1.沟-弧系的成因类型
汇聚型板块的特点之一是发育沟-弧系,主要包括海沟-岛弧系和海沟-山弧系两种,关于其成因机制较复杂,Dickinson和Seely(1979)认为其形成特征有以下几种类型:
(1)洋壳板块之间的汇聚:当一个大洋板块俯冲到另一个大洋板块之下时,岛弧产生在仰冲大洋板块之上,其岛弧与俯冲带之间形成大洋地壳片段的圈捕作用。当俯冲作用停止或加剧时,在岛弧的另一侧可能发生反方向的俯冲作用,并产生新的岛弧,相对新的一段大洋地壳产生圈捕作用,而先前的岛弧则成为残余弧。
(2)洋壳与陆壳板块之间的汇聚:在大陆板块与大洋板块汇聚过程中,通常是大洋板块俯冲到大陆板块之下,火山弧产生在大陆地壳上,称其为山弧,火山弧和俯冲带之间圈捕的是大陆地壳或过渡带地壳或大洋地壳片段。
(3)弧陆碰撞的汇聚:当先前发生俯冲作用的火山弧和大陆板块发生碰撞时,在弧体的另一侧可能产生新的反方向的俯冲作用,形成新的火山弧和新的大洋地壳片段的圈捕作用。
2.盆地类型
汇聚型盆地(convergent basin)的命名主要是依据盆地与火山弧的相对位置来进行的。Dickinson等(1976,1979)依据盆地与火山弧的位置关系,划分出海沟、增生盆地、弧前盆地、弧内盆地、弧后前陆盆地、弧后盆地、弧间盆地(图9-11)。
(1)海沟(fossa):位于俯冲带的位置,通常很深,称为海沟。
(2)增生盆地(accretionary basin):在海沟靠近弧一侧,由于俯冲板块低角度逆冲作用刮削下来的洋底或海沟沉积物,堆积成俯冲增生体(或称俯冲杂岩体、楔状体、外弧),在增生体内部通常形成增生盆地或成为斜坡盆地。
图9-11 与汇聚板块有关的盆地类型及其构造位置
(据Dickinson,1976)
(3)弧前盆地(forearc basin):在火山弧与增生体之间形成的盆地称为弧前盆地,它是弧-沟体系的沉积盆地主体部分,弧前盆地基底可能是大洋地壳或大陆地壳或兼有两种地壳。
(4)弧内盆地(intra-arc basin):在火山弧内部有时发育弧内盆地,主要接受来自火山弧的沉积。
(5)弧后前陆盆地(retroarc foreland basin):由于弧前地区的俯冲动力作用,在弧后的大陆地壳表层通常会形成弧背褶皱逆冲带,并在其前缘形成弧背盆地或称为弧后前陆盆地。
(6)弧后盆地(back-arc basin):在弧体与大陆板块之间的弧后地区通常形成弧后盆地,或称弧后边缘盆地,或称边缘海盆地。
(7)弧间盆地(interarc basin):若俯冲带向大洋方向跃迁,先前的弧体停止活动,称为残余弧,而新生的火山弧成为前缘弧,两个弧体之间的盆地成为弧间盆地。