То, что на земной поверхности наиболее расчлененный рельеф имеет океанское дно, стало ясно немногим более двух десятилетий назад. Вначале была обнаружена система срединно-океанических хребтов — цепь подводных гор, которая пересекает основные океанские котловины и имеет протяженность около 60 тыс. км. Это, безусловно, самая длинная горная цепь на Земле. Сопоставление данных по рельефу основных океанских котловин выявило сложность геометрии цепи: во многих местах гребни срединно- океанических хребтов смещены по латерали на расстояния от нескольких километров до нескольких сотен километров.
Особенно распространены такие смешения на Срединно-Атлантическом хребте: если следовать вдоль его гребня, они будут встречаться через каждые 50-100 км. Большинство смещений невелико: чтобы найти продолжение хребта, необходимо переместиться от него менее чем на 30 км. Некоторые смещения имеют гораздо большую величину. Типичное крупное смещение представляет собой глубокую впадину, соединяющую окончания двух сегментов хребта. Впадина ограничена поднятиями, которые простираются примерно вдоль нее.
Эти поднятия называются поперечными, или трансформными, хребтами. Примечательно, что впадина и ограничивающие ее хребты могут быть отчетливо прослежены за гребнями тех сегментов хребта, которые они соединяют. Таким образом, впадина и поперечные хребты образуют протяженные нарушения рельефа дна, которые именуются океаническими зонами разломов. Рассмотрим экваториальную часть Атлантического океана. Здесь серия сближенных зон разломов рассекает Срединно-Атлантический хребет.
Крупнейшая из них, зона разломов Романш, смещает гребень хребта почти на 1000 км. Максимальные глубины во впадине Романш имеют отметки более семи километров, наиболее высокие части хребтов, ограничивающих впадину, расположены на глубине менее одного километра. Перепады в рельефе, таким образом, составляют здесь более шести километров. Укажем, для примера, что глубина Гранд-Каньона едва достигает одной четвертой этой величины. Зона разломов Романш граничит с несколькими аналогичными зонами, вместе с которыми она образует последовательность впадин и поперечных хребтов шириной несколько сотен километров (в направлении с севера на юг).
Вся эта область, Экваториальная зона сдвигов, вряд ли имеет аналог по размерам и расчлененности где-нибудь еще на нашей планете. Какие геологические процессы создали зоны разломов в экваториальной Атлантике и подобные им зоны, обнаруженные повсеместно в океанских котловинах? Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть события, в результате которых образуются океанские котловины. Зоны разломов в таком случае предстанут перед нами как области интенсивной геологической активности.
Они возникают в процессе раскрытия океанских котловин и в дальнейшем подвергаются значительным перестройкам. Первым ключом к разгадке природы зон разломов явилось, по-видимому, установление того факта, что в окрестности гребня срединно-океанического хребта имеют место интенсивная сейсмическая и вулканическая активность и высокий тепловой поток, идущий из недр Земли. Теория тектоники плит объяснила и это, и другие открытия. Один из постулатов теории состоит в том, что новая океаническая кора образуется вдоль оси срединно-океанических хребтов и присоединяется к крупным плитам, составляющим дно океанских котловин.
Плиты переносят кору от гребней хребтов со скоростями от 1 до 20 см/год. Таким образом, гребни являются осями спрединга океанского дна. В некоторых случаях, в том числе в Атлантическом океане, смещающиеся плиты раздвигают континенты, чем и обеспечивают их дрейф. Геологическая значимость латеральных смещений гребней оставалась, однако, неясной до тех пор, пока в 1965 г. Дж. Вильсон из Торонтского университета не ввел концепцию трансформного разлома в гипотезу спрединга океанского дна.
Согласно этой концепции, одна плита уносит кору с одной стороны от гребня хребта, а другая — с другой. Вследствие этого вдоль линии смещения двух сегментов хребта блоки коры должны скользить относительно друг друга, двигаясь в противоположных направлениях. Смещение и представляет собой активную часть трансформного разлома. Геологи называют такое место зоной сдвиговых перемещений.
Согласно модели Вильсона сдвиговые перемещения происходят по всей длине трансформного разлома, но не выходят за его пределы вдоль линии, представляющей собой продолжение трансформного разлома в океанской котловине. Это предсказание подкрепляется наблюдениями: эпицентры землетрясений обычно располагаются в пределах трансформного разлома, но редки вдоль его продолжения.