為什麼板塊俯衝所形成的島弧和海溝大部分是凸向洋殼而不是按照板塊衝擊的弧面特徵凸向大陸？
阿木林問題：地球是一個球體，運動中的大洋板塊也具有曲面特徵。我們都知道海水沖刷的沙灘和侵蝕的海岸線多形成凹向大陸一邊的弧形海灣，但是能量大得多、時間持續更長的板塊俯衝衝擊所形成的島弧和海溝卻不是凹向陸側，而是逆勢凸向大洋板塊。比如太平洋北緣的阿留申群島和海溝，西部的千島群島及海溝，日本海溝，小笠原-馬里亞納海溝，印度洋北部的印尼島弧，甚至加勒比板塊東緣的海溝等都有這種與球面幾何運動常態所相反的特徵。這是為什麼？
（圖一）
從這幾個島弧的情況看，弧兩邊的島大於弧中間的島，（如阿留申群島等），所以用「增生楔」也很難解釋。
（圖二）
（圖三）
學過地物的同學都知道有美國的地球物理學家用軟蠟加熱做地幔對流的實驗來證明板塊的推動力，對這個島弧-海溝的方向問題，我們也可以用軟蠟敷在一個球面上，用一個有弧面的楔子切入蠟面（弧的凸面朝上以模擬有一定弧度的「板塊俯衝」），這時在蠟上所形成的弧正好與板塊邊緣上俯衝帶所形成的島弧凸向相反。（更簡單的辦法是煮一鍋粥，把湯勺反過來插入，看看形成的弧是什麼方向，哈哈，別說我有「民科」的潛質，在矽谷干過的同學都知道我們經常不用標準材料做實驗：）。
我相信板塊學說被廣泛接受和研究已經三、四十年了，這個問題一定被業內仔細考慮過，應該已經有標準的解釋，而我尚未學到？或者是我對這個問題的理解有誤？
再貼一張馬里亞納海溝圖：
（圖四）
印尼島弧（印度尼西亞的蘇門答臘島、爪哇島等島弧）
（圖五）
你怎麼對板塊構造這麼感興趣啊，這題要是答全都成讀書報告了。但恰好我也感興趣，所以試著答一下。
我把題主的問題抽象一下：即為什麼大陸板塊的形狀趨向於A，而不是B。
放到實際的地球上就成了這樣的特徵：不僅馬里亞納、阿留申、智利、爪哇等海溝是凸向於大洋的，被動大陸邊緣（如北美）也有凸向於大洋的形態，但又分成了兩段凸起，奇勒怪了。
這顯然不是地圖投影的問題，尤其阿留申群島西部的洋殼已經呈銳角了，光從區域構造也不足以說明普遍的現象。我想地殼硬度差異，俯衝帶的動力都可以拿來做解釋。但問題有點專業，不查查資料我也沒法裝下去了...
這個問題的核心其實是水平方向上，海溝兩側端點形態的幾何學問題。我一查，這麼明顯的問題果然有人做過呀。最早1965年Wilson在Nature上發表文章的討論涉及了這個問題（Wilson, 1965），他認為地球上的活動帶（包括造山帶，洋中脊，大型走滑斷裂，下圖）從未完全消失，而是相互轉化的，比如洋中脊上的轉換斷層得到充分擴張可以成為新的洋中脊，把這種過程叫Half-shear。
並提出活動帶轉化過程中形成的多種剪切模式，這些剪切作用影響了俯衝帶的地表形態。
這種俯衝帶的地表變形，其實是洋殼撕裂過程的一個反映，在全球範圍內都存在。最典型的例如湯加海溝，新赫布里底海溝，希庫蘭吉海溝（不認識，翻譯的...），希臘海溝，直布羅陀海溝等。有學者把它稱之STEP，Subduction-Transform Edge Propagator（Govers，2005）。
解釋STEP的一個簡單的模型，就是洋殼在俯衝過程中，沿著陸殼邊界發生撕裂（a），隨著洋殼消減（b，oceanic lithosphere表示洋殼），陸殼的弧後區域（白色條帶）發生拉張作用，而未俯衝的洋殼在STEP的位置產生了逆時針的力矩，並逐漸向西發展（c），使海溝端點逐漸向陸殼方向牽引。
這個作者用地中海南側的俯衝帶與相鄰的被動大陸邊緣（地中海與非洲板塊之間）（Govers，2005），分別以正常俯衝模型，以及陸殼固定模式，分別做了有限元的模擬，來反映變形及主應力分布情況。
正常俯衝模式下的南→北向（Vy）、垂向下→上（Vz）的速度場：
正常俯衝模式下的應力場，藍色為主壓應力方向，陸殼板片邊界主壓應力向東，可以解釋變形。
但這種模擬的解釋缺少宏觀分析，忒理論。
2007年Nature上的一篇對海溝形態也有涉及，主要討論的對象是海溝向兩側延伸的長度（Schellart，2007），很有意思。一句話概括就是：海溝越短，其發生俯衝時後退速度越快，並影響海溝幾何特徵。這個模型將海溝按長度分為三類：小型俯衝板片（≤1500km），海溝後退速度極快，如湯加海溝、日本海溝、馬里亞納海溝（下圖藍色）；中等俯衝板片（~2000-3000km），後退中等，如阿留申海溝、爪哇海溝等（下圖綠色）；大型俯衝板片（≥4000km）的海溝後退速度很慢，海溝中央位置會發生停滯，進而令俯衝帶產生不一致的彎曲，如南美安第斯造山帶，智利北部的海溝中央區域，海溝不僅不後退，還向大陸方向前進，產生凸向大陸的海溝彎曲（下圖紅色），而其南北兩側的造山帶都是正常凸向大洋的。
根據統計顯示，靠近板片邊緣的區域，地幔物質被卷回淺部的量會更多，海溝後退速度越快，而越靠近俯衝帶中央地幔物質返回量越低，海溝後退速度慢。
進而詳細計算海溝長度與海溝遷移速度（V T⊥）的關係，結果顯示，海溝越短，後退速度越快（下圖）。
然後是模擬計算得出600km、2000km、6000km情況下，海溝幾何形態隨時間的不同變化特徵（下圖）。
作者將這個模型應用於安第斯、加勒比等四個俯衝帶，發現與其長期的海溝演化過程也很吻合（已有的板塊構造證據）。
所以這個模型也很好的解釋了海溝形態的變化，以及大型俯衝板片中央的異常現象（安第斯山水平方向上向大陸的凹陷）。
沒有找到更新的研究成果，這些算是目前比較合理的解釋了。
錯誤之處請指正。
參考及圖片
Govers, R. and Wortel, M., 2005. Lithosphere tearing at STEP faults: response to edges of subduction zones. Earth and Planetary Science Letters, 236(1): 505-523.
Schellart, W., Freeman, J., Stegman, D., Moresi, L. and May, D., 2007. Evolution and diversity of subduction zones controlled by slab width. Nature, 446(7133): 308-311.
Wilson, J.T., 1965. A new class of faults and their bearing on continental drift. Nature, 207: 343-347.----最高贊答案應該是正解，我這個答案是想當然的，看看就好 (⊙v⊙) ----
謝邀。。其實這就是個幾何問題沒那麼複雜吧。。不過我怎麼覺得按照弧面特徵凸向海洋才是對的。。。
島弧為什麼是個弧？因為地球是個球（廢話），所以投影到平面上的時候球面上的一條直線就成了個弧。
在球面上飄來飄去的各個板塊，一般情況下的曲率都應該跟等於1/地球半徑，除非這個板塊要掛了（就是要俯衝了）。
可以大致地把俯衝板塊想像成一個平面，板塊這個平面要橫截地球這個球。
板塊運動跟海岸侵蝕不一樣。侵蝕的時候，水漫上沙灘，但是板塊俯衝的時候，可是一整塊直接衝進地球內部去的。
（圖片來自wikipedia）
這個圖不是特別好，因為這個平面經過了圓心，相當于洋殼以90°的高角度俯衝，這種情況是不存在的。不過要是把這個平面的傾斜度稍微放緩一點（不經過圓心，向上翹一點點），就可以平面想像成俯衝的板塊。
就像這樣
從這個圖來看，是從左向右俯衝。然後把島弧想像成球面和平面的相交線。
然後，我們從正上方看一下。。。
就像畫球極平面投影一樣：
（圖片來自YouTube）
是不是一個弧？
弧面是不是向左彎曲的？
弧面是不是向板塊俯衝過來的方向彎曲的？
所以島弧應該彎向俯衝板塊對不對~。。。
大洋板塊遇到大陸板塊，大洋板塊密度更大，所以都是苦逼的大洋板塊死翹翹（俯衝）的，所以島弧都是凸向洋殼啦。。。
其實大陸板塊的碰撞是一個道理，雖然不是嚴格的俯衝帶而是造山帶，但是你看印度板塊在歐亞板塊下面，喜馬拉雅山脈就是凸向印度板塊的。
固體-固體之間俯衝，俯衝帶會凸向強度低、彈性模量低的一方（可以拿酥性餅乾做個小實驗）。我不是學地質地物的，洋殼更堅硬還是陸殼更堅硬，我不敢肯定。假設洋殼更堅硬，那麼俯衝帶會凸向陸殼。而由於洋殼與陸殼的強度差別並不是十分的大，局部的強度差異、應力集中，會使交界面更加破碎，即類似海岸線那種曲折的形狀。因此，從力學角度，「俯衝帶」可能不是板塊俯衝運動所形成的。
能形成完整的、凸向洋殼的「俯衝帶」，只可能是板塊龜裂造成的。
很有意思的問題。
印度大陸俯衝帶形成的岩漿弧也是向俯衝一側凸出的，2010年nature geoscience也有篇文章講了slab pull和ridge push的相互作用以及板片俯衝角度的變化，板片後撤或者海溝前進都可能對島弧或者大陸弧的形態有影響.
這是不是因為板塊的邊緣不是完全一致的、強度也不是均勻的? 如果你用一個手指按下一張硬板紙，你就會發現一個類似的半月形，體現在板塊上可能就是大陸板塊的突出部位或者堅硬部位
地球表面發生「形變」，主要是「化學變化」、「物理變化」造成的，拋開「化學變化」這個因素，及明顯的違背「方法論」，這是顯而易見的，但為什麼就熱衷「物理變化」，這是令人匪夷所思的。
直觀感覺原因似乎就是形成海灣的時候是海水漫上陸地，沖刷邊緣取決于海水，所以向大陸彎曲；板塊之間洋殼俯衝於陸殼之下，島弧等排布取決於陸殼邊緣，所以向大海彎曲……
別信,西北太平洋與亞歐是拉張,澳州與西南太平洋是擠壓.力來自大陸板塊而非大洋板塊.
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