Зміст
- Частина I. Східноафриканська рифтова система
- Що таке рифтова система Східної Африки?
- Як утворилися ці Ріфти?
- Частина ІІ. Східноафриканський рифт
- Інші визначні місця:
- Висновки:
- Про авторів:
Озеро Богорія та гейзер - авторські права Алекса Гута.
Фігура 1: Кольорова модель цифрового підняття, що показує межі тектонічних плит, контури висот висот, що демонструють теплові виступи та великі озера Східної Африки. Клацніть для збільшення Основна карта - це радіолокаційне зображення РСС від космічного човника НАСА.
Частина I. Східноафриканська рифтова система
Східноафриканська рифтова система (EARS) - це одне з геологічних чудес світу, місце, де в даний час земні тектонічні сили намагаються створити нові плити шляхом розщеплення старих. Простіше кажучи, розрив може розглядатися як перелом у земній поверхні, який з часом розширюється, або, більш технічно, як подовжений басейн, обмежений протилежними крутизними нормальними розломами.
Геологи досі дискутують, як саме відбувається розрив, але процес настільки добре відображений у Східній Африці (Ефіопія-Кенія-Уганда-Танзанія), що геологи додали назву новій плиті; Нубійська плита складає більшу частину Африки, тоді як менша плита, яка відтягується, отримала назву Сомалійська плита (мал. 1). Ці дві пластини віддаляються одна від одної, а також від Арабської плити на північ.
Точка, коли ці три плити зустрічаються в регіоні Афар Ефіопії, утворює те, що називається трійчастою. Однак все розбиття в Східній Африці не обмежується Африканським рогом; Є ще багато рифтингової діяльності і на південь, поширюючись на Кенію, Танзанію та регіон Великих озер Африки. Метою даної роботи є обговорення загальної геології цих розривів та висвітлення геологічних процесів, що беруть участь у їх утворенні.
Малюнок 2: Назви сегментних назв для Східноафриканської рифтової системи. Меншим сегментам іноді присвоюються власні імена, а імена, що надаються основним сегментам розколу, змінюються залежно від джерела. Клацніть для збільшення Основна карта - це радіолокаційне зображення РСС від космічного човника НАСА.
Що таке рифтова система Східної Африки?
Найдавніший і найкраще визначений розрив трапляється в регіоні Афар Ефіопії, і цей розрив зазвичай називають Ефіопським рифтом. Далі на південь трапляється низка рифтів, що включає західну гілку, "озеро Альберт-Ріфт" або "Альбертинський рифт", що містить великі східноафриканські озера, та східну гілку, яка грубо ділить Кенію на північ-південь по лінії трохи на захід від Найробі (мал. 2).
Ці дві гілки разом отримали назву Східноафриканський рифт (EAR), тоді як частини Східної гілки по-різному називали Кенійським рифтом або Григорійським рифтом (після того, як геолог, який вперше склав це карту на початку 1900-х років). Дві гілки EAR часто групуються з ефіопським рифом для формування Східно-Африканської рифтової системи (EARS).
Таким чином, повна система розривів поширюється на 1000 тисяч кілометрів лише в Африці та ще на кілька тисяч, якщо ми включаємо Червоне море та Аденську затоку як розширення. Крім того, існує кілька чітко визначених, але, безумовно, менших структур, які називаються грабенами, які мають рифтоподібний характер і чітко пов'язані геологічно з основними розривами. Деякі з них отримали імена, що відображають це, наприклад, річка Ньянза в Західній Кенії біля озера Вікторія. Таким чином, те, що люди можуть вважати єдиним розривом десь у Східній Африці, - це справді низка чітких рифтових басейнів, які пов'язані між собою і створюють відмінну геологію та топографію Східної Африки.
Малюнок 3: "Хрестоматія" утворення хорсту та грабена (зліва) порівняно з фактичною рифтовою місцевістю (вгорі праворуч) та топографією (справа праворуч). Зверніть увагу на те, як ширина, яку приймають трапецієподібні ділянки, що зазнають нормальних розломів, і утворення горста та грабена збільшується зверху вниз на лівій панелі. Рифти вважаються розтяжними особливостями (континентальні плити розтягуються) і тому часто відображають такий тип конструкції.
Клацніть для збільшення
Як утворилися ці Ріфти?
Точний механізм утворення розривів - це тривала дискусія між геологами та геофізиками. Одна популярна модель для EARS передбачає, що підвищений тепловий потік з мантії (суворо астеносфери) викликає пару теплових «опуклінь» в центральній Кенії та в районі Афра північно-центральної Ефіопії. Ці випинання можна легко побачити як підняті нагір'я на будь-якій топографічній карті місцевості (мал. 1).
У міру формування цих опуклостей вони розтягують і розривають зовнішню крихку кірку на ряд нормальних розломів, утворюючи класичну структуру горста та грабена рифтових долин (мал. 3). Більшість сучасних геологічних роздумів стверджує, що опуклість ініціюється мантійними плитами під континентом, нагріваючи поверхню над землею і змушуючи її розширюватися та руйнуватися.
В ідеалі домінуючі переломи створюються за схемою, що складається з трьох переломів або зон перелому, що випромінюються від точки з кутовим відривом 120 градусів. Точка, з якої випромінюються три гілки, називається «потрійним з’єднанням» і добре проілюстрована в районі Афар Ефіопії (мал. 4), де дві гілки зайняті Червоним морем та Аденською затокою, а третя розривна гілка на південь через Ефіопію.
Процесу розтягування, пов'язаного з утворенням розривів, часто передують величезні вулканічні виверження, які протікають на великих територіях і, як правило, зберігаються / опромінюються на боках розриву. Ці виверження деякі геологи вважають "повеневими базальтами" - лава вивергається вздовж переломів (а не на окремих вулканах) і протікає над сушею в простирадлах, як вода під час повені.
Такі виверження можуть охоплювати масивні ділянки суші та розвивати величезні товщини (приклади Деканських пасток Індії та Сибірських пасток - приклади). Якщо розтягнення кори продовжується, воно утворює "розтягнуту зону" стоншеної кори, що складається з суміші базальтових і континентальних порід, яка в підсумку опускається нижче рівня моря, як це відбулося в Червоному морі та Аденській затоці. Подальше розтягнення призводить до утворення океанічної кори та зародження нового басейну океану.
Малюнок 4: Потрійний вузол в районі Афар Ефіопії. Зображення показує ділянки розтягнутої та океанічної кори, а також ділянки відкритих повеней базальтів, які передували рифту. Райони не затінені або вкриті затопленими базальтами являють собою нормальну континентальну кору. Коли земна кора розтягується, ви закінчуєтеся стоншеною корою зі складною сумішшю континентальної та вулканічної гірської породи. Врешті-решт кора стоншується до точки виверження океанічного типу базальтів, що є сигналом того, що утворюється нова океанічна кора. Це можна побачити в Аденській затоці, а також невелику ковзання в межах Червоного моря. Первісна ступінь напливів базальтів була б більшою, але великі території були поховані в долині рифтів іншими вулканічними виверженнями та опадами. Клацніть для збільшення
Частина ІІ. Східноафриканський рифт
Якщо описаний процес розщеплення відбувається в континентальній обстановці, то у нас ситуація схожа на ситуацію, що зараз відбувається в Кенії, де формується Східноафриканський / Григорійський рифт. У цьому випадку вона називається "континентальний рифтинг" (з очевидних причин) і дає уявлення про те, що, можливо, було ранньою розвитком ефіопського рифту.
Як було сказано в частині I, розвал Східної Африки ускладнюється тим, що розвинулися дві гілки, одна на захід, на якій розташовані Великі африканські озера (де рифти заповнені водою), а інша майже паралельна рифта приблизно в 600 кілометрах до на схід, який майже ділиться на Кенію з півночі на південь до входу в Танзанію, де, здається, вимирає (мал. 2).
Озеро Вікторія сидить між цими двома гілками. Вважається, що ці розриви, як правило, слідують за старими швами між древніми континентальними масами, які зіткнулися мільярди років тому, щоб утворити африканський кратон, і що розкол навколо регіону озера Вікторія стався завдяки наявності невеликого ядра древньої метаморфічної породи, Танзанійський кратон, який був занадто важким, щоб рифта пробилася. Оскільки розрив не міг пройти прямо через цю область, він натомість розходився навколо нього, що веде до двох гілок, які можна побачити сьогодні.
Як це стосується Ефіопії, під центральною Кенією, здається, знаходиться гаряча точка, про що свідчить піднятий там топографічний купол (мал. 1). Це майже точно аналогічно рифтовій Ефіопії, а насправді деякі геологи припускають, що кенійський купол - це те саме місце, що викликало гарячу точку або шлейф, що дало початок первинному ефіопському розриву. Якою б не була причина, зрозуміло, що у нас є два розриви, які достатньо відокремлені, щоб виправдати давання їм різних назв, але достатньо близьких, щоб припустити, що вони генетично споріднені.
Шарфи Барінго: На цьому зображенні зображено кілька несправностей, які прогресують далі. По суті, ми дивимось на краї декількох блоків горстів зсередини грабена, що містить озеро Барінго. Авторські права на зображення Алекса Гута. Клацніть для збільшення
Інші визначні місця:
Що ще можна сказати про Ефіопський та Кенійський рифти? Насправді дуже багато; незважаючи на те, що східна та західна гілки були розроблені одними і тими ж процесами, вони мають дуже різний характер. Для східного відгалуження характерна більша вулканічна активність, тоді як для західного відгалуження характерні значно глибші басейни, які містять великі озера та багато осаду (включаючи озера Танганьїка, 2-е найглибше озеро у світі та Малаві).
Останнім часом в Ефіопському розриві спостерігаються виверження базальту та активне утворення тріщин, що дозволяє нам безпосередньо спостерігати початкове формування океанічних басейнів на суші. Це одна з причин, чому Східноафриканська система рифтів настільки цікава науковцям. Більшість розривів в інших частинах світу прогресували до того, що зараз вони знаходяться або під водою, або були заповнені осадами, і тому їх важко вивчити безпосередньо. Проте Східноафриканська рифтова система є прекрасною польовою лабораторією для вивчення сучасної, активно розвивається системи рифтів.
Цей регіон також важливий для розуміння коренів еволюції людини. Чимало знахідок гомінідних копалин зустрічається всередині розриву, і в даний час вважається, що еволюція тріщин могла зіграти невід'ємну роль у формуванні нашого розвитку. Структура та еволюція розриву, можливо, зробили Східну Африку більш чутливою до зміни клімату, що призводить до багатьох чергувань між вологим і посушливим періодами. Цей тиск на навколишнє середовище міг би стати стимулом, необхідним для наших предків стати двоногими та розумнішими, коли вони намагалися адаптуватися до цих мінливих кліматів (див. Статті Geotimes 2008: Похитування колиски людства Бет Крістенсен та Марк Маслін та Тектонічні гіпотези людини Еволюція М.Ройхан Гані та Нахід Д.С. Гані).
Імгненна дамба в ущелині Ньорова: Це було зроблено у ущелині Njorowa в національному парку Hells Gate. Ущелина була вирізьблена водою, і в багатьох аспектах є досить вражаючою, але тут у нас є магматична дамба, що прорізає стіну каньйону, з доктором Вудом та одним із наших путівників щодо масштабу. Авторські права на зображення Алекса Гута. Клацніть для збільшення
Висновки:
Східноафриканська рифтова система - це складна система рифтових сегментів, яка забезпечує сучасний аналог, який допомагає нам зрозуміти, як континенти розпадаються. Це також чудовий приклад того, скільки природних систем може бути переплетене - ця унікальна геологічна обстановка могла змінити місцевий клімат, що, в свою чергу, змусило наших предків розвинути навички, необхідні ходити вертикально, розвивати культуру та розмірковувати, як такий розкол прийшов. Так само, як і Гранд-Каньйон, Східноафриканська рифтова система повинна бути високо в будь-якому списку геологів, який слід відвідати.
Про авторів:
Джеймс Вуд здобув науковий ступінь доктора університету Джона Хопкінса і в даний час є професором геології в Мічиганському технологічному університеті в Хафтоні, штат Мічиган, де викладає історію Землі, геохімію, дистанційне картографування і проводить польовий курс щовесни в Східній Африці. Його основні наукові інтереси - це родовища енергії, головним чином газу та нафти, та польові роботи в рифтових долинах. Більше інформації про польовий курс у Східній Африці можна знайти на веб-сайті www.geo-kenya.com.
В даний час Алекс Гут є кандидатом доктора наук у штаті Мічиган Техч і вивчає вплив клімату на пустельний лак на відкриті потоки та алювію в долині Східної Африки. Вона допомагає доктору Вуду в польовому таборі з геології. Нещодавно вона виготовила геологічну карту південної половини Кенійського рифту, яку можна знайти на веб-сайті www.geo-kenya.com. Її веб-сайт можна переглянути за адресою: pages.mtu.edu/~alguth/.