断层双层力学模式由R.H.西布森于1977提出，认为断层由上层脆性断裂段和下层韧性变形段组成的。随着深度的增加，断裂带内的长英质断层岩的结构和构造随温度和压力的增加而变化，大致可分为碎裂岩系列和糜棱岩系列。在地下10千米范围内，长英质岩石以脆性变形为主，形成碎裂岩系列，如断层泥、断层角砾岩、碎裂岩、超碎裂岩和假玄武玻璃等。其中1000～4000米以未固结的碎裂岩为主，4～10千米以固结的碎裂岩为主。10～15千米为石英的脆韧性转换带，温度大约为250～350℃。断裂带在10～15千米以下，长英质岩石的变形以韧性变形为主，形成糜棱岩系列（见图）。

断层双层模式

西布森模式是建立在逆断层研究基础上，长英质岩石的韧-脆性过渡或转化深度与构造体制密切相关。缩短体制下形成的逆断层，韧-脆性转化深度可能因平均应力（相当于围压）增大而变浅。相反，伸展环境中形成的正断层，其韧-脆性转化带深度可能因平均应力的减小而加深。现今一般10～15千米和15～20千米分别作为逆断层和正断层的韧-脆性转化深度，而将15千米左右作为走滑断层的韧-脆性转化深度。除构造背景外，还有其他因素，特别是温度，影响韧-脆性的转化深度。因此，实践中需确立特定研究区的韧-脆性转化深度。例如，科迪勒拉区维普尔变质核杂岩区的韧脆性转化深度为16±4千米。