[拼音]：daohu
[外文]：island arc
延展很长的花边状的弧形列岛。主要分布在西太平洋的边缘，是分隔大洋盆地和边缘盆地的重要构造地貌单元，也是全球最壮观、最活跃的构造活动带。岛弧向大洋方向外凸的一侧是与之平行的深海沟；凹入一侧为边缘盆地(也称弧后盆地)。它们与岛弧共同构成沟-弧-盆系。日本学者上田诚也等认为具备下列三项条件的地区即可称为岛弧：第一，有现代火山活动；第二，伴有深度大于6000米的深海沟；第三，有深于70公里的地震震源。因此他认为岛弧不仅限于海洋中的弧形列岛，也应包括如中美、南美西海岸的弧形山脉（山弧）。全球岛弧（包括山弧）总长度达 40000公里。除小安的列斯岛弧和斯科舍岛弧位于大西洋，巽他岛弧位于印度洋外，其余的都在太平洋周缘 (图1)。中国台湾岛位于琉球岛弧和菲律宾岛弧的衔接处。
类型
一个岛弧纵长一千至几千公里，宽约 200～300公里。按地貌特征岛弧可分单弧型、 双弧型和多弧型。单弧型由一条平行于海沟的弧形火山列岛组成（如克马德克），但整个长度都呈单弧结构的岛弧是罕见的。许多岛弧为双弧型，由平行于海沟的一条外弧（目前无火山活动的或沉积的岛弧）和一条内弧组成。内弧主要由中、基性火山岩组成，现今仍有火山活动(如汤加、阿留申群岛等)。有的岛弧一部分为双弧型，另一部分为单弧型 (如伊豆-小笠原群岛、千岛群岛等)。多弧型是在双弧型的陆侧还有一条残留弧，残留弧没有现代火山活动，有人认为它是前一期的火山弧，现在已停止活动，有人认为它是弧间盆地扩张而从火山弧中分裂出来的一部分（如西马里亚纳海岭）。
西太平洋沟-弧-盆系的横剖面结构和排列顺序的模式是(从大洋到大陆)：外缘隆起—海沟—弧沟间隙（包括外弧和弧前盆地）—火山深成弧（内弧）—弧间盆地—残留弧—不活动边缘盆地(图2)。 海沟位于大洋盆地与火山岛弧之间的结构排列顺序，称岛弧的正常极性；海沟位于弧后盆地与火山岛弧之间的结构排列顺序，称岛弧的倒转极性。弧沟间隙的宽度约150～200公里，其中外弧主要为增生杂岩体，构造复杂，发育一系列逆冲断层，属强烈挤压带，是研究大陆增生的重要地区，有蛇绿岩套和低温高压变质带的形成和发育。至于火山深成弧、弧间盆地、残留弧和边缘盆地，发育以正断层为主的块断构造，属地壳伸张带，伴有中酸性岩浆活动和玄武岩浆的喷溢及高温低压变质带。
火山活动与火山岩
岛弧是剧烈的火山活动区。有史以来，地球上大约有 800多个活火山。在晚第三纪至第四纪期间，已有成千上万座火山一度活动过。其中三分之二与岛弧相伴。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。火山作用通常在海沟陆侧200～300公里的地方突然开始，此界线称为“火山前锋”。这可能反映俯冲带之中（或之上）熔融作用开始。前锋是火山活动最频繁地区。前锋靠海沟一侧，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。安山岩沿太平洋周围的岛弧（或山弧）分布。安山岩属于大陆型地壳的岩石，区别于大洋盆地内岛屿上的火山岩（主要是基性玄武岩）。由于这种差异，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；离开海沟较远的是钙碱系列的火山岩，位于中源地震震源带地区；离海沟更远的是高钾钙碱系列和碱性火山岩系列，位于中、深源地震震源带地区。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。从而表明，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。
沉积和变质作用火山岛弧不断上升，遭受强烈剥蚀作用，碎屑物质被输送到周围海盆与深海沟，形成浊积岩或硬砂岩以及粗砂岩。岛弧区还常有变质岩带出现。岛弧外侧为高压低温型区域变质带，内侧为高温低压型区域变质带，前者以蓝闪石、硬玉、硬柱石为代表，后者以红柱石为代表，两条变质带相互平行，称双变质带。
地震活动全球的深源地震几乎都发生在岛弧（山弧）地带，环太平洋地震带所释放的地震能量占全球总量的四分之三以上。浅源地震多位于靠近海沟一侧，中、深源地震则位于火山岛弧之下和靠近大陆一侧。浅、中、深源地震构成一个大致连续的、自海沟向大陆方向倾斜的扁平震源带，倾角15°～90°，平均倾角约45°，称为贝尼奥夫带。这个带最大深度可达720公里，其厚度一般小于50公里，平均为20～30公里。
重力异常岛弧本身为正重力异常，自由空间异常幅度约为100～200毫伽；相邻海沟为负重力异常，自由空间异常超过-200毫伽，两者相差超过400毫伽，反映地壳处于不均衡状态。负重力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；正重力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。
热流地壳平均热流量为1.5HFU。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。
成因有不同的成因假说。板块构造理论对岛弧的成因，作了有联系的全面的解释，它认为：大洋岩石圈随着地幔对流从大洋中脊生长扩张，而在相应的活动大陆边缘俯冲潜没，岛弧就是大洋板块潜没过程中的产物。当大洋板块潜没于陆侧板块之下时，两个板块的摩擦作用使地幔物质增温，发生分熔，岩浆上涌喷出地表形成火山，组成内弧。在靠近大洋一侧，由于大洋板块俯冲作用，将海底拖曳向下，形成深海沟。在俯冲过程中，大洋沉积物在岛弧靠海沟一侧增生，使岛弧展宽，形成外弧。弧后地区由于次生扩张，形成弧后盆地（图3）。
从岛弧的地壳结构来看，岛弧有两种不同成因类型。一类岛弧下伏典型大陆型地壳，有花岗岩质基底。它们通常由较老的大岛构成，邻近大陆展布，一般认为是由于弧后扩张作用从大陆分裂出来的碎块，如日本列岛；另一类岛弧下伏大洋与大陆的过渡型地壳，一般由年轻的小岛组成，远离大陆，展布于洋内，如马里亚纳群岛。当一大洋板块俯冲于另一大洋板块之下，岛弧便在洋壳基础上发育增长，由于岩浆和沉积物的累积，使这类洋内岛弧的地壳逐渐增厚向陆壳转化。
中国地质学家李四光从地质力学观点出发，认为西太平洋岛弧是由于地壳水平旋扭运动而形成，它属于新华夏构造体系，由于受纬向构造影响，而呈现不同程度的弧形弯曲。
地槽学说认为岛弧是大陆边缘现代地槽中最年轻的褶皱带，或是大洋中沿深断裂喷发的火山列岛。
研究意义岛弧理论的发展，引起地质学家在大陆地区内寻找古岛弧的尝试，以今论古，已有不少学者分别圈出中、新生代、古生代甚至前寒武纪的岛弧带。
通过对岛弧的研究，在理论上可以探索大洋地壳向大陆地壳的演化关系和大陆的成长，可以阐明大陆边缘和沿海石油天然气盆地的形成机理，以及沉积环境的变迁。
岛弧是地球上一个重要矿产资源区，在内弧带上有强烈的岩浆活动，为主要的成矿带，有斑岩铜矿、斑岩钼矿、黑矿型硫化物矿床等。外弧主要矿产为与蛇绿岩套有关的黄铁矿型铜矿以及铬镍矿床等。弧后盆地区多层控铜、铅、锌等矿床。
- 参考书目
- M.塔尔沃尼等编，郭令智等译校：《岛弧、海沟和弧后盆地》，
- 海洋出版社，北京，1984。(M.Talwani，W.C.Pitman Ⅲ，eds，IslandArcs Deep Sea TrenchesandBack-Arc Basins，American Geophysical Union，Washington，D.C.，1977.)