弧間盆地

弧間盆地

分布在殘留弧與火山弧之間的盆地。凱里格(Karig)於1974年最早提出這種類型的盆地。弧間盆地在地貌上類似於深海平原,盆地兩側常為正斷層所限,基底地殼類型為大洋型。由於物質來源不充足,因而沉積厚度較薄。沉積物的主要成分是來自火山弧或火山島鏈的火山碎屑物、遠洋碳酸鈣質軟泥和大陸的風成黏土或鈣質軟泥。盆地內沉積分布不對稱,近火山弧一側發育由火山碎屑岩組成的扇形濁積岩,遠離火山碎屑堆積的地區依次為細粒砂泥、遠洋軟泥及矽質軟泥堆積。弧問盆地具有高熱流的特徵。如馬里亞納、小笠原、新赫布里底、湯加、克馬德克等。

基本介紹

  • 中文名:弧間盆地
  • 外文名:inter arc basin
  • 簡介:位於火山弧之間的盆地
  • 示例:帕里西維拉盆地
性質,演化,典型例子,沉積物,

性質

弧間盆地是最使人苦思不解的一種類型,因為這種盆地顯然地代表與島弧—海溝系有關的張性構造,但是這裡板塊運動是以聚斂為主。要解決這類盆地成因的關鍵,就是要認識到在岩漿島弧系統中的高熱流是破壞了橫跨島弧構造岩石圈的完整性。在岩漿島弧下面深度較淺地帶的高溫使剛性岩石圈軟化,並且允許在島弧後面區域中的岩石圈相對於島弧—海溝間隙中的岩石圈發生獨立運動。結果,沿著岩漿作用帶的熱幕(thermal curtain)將岩石圈鋸開成兩個分離的板片。一旦這種分離作用完成之後,就可能發生各種相對運動。舉例來說,在蘇門答臘沿著塞芒科(Semangko)斷層發生轉換狀的走向滑動,這一斷層完全是沿巴里賽火山鏈的長度延伸。沿著岩漿弧的走向,由於局部的拉開構造形成了相當大的火山—構造窪地。
在另外一些地方,離散作用可以發生在弧後地區的岩石圈和島弧一海溝間隙區的岩石圈之間。有關的地球動力學的作用力尚不清楚,但關於運動學方面是清楚的。年青的、無沉積的洋殼是出現在湯加以西的拉烏(Lau)盆地中,也出現在活動的馬里亞納島弧的西側。日本海包括兩個大的裂谷構造,其間擠入大和灘(Yamato Bank)微型大陸岩塊。由於磁性反向所引起的磁異常帶不能被明顯地確定,在這些弧間盆地中海底擴張形式就不如在大洋中脊海底擴張那樣有規律。但從目前資料來看,該處的洋殼構造似乎與廣闊大洋的洋殼構造相似,並且曾假定有一組蛇綠岩層系。

演化

弧間盆地可能沿著火山鏈開始演化為複雜化的地塹,當發育在弧內階段可以類似於沿著中美洲島弧走向帶的尼加拉瓜凹陷。在初期可能出現海相或非海相成因的火山和火山碎屑岩沉積。分離的後期階段,可以以新赫布里底群島為代表,這裡發育了一個新的海槽,在局部地區大型火山出露為島弧。當前弧和殘餘弧已全部分離時,每個側翼形成複合正斷層陡崖,面對著弧伺盆地。火山碎屑岩屑從前弧向背後方向瀉去,由於前弧繼續不斷地發生岩漿活動,因此可以使弧間盆地的一翼為巨厚的沉積蓋層所掩蓋,但在一般情況下,只有深海沉積才能覆蓋在殘餘弧上。弧間盆地內部也像廣海大洋沉積一樣主要為深海沉積物,但是從活動的前弧向背後方向擴展的濁積岩楔形體可以最後延伸到弧間盆地。
也存在著一種特殊情況,就是當弧間盆地的一側為大陸邊緣時,這種情況就像日本海的錫霍特—阿林沿岸。這類盆地邊緣的演化就類似於較正常的張裂大陸邊緣。但其地質發展歷史的重要細節是有所不同,就是說,沿著大陸邊緣位置一直有強烈的造山弧的岩漿作用,直到造山弧形成後岩漿作用才停止。錫霍特—阿林的情況就是這樣。

典型例子

由於日本島弧是這樣一種大規模的地殼單元,因此即使在日本海的東翼也有些類似於張裂大陸邊緣。相當大範圍的新第三紀斷陷盆地是發育在陸殼或過渡殼之上。然而,這類盆地又不像沿大陸邊緣分布的盆地,因為這些盆地在其發育歷史的最早期曾遭受強烈的局部收縮變形。

沉積物

弧間盆地的內部除了與火山灰來源比較接近外,其他都類似於新生大洋盆地。在弧間盆地的翼部,在構造上類似於張裂大陸邊緣,但除特殊情況外,弧間盆地翼部接受的沉積物要少得多。碎屑沉積物的成熟度一般較低。當島弧分裂時,在初期可能存在高熱流,而沿著發生連續變形的前弧後側可能存在持續較久的高熱流。這些條件對油氣生成來說,其全部意義尚不清楚,但可以預期起了加速成熟作用。然而,在大多數情況下似乎不可能有廣泛分布的生油層和足夠的儲集層。造山運動的結果使大洋封閉,弧間盆地和大洋內島弧遭受強烈的變形和變質,併合並成為所謂優地槽的整體部分,因此完全成為石油勘探遠景不大的地區。
在橫跨大洋剛開始形成島弧的地區,如像在阿留申群島,島弧後面的大洋盆地是邊緣海而不是弧間盆地。從新弧瀉下來的火山碎屑濁積岩可以覆蓋在盆地中較老的海洋沉積之上,有許多是從玄武質海底山鏈擴散而成的群島沖積裙。

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