摘要
海洋转换断层是地震和构造活动活跃的板块边界1这在海洋板块上留下了可以跨越整个海洋盆地的伤疤——被称为断裂带2。目前对板块构造的描述假定转换断层是保守的二维走滑边界1，3.在此期间，岩石圈既不产生也不破坏，岩石圈随着板块年龄的增长而冷却和加深4。然而，最近对41个海洋转换断层及其相关断裂带的高分辨率多波束测深数据进行了汇编，这些数据涵盖了所有可能的扩展速率，表明这种假设是不正确的。在这里，我们表明，与基于板块冷却理论的预期相反，沿着转换断层的海底比其相关的断裂带系统地更深(高达1.6公里)。洋脊与转换断层交接处的增生似乎具有强烈的不对称性:交接处的外角起伏较浅，岩浆活动更广泛，而内角则有深节点盆地，似乎岩浆匮乏。三维粘塑性数值模型表明，变形带内的塑性剪切破坏导致板块边界在海底以下深度增加的情况下经历越来越大的斜剪切。这导致了内角周围的伸展，使转换断层的地壳和岩石圈变薄，并与沿转换断层的海底加深有关。水深资料表明，当转换断层与相对的脊轴相交时，变薄的转换断层地壳被第二阶段的岩浆活动所增强。这使得转换断层系统的吸积是一个两阶段的过程，与洋中脊其他地方的吸积根本不同。
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作者信息
作者及单位
贡献
I.G.发起了这项研究，并汇编和分析了测深数据。L.H.R.和J.P.M.设计了三维数值模拟和后处理技术。K.I.和L.H.R.进行了地球动力学模拟。i.g.、l.h.r.、j.p.m和C.W.D.讨论并解释了结果，并撰写了论文。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益冲突。
额外的信息
同行评议信息自然感谢Jean-Arthur Olive和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。
出版商的注意b施普林格《自然》杂志对已出版的地图和机构的管辖权要求保持中立。
扩展数据图和表
图1变换断层的地理位置图。
研究了太平洋、大西洋(上)和印度洋(下)的转换断层和断裂带。编号见补充表1。
扩展数据图2脊变换系统和脊变换交叉点全图。
一个东太平洋隆起北部的克利珀顿变换断层。b印度东南脊的Vlamingh变换断层。c在25°40′S附近缓慢扩张的大西洋中脊南部变形断层。d位于印度西南脊超低扩张的马里恩变换断层。e西南印度洋脊的亚特兰蒂斯II型转换断层。色阶为深1公里e比一个- - - - - -d。右列显示了由左列中的黑框表示的脊变换交点(也如图2所示)。1，但这里有实际的方向)。TDZ:变换变形区;FZ，断裂带。
图3地球动力学模拟的基本设置。
变换-断层系统是由地表的运动边界条件(z= 0)。
扩展数据图4粘度。
模型运行的(以10为底)对数粘度结构如图所示。3.显示。转换断层上板块年龄的差异导致了强度的不对称，从而导致分隔板块的剪切带在深度上是倾斜的。绿线表示板块边界(定义为vx= 0)，水深分别为2公里、4公里和6公里。灰色箭头表示投射到变换垂直薄片上的地幔流动方向(强度与箭头长度成正比)。内角的浅、低粘度区域是脆性变形区。
扩展数据图6脆性和韧性变薄。
一个模型的延性和脆性减薄因子如图2所示。3.。b，轮廓线沿黑色虚线一个显示了脆性层的厚度(绿色，右轴)和累积的韧性加脆性拉伸因子β(黑色，左轴)表示向西移动(虚线)和向东移动(实线)的板块。c，与图中相同截面的物料流动方向(箭头)和剖面内水平速度(色标)b。绿线标志着脆性带的底部b包括定向。RTI，脊变换交点。
图8地球动力学模拟结果。
一个，b，模式顶部下方10km处转换剪切带的倾角，在不同扩展速率下与剪切带长度的函数(一个)和不同变换长度的年龄偏移量(b）.c- - - - - -e，对于滑动率为1厘米/年的不同变换长度，板块边界的深度与倾角−1（c)，每年3厘米−1（d)和6厘米年−1（e）.
图9变压器故障统计估计。
变换断层宽度43相对年龄偏移量和传播率分别显示在左边和右边。
图10脊变换交点岩浆活动的离脊轴轨迹。
一个中大西洋海岭南部西侧的未命名断裂带。b位于中印度脊西侧的玛丽塞莱斯特断裂带(FZ)上的j形火山脊。c西南印度脊(SWIR)北侧的未命名断裂带，显示火山活动横跨断层迹。比例尺的单位是公里。
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