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岛弧的地质特点

归档日期:11-27       文本归类:岛弧      文章编辑:爱尚语录

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  火山活动与火山岩:岛弧是剧烈的火山活动区,地球上有800多个活火山。在新近纪至第四纪期间,已有成千上万座火山曾经一度活动过。其中2/3与岛弧相伴。一般以喷发或喷溢形成的层状熔岩、熔结凝灰岩和火山碎屑岩为特征。火山一般平行于岛弧轴向分布。通常在海沟陆侧200~300千米的地方突然开始喷发,此界线称为“火山前锋”,可能反映俯冲带之中(或之上)熔融作用的开始,前锋是火山活动最频繁的地区。靠海沟一侧,无火山活动,向大陆方向,火山活动迅速减弱。火山带之下有同源侵入岩。

  岛弧火山岩以安山岩和玄武岩为主,安山岩属于大陆型地壳的岩石,有别于大洋盆地内岛屿上的基性玄武岩。由于这种差异,早在1912年,P.马歇尔就提出了“安山岩线”的概念,认为该线是岛弧外缘的边界线。

  岛弧的火山岩有分带性,这种分带性与岛弧地震活动带有紧密联系。邻近海沟有拉斑玄武岩系列火山岩的产出,其物质来源相对比较浅,位于浅源地震震源带地区;离海沟更远的是高钾的钙碱性和碱性火山岩系列,位于中、深源地震震源地区。火山岩中的含钾量以及Rb、Sr等大离子亲石元素的含量与下伏震源带的深度密切相关,K、Rb、Sr等含量向着震源带倾斜方向增多,表明板块俯冲带可能是岛弧地区岩浆的重要源地,各类岩浆源的形成与震源深度有关。

  重力异常:岛弧本身为重力正异常,相邻海沟为重力负异常,两者相差超过400毫伽,反映地壳处于不均衡状态。重力负异常反映高密度岩石下移至较深部位,而水层或沉积层在原位增厚;重力正异常反映那里分布着源于地幔的深成岩体和火山岩。沟–弧–盆系所测得的重力异常可用以解释地壳内部密度和构造的变化。

  热流:沟–弧–盆系有显著的热流异常。在海沟一侧,热流低于正常值;在火山岛弧一侧和弧后盆地,热流高于正常值。低热流是由于冷而致密的地壳物质沉潜于上地幔造成,高热流是由于上地幔物质(岩浆)向上流动所引起。

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