延展很長的花邊狀的弧形列島。主要分佈在西太平洋的邊緣，是分隔大洋盆地和邊緣盆地的重要構造地貌單元，也是全球最壯觀、最活躍的構造活動帶。島弧向大洋方向外凸的一側是與之平行的深海溝；凹入一側為邊緣盆地(也稱弧後盆地)。它們與島弧共同構成溝-弧-盆系。日本學者上田誠也等認為具備下列三項條件的地區即可稱為島弧：第一，有現代火山活動；第二，伴有深度大於6000米的深海溝；第三，有深於70公裡的地震震源。因此他認為島弧不僅限於海洋中的弧形列島，也應包括如中美、南美西海海岸的弧形山脈（山弧）。全球島弧（包括山弧）總長度達40000公裡。除小安的列斯島弧和斯科舍島弧位於大西洋，巽他島弧位於印度洋外，其餘的都在太平洋周緣（圖1）。中國臺灣島位於琉球島弧和菲律賓島弧的銜接處。
類型 一個島弧縱長一千至幾千公裡，寬約200～300公裡。按地貌特征島弧可分單弧型、雙弧型和多弧型。單弧型由一條平行於海溝的弧形火山列島組成（如克馬德克），但整個長度都呈單弧結構的島弧是罕見的。許多島弧為雙弧型，由平行於海溝的一條外弧（目前無火山活動的或沉積的島弧）和一條內弧組成。內弧主要由中、基性火山巖組成，現今仍有火山活動(如湯加、阿留申群島等)。有的島弧一部分為雙弧型，另一部分為單弧型(如伊豆-小笠原群島、千島群島等)。多弧型是在雙弧型的陸側還有一條殘留弧，殘留弧沒有現代火山活動，有人認為它是前一期的火山弧，現在已停止活動，有人認為它是弧間盆地擴張而從火山弧中分裂出來的一部分（如西馬裡亞納海嶺）。
西太平洋溝-弧-盆系的橫剖面結構和排列順序的模式是(從大洋到大陸)：外緣隆起—海溝—弧溝間隙（包括外弧和弧前盆地）—火山深成弧（內弧）—弧間盆地—殘留弧—不活動邊緣盆地（圖2）。海溝位於大洋盆地與火山島弧之間的結構排列順序，稱島弧的正常極性；海溝位於弧後盆地與火山島弧之間的結構排列順序，稱島弧的倒轉極性。弧溝間隙的寬度約150～200公裡，其中外弧主要為增生雜巖體，構造復雜，發育一系列逆沖斷層，屬強烈擠壓帶，是研究大陸增生的重要地區，有蛇綠巖套和低溫高壓變質帶的形成和發育。至於火山深成弧、弧間盆地、殘留弧和邊緣盆地，發育以正斷層為主的塊斷構造，屬地殼伸張帶，伴有中酸性巖漿活動和玄武巖漿的噴溢及高溫低壓變質帶。
火山活動與火山巖 島弧是劇烈的火山活動區。有史以來，地球上大約有800多個活火山。在晚第三紀至第四紀期間，已有成千上萬座火山一度活動過。其中三分之二與島弧相伴。一般以噴發或噴溢形成的層狀熔巖、熔結凝灰巖和火山碎屑巖為特征。火山一般平行於島弧軸向分佈。火山作用通常在海溝陸側200～300公裡的地方突然開始，此界線稱為“火山前鋒”。這可能反映俯沖帶之中（或之上）熔融作用開始。前鋒是火山活動最頻繁地區。前鋒靠海溝一側，無火山活動；向大陸方向，火山活動迅速減弱。火山帶之下有同源侵入巖。
島弧火山巖以安山巖和玄武巖為主。安山巖沿太平洋周圍的島弧（或山弧）分佈。安山巖屬於大陸型地殼的巖石，區別於大洋盆地內島嶼上的火山巖（主要是基性玄武巖）。由於這種差異，在1912年，P.馬歇爾就提出瞭“安山巖線”的概念，認為該線是島弧外緣的邊界線。
島弧的火山巖有分帶性，這種分帶性與島弧地震活動帶有緊密聯系。鄰近海溝有拉斑玄武巖系列火山巖的產出，其物質來源相對比較淺，位於淺源地震震源帶地區；離開海溝較遠的是鈣堿系列的火山巖，位於中源地震震源帶地區；離海溝更遠的是高鉀鈣堿系列和堿性火山巖系列，位於中、深源地震震源帶地區。火山巖中的含鉀量以及Rb、Sr等大離子親石元素的含量與下伏震源帶的深度密切相關，K、Rb、Sr等含量向著震源帶傾斜方向增多。從而表明，板塊俯沖帶可能是島弧地區巖漿的重要源地，各類巖漿源的形成與震源深度有關。
沉積和變質作用 火山島弧不斷上升，遭受強烈剝蝕作用，碎屑物質被輸送到周圍海盆與深海溝，形成濁積巖或硬砂巖以及粗砂巖。島弧區還常有變質巖帶出現。島弧外側為高壓低溫型區域變質帶，內側為高溫低壓型區域變質帶，前者以藍閃石、硬玉、硬柱石為代表，後者以紅柱石為代表，兩條變質帶相互平行，稱雙變質帶。
地震活動 全球的深源地震幾乎都發生在島弧（山弧）地帶，環太平洋地震帶所釋放的地震能量占全球總量的四分之三以上。淺源地震多位於靠近海溝一側，中、深源地震則位於火山島弧之下和靠近大陸一側。淺、中、深源地震構成一個大致連續的、自海溝向大陸方向傾斜的扁平震源帶，傾角15°～90°，平均傾角約45°，稱為貝尼奧夫帶。這個帶最大深度可達720公裡，其厚度一般小於50公裡，平均為20～30公裡。
重力異常 島弧本身為正重力異常，自由空間異常幅度約為100～200毫伽；相鄰海溝為負重力異常，自由空間異常超過-200毫伽，兩者相差超過400毫伽，反映地殼處於不均衡狀態。負重力異常反映高密度巖石下移至較深部位，而水層或沉積層在原位增厚；正重力異常反映那裡分佈著源於地幔的深成巖體和火山巖。溝-弧-盆系所測得的重力異常可用以解釋地殼內部密度和構造的變化。
熱流 地殼平均熱流量為1.5HFU。溝-弧-盆系有顯著的熱流異常。在海溝一側，熱流低於正常值，在火山島弧一側和弧後盆地，熱流高於正常值。低熱流是由於冷而致密的地殼物質沉潛於上地幔造成，高熱流是由於上地幔物質（巖漿）向上流動所引起。
成因 有不同的成因假說。板塊構造理論對島弧的成因，作瞭有聯系的全面的解釋，它認為：大洋巖石圈隨著地幔對流從大洋中脊生長擴張，而在相應的活動大陸邊緣俯沖潛沒，島弧就是大洋板塊潛沒過程中的產物。當大洋板塊潛沒於陸側板塊之下時，兩個板塊的摩擦作用使地幔物質增溫，發生分熔，巖漿上湧噴出地表形成火山，組成內弧。在靠近大洋一側，由於大洋板塊俯沖作用，將海底拖曳向下，形成深海溝。在俯沖過程中，大洋沉積物在島弧靠海溝一側增生，使島弧展寬，形成外弧。弧後地區由於次生擴張，形成弧後盆地（圖3）。
從島弧的地殼結構來看，島弧有兩種不同成因類型。一類島弧下伏典型大陸型地殼，有花崗巖質基底。它們通常由較老的大島構成，鄰近大陸展佈，一般認為是由於弧後擴張作用從大陸分裂出來的碎塊，如日本列島；另一類島弧下伏大洋與大陸的過渡型地殼，一般由年輕的小島組成，遠離大陸，展佈於洋內，如馬裡亞納群島。當一大洋板塊俯沖於另一大洋板塊之下，島弧便在洋殼基礎上發育增長，由於巖漿和沉積物的累積，使這類洋內島弧的地殼逐漸增厚向陸殼轉化。
中國地質學傢李四光從地質力學觀點出發，認為西太平洋島弧是由於地殼水平旋扭運動而形成，它屬於新華夏構造體系，由於受緯向構造影響，而呈現不同程度的弧形彎曲。
地槽學說認為島弧是大陸邊緣現代地槽中最年輕的褶皺帶，或是大洋中沿深斷裂噴發的火山列島。
研究意義 島弧理論的發展，引起地質學傢在大陸地區內尋找古島弧的嘗試，以今論古，已有不少學者分別圈出中、新生代、古生代甚至前寒武紀的島弧帶。
通過對島弧的研究，在理論上可以探索大洋地殼向大陸地殼的演化關系和大陸的成長，可以闡明大陸邊緣和沿海石油天然氣盆地的形成機理，以及沉積環境的變遷。
島弧是地球上一個重要礦產資源區，在內弧帶上有強烈的巖漿活動，為主要的成礦帶，有斑巖銅礦、斑巖鉬礦、黑礦型硫化物礦床等。外弧主要礦產為與蛇綠巖套有關的黃鐵礦型銅礦以及鉻鎳礦床等。弧後盆地區多層控銅、鉛、鋅等礦床。
參考書目
M.塔爾沃尼等編，郭令智等譯校：《島弧、海溝和弧後盆地》，海洋出版社，北京，1984。(M.Talwani，W.C.Pitman Ⅲ，eds，IslandArcs Deep Sea TrenchesandBack-Arc Basins，American Geophysical Union，Washington，D.C.，1977.)