大洋岛弧的前世今生

论文摘要

根据板块构造理论,板块的边界是地质作用最为强烈的地区,因而它们是当今固体地球科学研究的重点。依据应力性质的不同,地球上板块的边界类型有扩张的洋中脊、汇聚的俯冲带和调节板块运动差异的转换断层三种。就汇聚型板块边界而言,它又可进一步划分为洋-洋俯冲的大洋或洋内岛弧带（Intra-oceanic arc）、洋-陆俯冲的安第斯型活动大陆边缘带和陆-陆接触的大陆碰撞带三种。相对而言,大洋岛弧的研究程度最低。传统认为最典型的大洋岛弧——日本诸岛,已不再被认为是洋-洋俯冲的产物,因为已有研究显示它是从亚洲大陆裂解的碎块。根据目前的调查,现今的大洋岛弧主要集中在西太平洋地区,以太平洋与菲律宾板块间的Izu-Bonin-Mariana弧和太平洋-澳大利亚间的西南太平洋岛弧为代表。大洋岛弧研究的最重要问题是,洋洋之间如何产生了俯冲。目前多倾向于认为:大洋中的转换断层可使不同时代的大洋岩石圈相互接触,在这种情况下,较老的岩石圈由于冷却时间较长而密度相对较大,因而可下沉而俯冲到较年轻的岩石圈之下。这一模型也被誉为蛇绿岩形成的初始俯冲定律（Subduction Initial Rule,简称SIR）。但存在的问题是,目前全球还没发现有转换断层转变为俯冲带的实例。更何况,全球大洋中发育如此众多的转换断层,但为何只在西太平洋发育大洋岛弧?本文通过对资料的总结还发现,这些大洋岛弧基本都是从亚洲或者澳大利亚大陆东部边缘裂解的碎块,只是后期的弧后扩张作用使裂解的碎块发生强烈的改造,形成具有类似大洋岩石圈的特点。目前提出的洋-洋自发形成俯冲带的模型并没有理论基础,也没有实际地质事实的支持。但在加勒比海、斯科舍海和阿留申地区,大洋岛弧的出现与洋底高原诱发的俯冲带跃迁或俯冲极性反转有关。因此,板块构造理论中的洋洋初始俯冲模式需要进一步资料的验证。

论文目录

• 1 大洋岛弧概述
• 2 大洋岛弧成因概述
• 3 全球主要大洋岛弧及其基底性质
•   3.1 Izu-Bonin-Mariana岛弧
•   3.2 西南太平洋岛弧
•   3.3 Lesser Antilles岛弧
•   3.4 South Sandiwich岛弧
•   3.5 阿留申 （Aleutian） 岛弧
• 4 Kohistan-Ladakh大洋岛弧成因
• 5 洋-洋初始俯冲与蛇绿岩成因
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴福元,王建刚,刘传周,刘通,张畅,纪伟强

关键词: 大洋岛弧,洋洋俯冲,洋陆俯冲,弧后扩张,蛇绿岩

来源: 岩石学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学,地质学

单位: 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室,中国科学院大学地球与行星科学学院

基金: 国家自然科学基金项目(41888101,41130313,41672109)资助

分类号: P736

页码: 1-15

总页数: 15

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