧主要分布在西太平洋。金球島弧總長度達(dá)4萬公里。
島弧是位于大陸附近，向海洋凸出成圓弧狀的列島。它們常排列成花彩狀，故可合稱為東亞島弧，其中以亞洲東緣的花彩列島最為壯觀，該島群乃由阿留申、千島群島、日本、琉球王國、呂宋等島弧所成；中美洲的大安地列斯和小安地列斯群島，也是由島弧結(jié)合而成的典型花彩列島。島弧有時為單獨一條出現(xiàn)，大多以火山弧為主；但也常常有內(nèi)外兩條平行排列的島弧，其中一部分陸地可能沒入海面以下。外弧都走出一些經(jīng)過強(qiáng)烈變動的沉積巖或變質(zhì)巖所構(gòu)成；內(nèi)弧則是形成時代很新的火山所造成，一般皆以安山巖質(zhì)的巖石為主。
平行島弧的大洋邊上，常有深長而狹窄的弧形海溝，像呂宋弧外方的馬里亞納海溝（Mariana Trench），就是全球最深的海溝，最深的海淵深度可達(dá)一萬一千零三十四公尺。島弧和海溝附近常是地震和火山活動頻繁而且強(qiáng)烈的地方，震源有很深的，造成深達(dá)七十公里以上的深層地震，所以在構(gòu)造上有特殊的意義。而海溝、火山和深層地震，正是島弧的三大特色。
根據(jù)新近建立的板塊構(gòu)造理論，島弧實為大陸和海洋板塊相聚合時，所產(chǎn)生的成果，它的位置適在隱沒帶的上方。
地形地貌
大多數(shù)島弧都由兩列平行的、彎弓狀的島嶼組成。這樣一種雙島弧的內(nèi)列由一串爆發(fā)的火山組成，而其外列由非火山的島嶼組成。在只有單列弧的情況下，組成它的島嶼很多是有火山活動的。
一個島弧，在典型情況下，其凹的一側(cè)有陸塊，或部分封閉的、特別淺的海。沿著其凸的一側(cè)，則幾乎固定不變地存在著長而狹窄的深海溝。大洋的最大深度就發(fā)現(xiàn)于這樣的海底凹陷，正如在馬里亞納海溝和東加海溝的情況那樣。
破壞性地震經(jīng)常發(fā)生在島弧所在地。這些地震與世界其他地區(qū)記錄到的淺源地震不同，它們是源于島弧基底以下深達(dá)600公里處的深源地震事件。這些地震的震源有朝著島弧凹側(cè)越來越深的趨勢。
火山島弧不斷上升，遭受強(qiáng)烈剝蝕作用，碎屑物質(zhì)被輸送到周圍海盆與深海溝，形成濁積巖及其他粗碎屑巖。島弧區(qū)還常有變質(zhì)巖帶出現(xiàn)，島弧外側(cè)為高壓低溫型區(qū)域變質(zhì)帶，內(nèi)側(cè)為高溫低壓型區(qū)域變質(zhì)帶，前者以藍(lán)閃石、硬玉、硬柱石為代表，后者以紅柱石為代表，兩條變質(zhì)帶相互平行，稱雙變質(zhì)帶。
形成原因
板塊構(gòu)造理論對島弧的成因，作了比較全面的解釋：大洋巖石圈隨著地幔對流從大洋中脊生長擴(kuò)張，而在相應(yīng)的活動大陸邊緣俯沖潛沒，島弧就是大洋板塊潛沒過程中的產(chǎn)物。當(dāng)大洋板塊潛沒于陸側(cè)板塊之下時，兩個板塊的摩擦作用使地幔物質(zhì)增溫，發(fā)生分熔，巖漿上涌噴出地表形成火山，組成內(nèi)弧。在靠近大洋一側(cè)，由于大洋板塊俯沖作用，將海底拖曳向下，形成深海溝。在俯沖過程中，大洋沉積物在島弧靠海溝一側(cè)增生，使島弧展寬，形成外弧?；『蟮貐^(qū)由于次生擴(kuò)張，形成弧后盆地。
從島弧的地殼結(jié)構(gòu)來看，島弧有兩種不同成因類型。一類島弧下伏典型大陸型地殼，有花崗石質(zhì)基底。它們通常由較老的大島構(gòu)成，鄰近大陸展布，一般認(rèn)為是由于弧后擴(kuò)張作用從大陸分裂出來的碎塊，如日本列島；另一類島弧下伏大洋與大陸的過渡型地殼，一般由年輕的小島組成，遠(yuǎn)離大陸，展布于洋內(nèi)，如馬里亞納群島。當(dāng)一大洋板塊俯沖于另一大洋板塊之下，島弧便在洋殼基礎(chǔ)上發(fā)育增長，由于巖漿和沉積物的累積，使這類洋內(nèi)島弧的地殼逐漸增厚向陸殼轉(zhuǎn)化。
地形分布
島弧也分布在各大洋中，以太平洋最多，尤以西太平洋最發(fā)育。其中堪察加一—千島島弧、日本島弧、琉球島弧和臺灣省一—菲律賓島弧，總長達(dá)1萬多公里，稱東亞花彩列島，是世界海洋中最長的島弧。
島弧是多火山和地震地帶。由于島弧一—海溝系位于大陸外側(cè)，是其內(nèi)側(cè)大陸國家走向海洋的跳板，也是這些國家的海防前哨；也由于島弧一—海溝系位于大洋邊緣，島弧又是霸權(quán)大國控制海洋的要地，多建有重要的海軍基地，如馬里亞納群島中的關(guān)島，日本群島中的橫須賀、佐世保市，琉球群島中的中城灣，大安的列斯群島中的關(guān)塔那摩灣等。
大多數(shù)島弧沿著太平洋盆地的西緣出現(xiàn)。少數(shù)例外是東印度島弧、西印度島弧和南大西洋的斯科舍島弧。根據(jù)流行的理論，島弧形成於兩個巖石圈板塊(組成地球表面各塊段的巨大剛性板體)會聚之處。當(dāng)碰撞時，其中一個板塊具有重的大洋地殼，向下猛插，并被擠入具有較輕大洋地殼的第二板塊之下局部熔融的較低地函之中。島弧就由於玄武巖和安山巖噴發(fā)而從仰沖板塊的表面上形成。玄武巖被認(rèn)為是來源於半熔融的地函，而安山巖可能是由於下降板塊及堆積其表面上之沉積物的局部熔融而生成的。
位于大陸邊緣與海溝平行排列的弧形列島。其分布與海溝一致，以西太平洋活動大陸邊緣為主，是分開大洋盆地和邊緣盆地的重要構(gòu)造地貌單元，也是全球最活躍的構(gòu)造活動帶。島弧向大洋方向外凸的一側(cè)是與之平行的海溝，凹入一側(cè)為弧后盆地；它與海溝和弧后盆地共同構(gòu)成溝弧盆系。一個島弧縱向延伸長幾百至幾千公里，寬約200～300公里。全球島?。òㄉ交。┛傞L度達(dá)40000公里。上田誠也等認(rèn)為具備下列3項條件的地區(qū)即可稱為島?。孩儆鞋F(xiàn)代火山作用；②伴有與之平行的深度大于6000米的海溝；③有深度大于70公里的地震震源。故島弧不僅限于海洋中的弧形列島，也應(yīng)包括中美洲、南美洲西海岸的弧形山脈（山弧）。
參考資料 >