沟弧盆系

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沟–弧–盆系成因模式图

  沟弧盆系汉语拼音:ɡouhupenxi;英语:trench-arc-basin system),海沟岛弧弧后盆地依次从大洋向大陆方向排列而构成的全球最宏伟壮观、延伸最长和活动最强的现代区域构造地貌体系。西太平洋亚洲大陆边缘带有世界上最发育的沟弧盆系。在南美洲西岸则由海沟和山链所组成,弧后盆地由前陆盆地所取代,故又称为沟弧–弧后系。

  在板块构造学理论中,沟弧盆系是现代岩石圈板块会聚敛合的消亡边界,是活动大陆边缘的特征地貌要素和主要地质构造单元。沟弧盆系因大洋岩石圈板块向大陆岩石圈之下斜向俯冲,形成贝尼奥夫带,深可达700余千米,在洋底出露处形成狭窄的深海沟。岩石圈板块在海沟的消亡速率与洋中脊的扩张速率相等。

  海沟带呈重力负异常,地热流很低,在靠近岛弧带一侧因刚性板块碰撞而出现高压变质作用带,而在海沟带内则有从两侧刮下来的岩块和岩楔伴随松散沉积物形成的混杂堆积。岛弧在大陆型地壳上形成,但因下方有俯冲的洋壳而呈重力正异常,在靠近弧后一侧出现高地热流,是主要的火山活动带。岛弧带的火山岩以钙碱系列的安山岩英安岩流纹岩组合为特征,与其下方的洋壳重熔分异形成的英云闪长质花岗岩类深成岩体对应为同源产物。靠近海沟一侧的火山活动较少,岩石以拉斑玄武岩系列为主,而靠大陆的另一侧的火山岩的化学组分则以碱性系列为主。强烈的火山活动带同时也是高温变质作用带。岛弧带强烈的剥蚀伴随着经常的地震成为邻侧海沟带内的浊流及成熟度低的碎屑岩的主要来源。至于弧后构造,主要的一类是岛弧带后的具洋壳的盆地,在西太平洋的亚洲大陆边缘甚为发育,称为弧后盆地。岛弧有时发生纵向分裂而出现双岛弧夹弧间盆地。另一类弧后构造如东太平洋的南美洲西岸,直线状安第斯山脉取代了岛弧带,而后侧为前陆盆地。西太平洋的沟弧盆系与东太平洋的海沟山脉型的成因差别,有人认为是贝尼奥夫带的板块俯冲的角度不同所致,前者较陡而后者较缓。

  沟弧盆系在地质历史中作为一个大陆构造系,常见于显生宙的碰撞造山带内,是古板块因会聚俯冲而达到造山演化阶段的构造特征。通过构造恢复,可在大洋关闭后所遗留下来的造山带内找到,蛇绿岩套或堆积岩就是古洋壳碎片的证据。大洋壳与弧后盆地的洋壳的差异并不明显,但根据岛弧带上的火山岩石化学类型的有规律的分布,可以有效地恢复构造演化史及其构造关系。