南極半島は、南アメリカ大陸の南約1,000 キロメートル (650マイル)に位置し、南極大陸の最北端の部分です。関連するアンデス山脈と同様に、南極半島は海洋と大陸の衝突による沈み込みの優れた例です。[ 1 ]この半島は 2 億年以上にわたって継続的に沈み込みを経験してきましたが、[ 2 ]大陸の合体と分裂の際の大陸配置の変化により、半島自体の向きが変わり、[ 3 ]沈み込み帯に関連する地下の火山岩も変化しました。 [ 4 ]
南極半島の地質形成は3つの段階を経て起こった。

ゴンドワナ大陸が分裂すると、南極半島は現在の形になり始めました。[ 7 ]約2億2000万年前、南極大陸、南アメリカ大陸、アフリカ大陸が分裂しました。この分裂により、低起伏の盆地が形成され、堆積物の運搬とそれに続く堆積岩の堆積が可能になりました。[ 4 ]これらの岩石は半島で最も古く、トリニティ半島グループ(TPG)に属し、縁海盆に堆積した厚さ約1200~3000mの珪砕屑性タービダイト堆積物で構成されています。 [ 4 ]残念ながら、その年代は十分に特定されていませんが、おそらくペルム紀 後期と三畳紀のものです。これらの堆積物の砕屑成分は、ゴンドワナ大陸から北東に運ばれてきた変成岩、火成岩、堆積岩の風化、侵食、それに続く運搬に由来します。 [ 4 ]
この時期に、トリニティ半島群の堆積物は褶曲し、特に半島の最北端でわずかに変成しました。この時期には、背弧衝上断層運動も発生しました。これらの現象は、南東太平洋プレートがゴンドワナ超大陸の下に沈み込み始めたことが原因である可能性が最も高いです。その結果、太平洋プレートの海洋基盤からの縁辺海盆砕屑物が、より古い結晶質基盤からなるゴンドワナ大陸の縁辺に衝上しました。[ 4 ]

内側のマグマ弧は、外側のマグマ弧よりも古いにもかかわらず、地形起伏が大きくなっています。これは南極半島の大陸を形成しています。内側のマグマ弧の形成は、陸上の砕屑物の堆積と酸性火山活動および深成活動の初期段階によって特徴付けられます。[ 4 ]中生代の砕屑物層(図2の番号2)は、マウントフローラ層(MFF)[ 4 ]で構成されており、これは植物を含む粗粒堆積角礫岩と礫岩の厚さ270mの層で、砂岩と頁岩が少量挟まれています。[ 4 ] 砕屑層はTPG堆積物の上に重なっており、傾斜不整合によって分離されています。MFF砕屑物層の上には、ケニー氷河層(KGF)の酸性火山岩があります。[ 4 ]この火山層は、流紋岩-デイサイト溶岩、溶結凝灰岩、凝灰岩、および凝集岩 からなる厚さ 215 m のグループです。 [ 4 ] MFF および TPG 堆積物に貫入している 酸性岩脈と岩床は、KGF成層火山によるものかもしれません。[ 4 ] KGF 層を形成した酸性火山活動は、南極半島北部における 中期ジュラ紀- 前期白亜紀の深成岩貫入と関連しています。 [ 4 ]これらの深成岩貫入は、海洋プレート沈み込みの開始時にゴンドワナ大陸縁辺部で 発生したドーム形成とリフト形成によって引き起こされた可能性があります。 [ 4 ]
南シェトランド諸島を含む外側マグマ弧は、内側マグマ弧の西方向への移動である。内側マグマ弧と同様に、外側マグマ弧も沈み込みに関連した酸性火山活動で構成されている。[ 4 ]安山岩質溶岩の生成に必要な条件に焦点を当てたアレクサンダー島の研究では、安山岩質溶岩の起源は、拡大海嶺の沈み込みによるスラブウィンドウの発達、または前弧海盆下の沈み込んだスラブの分裂のいずれかであると仮定した。[ 3 ]南シェトランド諸島は、2つの横ずれ断層系によって二分されている。[ 4 ] 島弧と平行な古い断層系は、右横ずれ断層を特徴とし、第三紀のほとんどの間、キングジョージ島で活動していた。[ 8 ]より新しい断層系も一連の横ずれ断層であり、古い断層系を押しやり、島弧に横断するように形成された。[ 4 ]断層活動の動きは、沈み込み帯に対する南極大陸の反時計回りの回転によって引き起こされた。[ 4 ]

南極半島沈み込み帯の進化における最後にして最新の段階は、ブランズフィールド地溝帯の開口であり、[ 2 ] [ 5 ]漸新世から現在に至るまでブランズフィールド背弧海盆を形成している。 [ 2 ]この海盆は、内側のより古いマグマ弧(南極半島本土)と外側のより新しいマグマ弧(サウスシェトランド諸島)を隔てている。[ 9 ]アルカリ性およびソレアイト質の火山活動は、この地溝形成イベントに関連している。
拡大中心の海溝方向への移動は、フェニックスプレートが南極プレートの下に沈み込むことに起因する。[ 2 ]スラブロールバックとサウスシェトランド海溝の海洋側への後退により、上盤プレートの先端に伸張力が作用している。[ 2 ]この伸張の結果生じたブランズフィールド海峡は、400万年前以下であると推定されている。[ 2 ] 新しい玄武岩質地殻の形成によって生じた磁気異常[ 6 ]とブランズフィールドリフトの軸[ 2 ]に一致する磁気異常は、ブランズフィールド海峡で新たに形成された海洋地殻が約130万年前であることを示している。[ 2 ]残念ながら、堆積物の堆積とリフトへの広範囲な貫入により、コンピュータモデリングは信頼できないものとなっている。[ 2 ]陸上火山活動は散発的に発生しており、組成は主にアルカリ性からソレアイト質である。[ 6 ]