目前地球上存在许多背弧盆地（例如，Taylor, 1995; Artemieva, 2023）。自20世纪70年代首次描述背弧盆地的伸展起源（Karig, 1970, Karig, 1971）以来，后续在诸如劳氏海槽-哈夫尔海槽和马里亚纳海槽等海洋内部环境中的研究揭示了从裂谷到海底扩张的常见过程（Uyeda and Kanamori, 1979; Taylor and Karner, 1983; Hawkins, 1995; Parson and Wright, 1996; Stern, 2002）。
裂谷作用是理解背弧盆地初始演化的关键，它指的是由于伸展、拉伸、减薄和沉降导致的岩石圈变形。通常认为，裂谷作用最初发生在已存在的火山弧附近。随后，伸展作用逐渐局部化，形成了火山弧背后的背弧裂谷。随着裂谷作用和沉降的持续进行，背弧裂谷会变宽、加深，并沿走向延伸。随着伸展的继续，裂谷中心逐渐聚焦，最终演化成海底扩张中心，并伴随着新的海洋地壳的形成。最终，一些背弧盆地会停止扩张并趋于消亡。尽管背弧盆地的演化存在区域性差异，但持续研究的一个目标是寻找共同的地质动力学过程，并构建一个能够解释全球背弧盆地演化现象的通用模型。
与海洋内部环境中的背弧盆地相比，处于大陆边缘早期演化阶段的背弧盆地较为罕见。在西太平洋地区（Martinez et al., 2007），日本海曾经历过裂谷作用和海底扩张，尽管大规模的扩张活动大约在1800万年前停止，目前处于不活跃状态（Tamaki et al., 1992）。安达曼海盆地在400万年前开始海底扩张（Kamesh Raju et al., 2004）。由渐新世-中新世时期的背弧扩张形成的千岛海盆目前已经消亡（Kimura and Tamaki, 1985; Martinez et al., 2007）。位于西太平洋欧亚大陆沿线的冲绳海槽以及南极洲附近的布兰斯菲尔德海盆可能是大陆边缘裂谷阶段活跃背弧盆地的唯一例子（Lawver et al., 1995; Keller et al., 2002; Almendros et al., 2020）。
大陆边缘早期阶段的背弧盆地非常罕见。南极洲的布兰斯菲尔德海峡和日本南部的冲绳海槽是已知的两个例子（例如，Almendros et al., 2020）。因此，理解这些盆地对于阐明控制背弧扩张起始的构造机制至关重要。特别是冲绳海槽，其特征是活跃的弧状火山活动和正在进行的俯冲作用，以及与之相关的背弧扩张。该地区的构造活动包括海槽内的断层和裂谷系统以及浅层地震。第四纪的背弧火山活动表现为丰富的火山构造、年龄小于100万年的火山岩以及高温热液活动。沿海槽分布的第四纪弧状火山前沿表明，整个冲绳海槽仍处于裂谷阶段，尚未开始海底扩张（Sibuet et al., 1995），这使其成为研究裂谷初期与断层作用和岩浆作用相互作用的理想场所。冲绳海槽的裂谷程度从北向南存在差异，南部海槽的裂谷系统更为发育，地壳也更为薄，表明裂谷作用更为成熟；而北部海槽则以厚大陆地壳和不成熟的裂谷系统为特征，表明裂谷作用较为不成熟。北部海槽是海底裂谷系统向陆地裂谷系统过渡的区域。这些裂谷作用的空间差异使得冲绳海槽成为研究大陆边缘背弧扩张初始阶段的理想地点。
在本研究中，我们基于覆盖整个冲绳海槽和琉球弧的高分辨率海底地形数据，绘制并识别了海底地堑线。通过统计方法对地堑线的走向进行了聚类，并讨论了这些地堑线的起源。描述了这些聚类地堑线的分布模式，以阐明冲绳海槽和琉球弧的裂谷特征。结合以往研究的结果，探讨了海底形态分析揭示的裂谷特征的空间变化，从而为背弧盆地早期演化阶段的裂谷特征提供了新的解释。
