島弧指大陸邊緣連綿呈弧狀的一長串島嶼。島嶼以山地為主,外臨深海溝西太平洋島弧是最為典型的島弧,它處在太平洋板塊、亞歐板塊和印度洋板塊的嵌合帶,地殼不穩定,多火山地震。據統計,全世界有活火山500餘座,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岩漿噴發,使島弧帶成為世界上礦產最豐富的地區。
紅色為活動大陸邊緣,粉色的是矽鋁質島弧,淺藍色為延伸小於8km的島弧,深藍色為大於8km的島弧
俯衝帶的不同類型板塊邊緣的例子。馬里亞納群島的島弧發育在海洋地殼上,日本的島弧發育在大陸地殼上。安第斯山脈的火山帶位於南美洲大陸(活動大陸邊緣)。兩個大陸的碰撞產生了像喜馬拉雅山脈一樣的山脈——俯衝減弱,導致板塊斷裂
俯衝帶和島弧的板塊邊緣系統構造。重力和熱流資料呈現典型的正負異常對
馬里亞納型俯衝帶(上)和智利型俯衝帶(下)。在馬里亞納盆地,俯衝很容易發生,俯衝帶向東回滾(插入)。在智利,年輕且特別輕的岩石圈向上推;俯衝是被迫的
在Juan de Fuca和北美板塊邊界的耦合過程中,應力積累,然後迅速解耦(Hyndman, 1996)。由於上板塊邊緣突然向海溝移動,導致了蘇門答臘島俯衝帶的地震,並在2004年12月26日引發了毀滅性的海嘯
北太平洋深海海溝系統(Scholl, 1974)。在千里島-堪察加海溝(A)、阿留申海溝(B)和華盛頓-俄勒岡海溝(C)之間發生了系統的沉積物平衡變化
在蘇門答臘島前,厚厚的孟加拉扇的沉積物被刮掉並併入到加積楔中,這使得外脊在這個位置從海中冒出來,在澳大利亞前方,沙胡爾陸架的陸殼俯衝到巽他弧之下;這導致外脊特別強烈的隆起,標誌著造山運動的初始階段
顯示不同型別地震機制的俯衝帶的橫剖面,最上面的地區主要是由沿衝斷層平面的水平擠壓引起的碎屑低地土震。蛇形降水引起中級地震,深度達400公里。深部地震可能是由從橄欖石到尖晶石的礦物相變所引起的,併發生在兩者之間的深度350公里和700公里
中、深地震預示著板塊向下運動方向的延伸或擠壓(lsacks和Molnar, 1969)。這是由於板塊俯衝入的上地幔的阻力造成的。如果板塊到達下地幔邊界時,壓應力向上溯源至俯衝板塊的上部
上層計算機模擬的俯衝系統的溫度分佈。下面:透過活動大陸邊緣顯示對等梯度(同一溫度的線)的估計的橫截面
日本島嶼融化深度變化的剖面圖(Schmincke,2004)。下面的圖顯示了橫跨俯衝帶的不同帶所產生的岩漿的體積
太平洋西部弧後盆地的分佈(Karig, 1971)。除了產生新的海洋地殼的活動盆地外,還存在著活動盆地,它們根據冷卻階段的不同,熱流的數量也不同
湯加俯衝帶上方的盆地、脊和島弧的關係。盆地是一個活躍的弧後盆地,具有年輕的擴張軸。在弧後盆地內的擴充套件使原有的火山弧分裂為活動和不活動兩部分
全球大洋板塊的年齡分佈圖
本文圖片來自經典名著,地質人必備床頭書: