冲绳海槽构造演化

综合上述资料和讨论，Shinjo等（1999）提出了一个有关琉球岛弧-冲绳海槽系统早中新世演化模型，并将这一演化过程分为4期（图2-9）：

图2-9　冲绳海槽及其周边地区构造-岩浆演化模式（据Shinjo et al.,1999）

图中 及△为不同类型火山岩的集中发育区

（1）第一期（约20～10Ma）：以琉球海沟为界，其西侧的台湾-福建地区发生大陆岩石圈的伸展作用，其东侧的菲律宾海板块向东北方向发生俯冲作用。前者形成了广泛的陆间玄武岩质火山作用，后者则引起火山喷发形成了中部岛弧，这一时期菲律宾海板块运动方向为NNW向，菲律宾大洋板块西缘与南部琉球Iriomote-jima东侧相接，一直保持到上新世—更新世。

（2）第二期（约10～6Ma）：冲绳海槽的弧后裂张作用开始，琉球岛弧火山作用进入休眠状态。由于吕宋岛弧与欧亚大陆发生碰撞作用，台湾地区岩石圈扩张和陆间火山作用逐渐停止。冲绳海槽的开裂可能引起了软流圈的上升，并且在很大程度上影响了岛弧火山作用（Shinjo et al.,1999）。其结果是在中部岛弧发育的高镁安山岩（年龄约6Ma），具有与MORB相近的Nd、Sr同位素比值（¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd=0.5130,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.7033）（Shinjo et al.,1999）。这些岩石被认为是软流圈上升中地幔楔部分熔融的产物。

（3）第三期（约6～4Ma）：沿台湾造山带的碰撞作用继续加强，硫球岛弧再复发生火山喷发，同时，冲绳海槽中部停止开裂。整个台湾在NW向上消减了大约200km。

（4）第四期（约2Ma—现在）：碰撞后伸展作用不仅导致台湾北部火山岩带开始形成，而且使海槽中部的开裂作用重新开始。软流圈上升引起的减压作用引起了冲绳海槽这一弧后盆地的强烈扩张和第四纪岩浆活动。裂陷作用的延伸同时伴随着菲律宾板块俯冲带向西南运移，后者最终导致了现代琉球岛弧-海沟体系最西端年轻深海岛弧型火山的形成（Shinjo etal.,1999）。因而，在这个意义上说，南冲绳海槽并非是典型的弧后盆地，因为它的形成应同期于或早于沟-弧体系的发育。

一些学者将上述第四个演化阶段（2Ma～现在）做了更详细的研究，并将其划分为更新世张裂幕（1.9～0.5Ma）和现代张裂幕（0.5Ma～现在）（Sibuet et al.,1987）。更新世张裂幕开始于大约1.9Ma前的上新世末，冲绳海槽南、北两段出现差异性发育，南段裂陷速度加快，北段裂陷速度较慢。顺海槽扩张轴出现了一些火山，其中，玄武岩浆沿海槽张裂带喷发形成海底火山脊，并伴随着大的磁异常生成。在南段和中段形成一系列的NE向展布的中央地堑。该期张裂幕在大约0.5Ma前终止。在这一时期，海槽的平均半扩张速率为2.00cm/a左右。现代张裂幕开始于近代的0.4Ma前，主要发生在海槽的南段和中段。海槽中段的海底地貌崎岖不平，侵入的火山脊遍布海底，形成了壮观的海底火山地貌。