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[科普中国]-边缘盆地

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边缘盆地(Edge basin)是指岛弧陆侧的深海盆地,也称弧后盆地 (back-arc basin),水深约2000~5000余米,为沟-弧-盆系组成部分。

基本特征边缘盆地位于岛弧与大陆之间(如日本海),或岛弧与岛弧之间(如菲律宾海),可以单个出现,也可以被海底岭脊分隔成若干次级海盆。外形包括线状至等轴状,十分多样。主要展布在太平洋西部,少数见于大西洋和印度洋。

大多数边缘盆地具大洋型地壳,如南海海盆地壳厚仅5~8公里左右。有的盆地地壳稍厚,属过渡型地壳或变薄陆壳,如东海冲绳海槽。边缘盆地上覆陆源、火山碎屑或远海沉积物,厚度不一,在百米至数千米之间。基底熔岩多类似于大洋盆地的拉斑玄武岩,或略带有岛弧熔岩的特点。1

构造特点盆地内多见正断层、地堑等引张构造,盆缘常有陡崖。多数边缘盆地热流值较高,可达2微卡/(厘米2·秒)以上。一些边缘盆地已鉴别出条带状磁异常,但与大洋盆地的相比,异常强度一般较弱,线性布局不很清晰。深海钻探、拖网采岩样等资料表明,边缘盆地相当年轻,大多形成于新生代。1

成因探讨20世纪70年代初,D.E.卡里格等学者首先运用板块构造观点探讨了边缘盆地的成因。此后,边缘盆地的扩张成因说获得广泛承认。1

边缘盆地的形成,被认为是岛弧裂离大陆,或岛弧本身分裂的结果。如日本海的张开,伴随着日本列岛脱离亚洲大陆向洋侧漂移。岛弧分裂,形成洋侧的前缘弧与陆侧的残留弧,其间扩张而成的盆地,称弧间盆地。

活动的前缘弧可以再度分裂,在原弧间盆地洋侧形成新的弧间盆地,以及新的前缘弧和残留弧。不活动的残留弧是遗留在后面的原岛弧组成部分,由于地壳冷却下沉,多呈海岭或水下高地,如菲律宾海中先后形成的九州—帛琉海岭和西马里亚纳海岭。1

正在扩张的活动边缘盆地以海底地形崎岖、沉积盖层薄、热流值高为特征,如马里亚纳海槽、劳·哈佛(Lau Havre)海槽。

不活动边缘盆地通常是从活动边缘盆地演化而来,如日本海。还有个别边缘盆地可能属残留成因,盆地原是大洋底一部分,后来岛弧的形成把这部分洋底分割出来,如阿留申海盆。1

动力机制关于弧后扩张的动力机制,各家的看法还不一致。一些学者认为板块俯冲引起热地幔底辟上涌,或引起次一级的地幔上升流,可成为弧后扩张的动力。

另一些学者注意到太平洋东缘的俯冲作用并未形成边缘盆地,俯冲带的存在还不是弧后扩张的充分条件;他们认为弧后扩张可能与上覆板块和俯冲板块之间耦合不紧(或上覆板块退离海沟)有关。此外,对于弧后扩张的方式是否有别于大洋中脊,也尚未取得一致的认识。1

本词条内容贡献者为:

张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院