聖文森及格瑞那丁

[拼音]：daohu

[外文]：island arc

延展很長的花邊狀的弧形列島。主要分佈在西太平洋的邊緣，是分隔大洋盆地和邊緣盆地的重要構造地貌單元，也是全球最壯觀、最活躍的構造活動帶。島弧向大洋方向外凸的一側是與之平行的深海溝；凹入一側為邊緣盆地(也稱弧後盆地)。它們與島弧共同構成溝-弧-盆系。日本學者上田誠也等認為具備下列三項條件的地區即可稱為島弧：第一，有現代火山活動；第二，伴有深度大於6000米的深海溝；第三，有深於70公里的地震震源。因此他認為島弧不僅限於海洋中的弧形列島，也應包括如中美、南美西海岸的弧形山脈（山弧）。全球島弧（包括山弧）總長度達 40000公里。除小安的列斯島弧和斯科舍島弧位於大西洋，巽他島弧位於印度洋外，其餘的都在太平洋周緣 (圖1)。中國臺灣島位於琉球島弧和菲律賓島弧的銜接處。

型別

一個島弧縱長一千至幾千公里，寬約 200～300公里。按地貌特徵島弧可分單弧型、雙弧型和多弧型。單弧型由一條平行於海溝的弧形火山列島組成（如克馬德克），但整個長度都呈單弧結構的島弧是罕見的。許多島弧為雙弧型，由平行於海溝的一條外弧（目前無火山活動的或沉積的島弧）和一條內弧組成。內弧主要由中、基性火山岩組成，現今仍有火山活動(如湯加、阿留申群島等)。有的島弧一部分為雙弧型，另一部分為單弧型 (如伊豆-小笠原群島、千島群島等)。多弧型是在雙弧型的陸側還有一條殘留弧，殘留弧沒有現代火山活動，有人認為它是前一期的火山弧，現在已停止活動，有人認為它是弧間盆地擴張而從火山弧中分裂出來的一部分（如西馬里亞納海嶺）。

西太平洋溝-弧-盆系的橫剖面結構和排列順序的模式是(從大洋到大陸)：外緣隆起—海溝—弧溝間隙（包括外弧和弧前盆地）—火山深成弧（內弧）—弧間盆地—殘留弧—不活動邊緣盆地(圖2)。海溝位於大洋盆地與火山島弧之間的結構排列順序，稱島弧的正常極性；海溝位於弧後盆地與火山島弧之間的結構排列順序，稱島弧的倒轉極性。弧溝間隙的寬度約150～200公里，其中外弧主要為增生雜巖體，構造複雜，發育一系列逆衝斷層，屬強烈擠壓帶，是研究大陸增生的重要地區，有蛇綠岩套和低溫高壓變質帶的形成和發育。至於火山深成弧、弧間盆地、殘留弧和邊緣盆地，發育以正斷層為主的塊斷構造，屬地殼伸張帶，伴有中酸性岩漿活動和玄武岩漿的噴溢及高溫低壓變質帶。

火山活動與火山岩

島弧是劇烈的火山活動區。有史以來，地球上大約有 800多個活火山。在晚第三紀至第四紀期間，已有成千上萬座火山一度活動過。其中三分之二與島弧相伴。一般以噴發或噴溢形成的層狀熔岩、熔結凝灰岩和火山碎屑岩為特徵。火山一般平行於島弧軸向分佈。火山作用通常在海溝陸側200～300公里的地方突然開始，此界線稱為“火山前鋒”。這可能反映俯衝帶之中（或之上）熔融作用開始。前鋒是火山活動最頻繁地區。前鋒靠海溝一側，無火山活動；向大陸方向，火山活動迅速減弱。火山帶之下有同源侵入岩。

島弧火山岩以安山岩和玄武岩為主。安山岩沿太平洋周圍的島弧（或山弧）分佈。安山岩屬於大陸型地殼的岩石，區別於大洋盆地內島嶼上的火山岩（主要是基性玄武岩）。由於這種差異，在1912年，P.馬歇爾就提出了“安山岩線”的概念，認為該線是島弧外緣的邊界線。

島弧的火山岩有分帶性，這種分帶性與島弧地震活動帶有緊密聯絡。鄰近海溝有拉斑玄武岩系列火山岩的產出，其物質來源相對比較淺，位於淺源地震震源帶地區；離開海溝較遠的是鈣鹼系列的火山岩，位於中源地震震源帶地區；離海溝更遠的是高鉀鈣鹼系列和鹼性火山岩系列，位於中、深源地震震源帶地區。火山岩中的含鉀量以及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，K、Rb、Sr等含量向著震源帶傾斜方向增多。從而表明，板塊俯衝帶可能是島弧地區岩漿的重要源地，各類岩漿源的形成與震源深度有關。

沉積和變質作用

火山島弧不斷上升，遭受強烈剝蝕作用，碎屑物質被輸送到周圍海盆與深海溝，形成濁積岩或硬砂岩以及粗砂岩。島弧區還常有變質岩帶出現。島弧外側為高壓低溫型區域變質帶，內側為高溫低壓型區域變質帶，前者以藍閃石、硬玉、硬柱石為代表，後者以紅柱石為代表，兩條變質帶相互平行，稱雙變質帶。

地震活動

全球的深源地震幾乎都發生在島弧（山弧）地帶，環太平洋地震帶所釋放的地震能量佔全球總量的四分之三以上。淺源地震多位於靠近海溝一側，中、深源地震則位於火山島弧之下和靠近大陸一側。淺、中、深源地震構成一個大致連續的、自海溝向大陸方向傾斜的扁平震源帶，傾角15°～90°，平均傾角約45°，稱為貝尼奧夫帶。這個帶最大深度可達720公里，其厚度一般小於50公里，平均為20～30公里。

重力異常

島弧本身為正重力異常，自由空間異常幅度約為100～200毫伽；相鄰海溝為負重力異常，自由空間異常超過-200毫伽，兩者相差超過400毫伽，反映地殼處於不均衡狀態。負重力異常反映高密度岩石下移至較深部位，而水層或沉積層在原位增厚；正重力異常反映那裡分佈著源於地幔的深成岩體和火山岩。溝-弧-盆系所測得的重力異常可用以解釋地殼內部密度和構造的變化。

熱流

地殼平均熱流量為1.5HFU。溝-弧-盆繫有顯著的熱流異常。在海溝一側，熱流低於正常值，在火山島弧一側和弧後盆地，熱流高於正常值。低熱流是由於冷而緻密的地殼物質沉潛於上地幔造成，高熱流是由於上地幔物質（岩漿）向上流動所引起。

成因

有不同的成因假說。板塊構造理論對島弧的成因，作了有聯絡的全面的解釋，它認為：大洋岩石圈隨著地幔對流從大洋中脊生長擴張，而在相應的活動大陸邊緣俯衝潛沒，島弧就是大洋板塊潛沒過程中的產物。當大洋板塊潛沒於陸側板塊之下時，兩個板塊的摩擦作用使地幔物質增溫，發生分熔，岩漿上湧噴出地表形成火山，組成內弧。在靠近大洋一側，由於大洋板塊俯衝作用，將海底拖曳向下，形成深海溝。在俯衝過程中，大洋沉積物在島弧靠海溝一側增生，使島弧展寬，形成外弧。弧後地區由於次生擴張，形成弧後盆地（圖3）。

從島弧的地殼結構來看，島弧有兩種不同成因型別。一類島弧下伏典型大陸型地殼，有花崗岩質基底。它們通常由較老的大島構成，鄰近大陸展布，一般認為是由於弧後擴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，遠離大陸，展布於洋內，如馬里亞納群島。當一大洋板塊俯衝於另一大洋板塊之下，島弧便在洋殼基礎上發育增長，由於岩漿和沉積物的累積，使這類洋內島弧的地殼逐漸增厚向陸殼轉化。

中國地質學家李四光從地質力學觀點出發，認為西太平洋島弧是由於地殼水平旋扭運動而形成，它屬於新華夏構造體系，由於受緯向構造影響，而呈現不同程度的弧形彎曲。

地槽學說認為島弧是大陸邊緣現代地槽中最年輕的褶皺帶，或是大洋中沿深斷裂噴發的火山列島。