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海山和岛弧同为凸起体,二者最大的区别是海山位于俯冲板块之上,而岛弧则位于上覆板块之上。驮伏在俯冲板块之上的海山,随海底扩张逐渐推移至大洋边缘。
1.在将近俯冲阶段,海山开始进入俯冲并与上覆板块开始接触,使其明显侵蚀而呈凹角状,同时海沟变浅;另外海山自身会被正断层切割且弯曲变形。
2.海山在大陆边缘俯冲时,与之发生接触的上覆板块被强烈变形,如海山尾部会产生沉降区域且被正断层所限制,张扭性质的滑移线网和逆断层在海山前部发育等;此阶段海山将保持整体形态参与俯冲。
3.在进入板块深部俯冲阶段时,上覆板块的构造变形会越来越少的受海山的影响,海山则会受到更大的阻力,可能会出现主体增生或主体持续俯冲两种结果,文章中认为评判标准是:是否对库伦应力有阻碍作用。
位于上覆板块之上的岛弧是岩浆作用的产物,按上覆板块的性质可以分为洋内俯冲成因和陆缘俯冲成因两种。
1.跟随洋内俯冲之后的是弧陆碰撞,碰撞的初期阶段弧前块体遭遇严重变形,本文在前人的Timor弧前演化模式基础上进行修正,提出一种较为合理的解释方案:包括地层的分离、挤压成复式、到陆壳变形有逆冲断层的激活等。此阶段岛弧包括弧前块体未发生明显变形。
2.之后的弧陆碰撞成熟阶段,我们采用的实例台湾碰撞带,重点分析总结了碰撞过程和模式;在结合同处于碰撞成熟的东巴布新几内亚碰撞带和处于碰撞后期的科西嘉碰撞带,我们认为岛弧随着碰撞的成熟而逐渐消亡。
3.总结了全球部分弧前、岛弧、弧后及洋壳等的地震波速,并在此基础之上展开相关模拟实验,提出一种可以解释岛弧消亡、高压低温片麻岩出露及加瓜海脊出现的弧后断裂模式。
4.陆缘俯冲中的岛弧同样会面临随着碰撞成熟而逐渐消亡,但碰撞模式因它的复杂性,目前尚未展开相关模拟去探讨出统一的模式。