海底转换断层的作用(海底断层怎么形成的)

导语：海底转换断层

大洋中脊被一系列横向断裂带切割，其间距约50-300公里。这种断裂带大多与中脊轴线相垂直，看上去很象在后期把中脊错开的平移断层。

加拿大学者威尔逊(Wilson，1965)指出，这种横断中脊的断裂带不是一般的平移断层，而是自中脊轴部向两侧的海底扩张所引起的一种特殊断层。威尔逊称之为转换断层。

1. 转换断层与平移断层对比

平移断层(上)与转换断层(下)(叉号代表地震频繁的 转换断层活动段落)

2、转换断层错动方向的确定

要判断裂带活动段落的错动方向，可借助该处地震震源机制的研究。位于震源周围不同方位的地震台所记录到的来自震源的初动，具有不同的性质。

·若断层靠地震台一侧的岩石向着地震台方向运动，该地震台接收到的纵波初动是压缩波；

·如果断层靠地震台一侧的岩石离开地震台方向运动，该地震台接收到的纵波初动则为拉张波。

在震源周围出现两个压缩象限(+)和两个拉张象限(-)，它们被断层面及与断层面垂直的辅助面分开。

位于这两个节面上的地震台，接收不到纵波初动(或很弱)。根据震源周围各地震台记录到的初动符号，可以把两个压缩象限和拉张象限以及两个节面的位置确定下来，但还不能确定其中哪一个面是断层错动面。根据地震波研究以及其他资料，有可能鉴别哪一个面是断层面。如果震源的错动导致地面上出现裂缝带，与该裂缝带走向相应的节面就是断层面，这是判断断层面最理想的方法。

此外，等震线的长轴方向、余震分布的长轴方向等也指示了断层面的延神方向。断层面确定之后，根据压缩区和拉张区的象限分布情况又可以定出地震断层的错动方向。

1966年，赛克斯(L.R.Sykes)发现断裂带上的地震都以走向滑动占优势，各次地震震源机制所反映的断层错动方向，与转换断层所要求的方向完全相符，证明断裂带确是一种不同于平移断层的转换断层。

地震活动几乎都集中在BC段上，而在中脊轴以外的AB和CD段，一般没有地震发生。可见断层的错动仅发生在BC段上，至两个端点B和C，断层的错动突然终止。一般平移断层的错动，向着两端逐渐减弱、慢慢消失的。而转换断层向两侧并不存在减弱的现象，而是突然终止，转换成另一种形式的运动（如中脊轴部的拉张运动）。

转换断层是由中脊两侧海底的扩张移动引起的，转换断层的错动方向也就是海底扩张的方向，所以，转换断层的发现和验证，为海底扩张说提供了又一有力的依据。转换断层与海底磁异常、深海钻探成果，并列为海底扩张的说的三大证据。

转换断层很可能与中脊同时形成，生成历史可追溯到大陆裂谷阶段。当岩石圈拉张破裂，断裂循地块的薄弱带发生，它们在地表上的展布极不规则，很少呈直线形。张文佑等强调可形成锯齿状断裂。在大洋张开的初期，若该断裂的某些段落平行于板块运动的方向，即可沿其生成转换断层。只要板块分离扩张的方向保持稳定，沿转换断层的错动便可以持续发生。

连接中脊和中脊的转换断层，是最先认识到的一种转换断层。还有连接洋脊和

海沟的洋脊—海沟型转换断层，以及连接海沟与海沟的海沟一海沟型转换断层。进一步考虑到岛弧-海沟系靠转换断层一侧的岩石圈是俯冲还是仰冲，则岛弧一海沟系又有凹弧与凸弧之别。

威尔逊提出了六种转换断层类型，即洋脊—洋脊型、洋脊—凹弧型、洋脊—凸弧型、凹弧一凹弧型、凹弧一凸弧型、凸弧一凸弧型。

六种右旋的转换断层类型(上)及其经历一段时期后的状态(下)

a．洋脊—洋脊型；

b. 洋脊—凹弧型；

c．洋脊一凸弧型；

d. 凹弧一凹弧型；

e. 凹弧一凸弧型；

f．凸弧一凸弧型

由于岛弧可向凸面所指方向仰冲推进，故:

·洋脊一凹弧型和凹弧一凹弧型转换断层逐渐伸长；

·凸弧—凸弧型转换断层逐渐缩短;

·洋脊一洋脊型转换断层活动段落的长度通常保持不变;

·洋脊一凸弧型和凹弧一凸弧型转换断层的长度在各种具体情况中是不确定的(前者可能缩短)。

各类转换断层的错动，均在两端骤然终止，并转换成洋脊的拉张运动或岛弧—海沟系(及年青造山带)的挤压运动。

3、转换断层的类型

洋脊一洋脊型断层几乎都位于洋底，唯有圣·安德烈斯断层是例外，它展布于北美大陆西部。它的南端与加利福尼亚湾内东太平洋海隆重的北延部分相接，北端与戈达脊、胡安·德富卡脊相接，属右旋洋脊一洋脊型转换断层。

沿转换断层所发生的运动未必纯属平移剪切。有的转换层尚兼有拉张或挤压性质，据此可将转换层划分为张性转换断层和压性转换断层。

·压性转换断层的构造变形十分强烈。

·沿着张性转换断层，往往有软流圈物质上涌，出现火山活动，局部可形成新的洋壳，如加勒比板块的北界开曼海槽槽底，曾采集到新鲜的玄武质熔岩。这种转换断层又称泄漏型转换断层。

·张性转换断层在海底地形上常发育成狭长的沟槽，有时也称为海沟。显然，这种转换断层型海沟与那些伴有洋底俯冲作用的真正海沟在构造含义上是不同的。

本文内容由小鸣整理编辑！