海溝

深度超過5000米的狹長的海底凹地。兩側坡度陡急，分佈於大洋邊緣。如太平洋的菲律賓海溝、大西洋的波多黎各海溝等。

海溝多分佈在大洋邊緣，而且與大陸邊緣相對平行。對於海溝的定義，科學家有許多不同的觀點。有人認為，水深超過6000米的長條形窪地都可以叫做海溝。另一些人則認為真正的海溝應該與火山弧相伴而生。世界大洋約有30條海溝，其中主要的有17條。屬於太平洋的就有14條。

地球上主要的海溝都分佈在太平洋周圍地區，環太平洋的地震帶也都位於海溝附近。地球上最深、也是最知名的海溝是馬裏亞納海溝，它位於西太平洋馬里亞納羣島東南側，深度大約11,034米。1951年英國挑戰者Ⅱ號在太平洋關島附近發現了它。

在地質學上，海溝的產生被認為是海洋板塊和大陸板塊相互作用的結果。密度較大的海洋板塊以30度上下的角度插到大陸板塊的下面，兩個板塊相互摩擦，形成長長的"V"字型凹陷地帶。另外，科學家還認識到所有的海溝都與地震有關。環太平洋的地震帶都發生在海溝附近。這是因為海溝區的重力值比正常值要低，它意味着海溝下面的岩石圈被迫在巨大的壓力作用下向下沉降。

馬裏亞納海溝，深11034米，長2550km，寬70km，位於西太平洋馬里亞納羣島東側。

湯加海溝，深10882米，長1375km，寬80km，位於西南太平洋湯加羣島東側。

日本海溝，深10682米，長890km，寬100km，位於西太平洋日本東側。

千島海溝，深10542米，長2900km，位於西北太平洋千島羣島東側。

菲律賓海溝，深10497米，長1320km，寬30km，位於西太平洋菲律賓東側。

克馬德克海溝，深10047米，長1500km，寬60km，位於西南太平洋克馬德克羣島東側。

小笠原海溝，深9810米，位於西太平洋小笠原羣島東側。

新赫布里底海溝，深9174米，長1200km，寬70km，位於西南太平洋新喀里多尼亞島東側。

託雷斯海溝，深9162米，位於西南太平洋瓦努阿圖羣島北。

沃爾卡諾海溝，深9156米，位於西太平洋。

布干維爾海溝，深9140米，位於西南太平洋布幹維爾島以西。

雅浦海溝，深8850米，長2250米，寬70km，位於西太平洋雅浦島以東。

新不列顛海溝，深8320米，位於西南太平洋不列顛島以南。

聖克里斯托瓦爾海溝，深8310米，西南太平洋所羅門羣島以南。

帕勞海溝，深8069，位於西太平洋帕勞以東。

秘魯-智利海溝，深8064米，位於東太平洋秘魯智利沿岸。

阿留申海溝，深7822米，位於北太平洋阿留申羣島以南。

琉球海溝，深7507米，位於西太平洋琉球羣島東側。

中美海溝，深6669米，位於東太平洋中美洲沿岸。

西美拉尼西亞海溝，深6534米，位於西太平洋西美拉尼西亞。

維提亞茲海溝，深6150米，位於西南太平洋所羅門羣島以東。

波多黎各海溝，深9219米，位於北大西洋波多黎各島北。

南桑威奇海溝，深8428米，位於南大西洋南桑威奇島東側。

羅曼什海溝，深7856米，位於中大西洋巴西與西非之間。

開曼海溝，深7680米，位於北大西洋加勒比海開曼羣島以南。

多米尼加海溝，深6200米，大西洋多米尼加以北。

希臘海槽，深5121米，地中海克里特島以南。

阿米蘭特海溝，深9074米，位於西印度洋馬達加斯加島東北、塞舌爾西南。

蒂阿曼蒂那海溝 深8047米，位於南印度洋澳洲珀斯西南。

爪哇海溝，深7450米，位於東印度洋爪哇島南側。

維馬海溝，深6492米。

鄂畢海溝，深5714米。

毛里求斯海溝，深5564米，位於毛里求斯以南。

查戈斯海溝，深5408米，位於查戈斯羣島以東。

利特克海溝，深5449米。

弗拉馬海溝，深5335米。

南森海盆，深5527米。

馬卡羅夫海盆，深4123米。

加拿大海盆，深3879米。

海溝是岩石圈板塊的匯聚型板塊邊界（消亡邊界），大洋岩石圈板塊在此俯衝、消亡。主要分佈於環太平洋地區，也見於印度尼西亞以西的印度洋和加勒比海域。在太平洋西部和印度洋，海溝與島弧平行排列；在太平洋東部，海溝與陸緣火山鏈相伴隨。海溝有以下特徵：

①海溝長一般在500～4500千米，寬40～120 千米。地球上最深的馬裏亞納海溝深達11,034米。海溝在平面上大多呈弧形向大洋凸出，橫剖面呈不對稱的V字型，近陸側陡峻，近洋側略緩。

②海溝兩側普遍具有階梯狀的地貌，地質結構複雜，發育藍閃石片岩相高壓低温變質帶。海溝中的沉積物一般較少，主要包括深海、半深海相濁積岩。海溝是大洋地殼與大陸地殼之間的接觸過渡帶。

③海溝的兩面峭壁大多是不對稱的"V"字型，溝坡上部較緩，而下部則較陡峭。平均坡度為5度到7度。偶爾也會遇到45度以上的斜坡。

④海溝為重力負異常帶，自由空間異常值可低至－200毫伽以下，熱流值僅為1HFU左右，低於地殼平均熱流量。

⑤沿海溝分佈的地震帶是地球上最強烈的地震活動帶。震源通常自洋側向陸側加深，構成自海溝附近向大陸方向傾斜的震源帶（見貝尼奧夫帶）。

在現代海溝的研究基礎上，古海溝的鑑定有3個主要標誌：蛇綠岩套；高壓低温變質帶，以藍閃石片岩為特徵，發育擠壓和剪切構造；混雜巖。板塊俯衝作用常被用於解釋海溝成因。但海溝的形成與俯衝的機理相當複雜，仍有待於深入綜合研究。

海溝常呈弧形或直線形展布，長500～4500公里，寬40～120公里，水深多為6～11公里。大多數海溝有不對稱的V字形橫剖面。其洋側坡(也稱外壁)較緩，陸側坡（也稱內壁）較陡；溝坡的上部較緩，下部較陡，平均坡度為5°～7°。但湯加海溝的溝坡坡度可達45°。海溝斜坡地形複雜，切割強烈，多見峽谷、台階、堤壩和窪地等。溝底可被沉積物填充成不寬的平底。溝底的沉積物不厚，大多不超過1公里,有紅粘土和硅質沉積，也有來自相鄰大陸或島弧的濁流沉積和滑塌沉積。海溝與洋盆之間，常有寬緩的海底高地，隨海溝走向延伸，這種高地高出洋盆底部300～500米,稱為外緣隆起。外緣隆起靠海溝一側坡度較陡，靠洋盆一側坡度較緩。

海溝分佈在活動大陸邊緣，主要見於環太平洋地區。在太平洋西部，海溝與島弧平行排列；在太平洋東緣，海溝與陸緣火山弧相伴隨。大西洋和印度洋也有少數海溝。環太平洋的地震帶也都位於海溝附近。海溝與島弧緊密共生構成統一的弧溝系。大多數海溝位於島弧向洋一側；也有少數海溝見於島弧陸側的邊緣盆地中，如南海東緣的馬尼拉海溝、所羅門海的新不列顛海溝和珊瑚海的新赫布里底海溝等。這些海溝除長度較小外，其他形態特點與一般海溝無異。

海溝洋側坡是大洋盆地岩石圈的直接延續，地殼結構一般屬於正常的大洋地殼。海溝的軸部地殼開始增厚，但仍具有洋殼的3層結構。軸部地殼增厚主要是由於層3增厚的結果。層3厚度可達7～9公里，比標準洋殼的層3(4～5公里)厚。有的海溝軸部莫霍面的深度超過海面之下20公里，如千島-堪察加海溝和湯加海溝。但也有軸部地殼無明顯增厚的，如琉球海溝和阿留申海溝。自軸帶向陸一側，地殼厚度普遍急劇增大。海溝大體上是大洋地殼與大陸地殼（或過渡型地殼）之間的接觸過渡帶。

海溝及其伴生的火山弧，位於板塊俯衝邊界，有強烈的地震活動。震源通常自洋側向陸側加深，構成自海溝附近向大陸方向傾斜的震源帶，稱為貝尼奧夫帶，其形成與板塊俯衝作用有關。海溝本身主要為淺源地震帶。大量的淺源地震發生於海溝陸側坡一帶。其震源機制多數顯示為逆斷層型，反映了俯衝板塊與上覆板塊之間的匯聚擠壓作用。淺源地震也見於海溝軸部和洋側坡。在洋側坡和外緣隆起，地震震源機制多顯示引張作用。這可能是由於大洋板塊俯衝下彎，使彎曲部凸面的板塊表層處於伸張狀態所致。中、深源地震則主要分佈在火山弧及弧後地區。

20世紀20～30年代，荷蘭學者F.A.芬寧·梅因納斯首先發現海溝是重力負異常帶。自由空間異常與均衡異常最低值位於海溝軸部或略偏陸側。自由空間異常低達-200毫伽以下，顯示出海溝地區的地殼均衡狀態遭到劇烈破壞。負重力異常表明：在均衡調整作用下，該帶具有上浮而使海溝地形消失的趨勢。但板塊的俯衝沉潛作用與均衡上浮力相對抗，使深邃的海溝地形得以維持。俯衝作用使海底岩石圈下陷，並代之以增厚的水層，必然會導致重力值降低。故負重力異常的存在也為俯衝作用的存在提供了佐證。外緣隆起則伴有不大的重力正異常。有的海溝未發現磁異常，或僅有微弱的正或負的磁異常。有的海溝（如阿留申海溝和日本海溝）已發現條帶狀磁異常與海溝軸斜交，條帶狀磁異常越過海溝軸,延伸入海溝內壁下數十公里，其異常幅度向陸側逐漸降低。這可能是大洋板塊向陸側俯衝的反映。

海溝是冷板塊的下潛處，其熱流值可低至1微卡/(釐米2·秒)以下。由於岩石的熱導率極低，俯衝的速度卻較快，下插板塊的温度就比同深度的地幔的温度低得多，海溝及海溝內壁附近出現很低的地温梯度和熱流值，所以海溝本身缺乏火山活動，海溝深部可出現高壓低温變質作用。而海溝向火山弧的方向，熱流值卻顯著升高。

（1） 太平洋馬裏亞納海溝：最深11034米，為目前所知最深之海溝，也是地殼最薄之所在。該海溝地處北太平洋西方海牀，位於北緯11°21′、東經142°12′，即靠近關島的馬里亞納羣島的東方。此海溝為兩大陸板塊輻輳之潛沒區，太平洋板塊於此潛沒於菲律賓板塊之下。海溝底部於海平面下之深度，遠勝珠穆朗瑪峯海平面上之高度。

（2） 太平洋湯加海溝：最深10882米，在太平洋中南部湯加羣島以東，北起薩摩亞羣島，南接克馬德克海溝，全長1,375公里，寬約80公里。平均深6，000米，最深達10,882米。

（3） 太平洋日本海溝：最深10682米，在太平洋西北部，日本羣島東側南北分佈的海溝。北連千島海溝，南接伊豆諸島東側小笠原羣島附近的海溝。長890公里，寬100公里。平均深度6,000米。本州島鹿島灘東部深8,412米，最深處在伊豆諸島東南側。

（4） 太平洋千島海溝：最深10542米，是在太平洋千島羣島附近的一個海溝。

（5） 太平洋菲律賓海溝：最深10497米，位於菲律賓羣島以東的海溝，從呂宋島之東北方伸延至印尼哈馬黑拉的摩鹿加羣島，長約1,320公里，寬約30公里。菲律賓海溝形成的原因是板塊的碰撞，由玄武岩組成的較重的菲律賓板塊以每年16釐米的速度沉到由花崗岩組成較輕的歐亞板塊之下。兩塊板塊的交匯之處就是菲律賓海溝。

（6） 太平洋克馬德克海溝：最深10047米，長約1500公里，平均寬度60公里。

（7） 大西洋波多黎各海溝：最深9219米，位於大西洋北部，波多黎各島北9218公里，長約1550公里，平均寬度120公里。

（8）太平洋新赫布里底海溝：最深9174米，位於萬那杜島(新赫布里底島)與新喀里多尼亞島之間的珊瑚海邊緣。長約1200公里，平均寬度70公里。

（9） 太平洋布幹維爾海溝：最深：9140米，位於太平洋西南面，布干維爾島以西9140公里。

（10） 印度洋阿米蘭特海溝：最深9074米，印度洋最深海溝。位於塞舌爾羣島之南，切割了連接塞舌爾諸島、普洛比頓羣島、馬達加斯加島的洋脊頂部。最深點位於阿爾澳悉斯島西方。

在地球的建造和演變過程中，有大量的小行星、彗星和流星體等小天體瘋狂地轟擊着我們的地球！這些小行星、彗星和流星體的尺度大到數十千米、數百千米，小到數十釐米、數釐米。甚至還有那瀰漫於太空的礫石和砂塵顆粒。這些小天體在長達千百萬年、甚至數億年向地球轟擊的過程中，逐漸地建造出來了陸地、山脈、山峯和陸性島嶼，小天體帶來的水冰融化形成了海洋。

小天體對地球狂轟亂炸使得大陸區域的礦物岩石數量劇增，並被撞擊下沉建造出來了大陸根。同時，與大陸相對的大洋底被撞開了大裂縫，地下的岩漿從這裏湧出形成了大洋中脊。在長期的轟炸過程中，大洋中脊又多次向兩側擴張，形成了海底擴張的壯麗景觀。在大陸被猛烈撞擊並下沉的同時，在剪切力及振動力的作用下，又建造出來了環洋海溝、環島海溝、島弧和環洋火山地震帶。

馬裏亞納海溝是太平洋板塊自東向西俯衝於菲律賓板塊之下形成的一條向東弧形凸出，近南北向延伸的深溝，其北起硫黃列島、西南至雅浦島附近，全長2 550km，平均寬70km，大部分水深在8000m以上。馬裏亞納海溝南段，大約距離關島西南約200km，該處海溝近東西向延伸，最大水深超過10000m，它同時也是地球上最深的地方，號稱“挑戰者深淵”(Challenger deep) ^[1]  。