琉球海溝

琉球海溝位於琉球島弧的東側，從日本九州延伸到台灣，全長約1000公里。海溝南段較深，自琉球到台灣水深超過6000米，最大深度（7507米）位於琉球附近。北段琉球到九州水深約4000米。 ^[1] 

琉球海溝是歐亞板塊與菲律賓海板塊之間的邊界。海溝的北段（126°E以東）是NE走向，南段（126E°與123°E之間）海溝走向變為EW向，在123°E與台灣之間的西南端變為NWW-SEE走向。在北段，沿海溝向西俯衝到琉球島弧下面，海溝向東突出呈弧形。在南段，菲律賓海板塊向北俯衝到琉球島弧下面，海溝向南突出呈弧形。琉球島弧的西邊是活動的弧後盆地—琉球海槽，它的走向與島弧和海溝平行，長度稍短，主要在島弧的西南段附近。再向北西，是大陸邊緣海—中國東海。 ^[2] 

20世紀80年代，曾在琉球海溝的中部和北部進行了地球物理探測，地震剖面穿過海溝到達琉球羣島。分析結果表明，海溝的中部與北部的地貌和地殼結構不同。在中部靠近大琉球島附近，海溝的橫剖面表現為緩傾角的V字形，海溝與大琉球島之間是很厚的沉積楔，它由四層組成，最大厚度在靠近島弧一側的陸坡，厚度約10公里。沉積物下是向西傾斜的洋殼，洋殼基底的形態平緩，起伏不大。在北部，海溝沉積楔的最大厚度達12公里，剖面上的層面傾角比較陡，俯衝洋殼的傾角也比較大，基底形態變化強烈，起伏很大。

海溝的西坡是大陸性質的琉球島弧外帶（非火山帶），它由古生代基底岩石（年齡174～195Ma）和上覆的新生代沉積構成，具有較低的布格重力異常，最低值20mGal。海溝的東坡是菲律賓海板塊地殼，年齡50～60Ma，具有超過300mGal的布格重力異常，而且梯度很大。因此，琉球海溝是大陸與大洋板塊的會聚邊界的地殼最上層的構造形態，年輕的大洋板沿海溝向較老的大陸下面俯衝。 ^[3] 

琉球海溝及其西側附近地區的地震活動性較強，最大震級一般為5～6級。震源深度分佈表明，沿琉球海溝的板塊俯衝最大深度不超過300公里，比日本海溝和馬利亞納海溝淺，那裏的最大震源深度達600～700公里。但地震層析成像研究認為，沿琉球海溝菲律賓海板塊可能也俯衝到600～700公里深度。

從震源分佈看，以29°N附近的吐噶喇海峽為界，北邊俯衝板的彎曲明顯，深部俯衝角約為70°；而南邊的俯衝板顯得較平直，深部俯衝角55°，比北邊小。海溝的四個地震的斷層面解都是正斷層型，主張應力T軸近於水平，傾角5°E～18°，方位NW向，與海溝走向垂直，表明琉球海溝的淺部受NW-SE向拉張力作用。而在海溝西側的琉球島弧，地震斷層面解是逆斷層或走滑斷層型，主壓應力P軸的優勢方向為NW-SE向，表明島弧（126°E以東，NE走向部分）受NW-SE向的的擠壓力作用。垂直於琉球海溝中部（25°～29°N）剖面的主應力軸分佈表明，除海溝外，俯衝板內幾乎都是擠壓變形，而琉球海槽的淺源地震都是拉張變形。

在琉球海溝的西南段（126°E以西，24°N附近）即台灣以東地區，海溝北側弧前盆地的地震斷層面解都是低角度逆斷層型，表明菲律賓海板塊沿海溝向北俯衝。在北面的島弧附近，地震機制仍是南北向擠壓，再往北到琉球海槽，地震機制解變成南北向拉張的正斷層型。 ^[2] 

海溝後退，是指與俯衝板運動方向相反的移動。對於琉球海溝，是向東南或南方向的移動。根據海底探測和島弧陸地地質調查等資料分析，現在認為琉球海溝、琉球島弧和琉球海槽是一個統一的活動構造系統，海槽的擴張、島弧的隆升和海溝的後退都是在上新世末（2Ma前）開始的，區域構造研究估計海溝的後退速率為3～4釐米/a，而根據在熱點參考系中板塊絕對運動量的分析，估計琉球海溝的平均後退速率大約是2釐米/a。

琉球島弧的陸上地質特徵提供了島弧與海溝向東後退的證據。島弧上有5條與走向平行的構造帶，東邊最靠近海溝的是熊毛帶（下第三系，含復理石），向西依次是島尻帶（中新統-上新統），國頭帶（含白堊紀化石），本部帶（含二疊系中上部化石）和石垣帶（二疊系以前）。除熊毛帶以外，由西向東，岩層越來越年輕，因此可推測島弧和海溝曾向東移動，不斷產生新的凹陷空間形成較年輕的沉積。

1994～1995年的GPS觀測曾顯示，琉球島弧的西南段相對於中國上海在向南移動，速率為1.1～4.0釐米/a，東邊較小，西邊靠近台灣處較大。1995～1998年的在琉球島弧上3個地點的GPS測量結果可代表整個島弧的運動狀態，相對於歐亞大陸它仍在向東南方向移動。在總體上，島弧/海溝的中部和北部是向東南方向移動，島弧/海溝的南部則主要是向南移動。 ^[2]