Conţinut
- Partea I. Sistemul Rift est-african
- Ce este sistemul East Africa Rift?
- Cum s-au format aceste Rifturi?
- Partea a II-a. Riftul est-african
- Alte puncte de interes:
- concluzii:
- Despre autori:
Lacul Bogoria și gheizerul - Dreptul de autor al imaginii Alex Guth.
Figura 1: Model de elevație digitală colorată, care prezintă limitele plăcilor tectonice, contururi ale înălțimilor de înălțime care demonstrează bulgurile termice și lacurile mari din Africa de Est. Faceți clic pentru a mări. Harta de bază este o imagine de topografie a radarului navetelor spațiale de către NASA.
Partea I. Sistemul Rift est-african
Sistemul Rift East Africa (EARS) este una dintre minunile geologice ale lumii, un loc unde forțele tectonice ale pământului încearcă în prezent să creeze noi plăci prin împărțirea celor vechi. În termeni simpli, o ruptură poate fi gândită ca o fractură în suprafața pământului care se lărgește în timp, sau mai mult din punct de vedere tehnic, ca un bazin alungit delimitat de defecțiuni abrupte opuse.
Geologii continuă să dezbată exact modul în care este vorba despre rufting, dar procesul este atât de bine afișat în Africa de Est (Etiopia - Kenya-Uganda-Tanzania) încât geologii au atașat un nume noii plăci pentru a fi; Placa Nubiană constituie cea mai mare parte a Africii, în timp ce placa mai mică care se trage a fost numită Placa Somaliană (Figura 1). Aceste două plăci se îndepărtează formându-se reciproc și, de asemenea, departe de placa arabă spre nord.
Punctul în care aceste trei plăci se întâlnesc în regiunea Afar din Etiopia formează ceea ce se numește triplă joncțiune. Cu toate acestea, toată spargerea din Africa de Est nu se limitează la Cornul Africii; există, de asemenea, o mulțime de activități de rifting și mai spre sud, extinzându-se în Kenya, Tanzania și regiunea Africii Marilor Lacuri. Scopul acestei lucrări este de a discuta despre geologia generală a acestor rifturi și de a evidenția procesele geologice implicate în formarea lor.
Figura 2: Numele segmentului Rift pentru sistemul Rift est-african. Uneori, segmentele mai mici sunt date propriile lor nume, iar numele date principalelor segmente se modifică în funcție de sursă. Faceți clic pentru a mări. Harta de bază este o imagine de topografie a radarului navetelor spațiale de către NASA.
Ce este sistemul East Africa Rift?
Cea mai veche și mai bine definită rift are loc în regiunea Afar din Etiopia și această riftă este de obicei denumită Riftul etiopian. Mai departe spre Sud, apar o serie de rifturi, care includ o ramură occidentală, „Lacul Albert Rift” sau „Albertine Rift” care conține Marile Lacuri din Africa de Est și o ramură de est care vizită aproximativ Kenya de la nord la sud pe o linie. ușor la vest de Nairobi (Figura 2).
Aceste două ramuri au fost denumite Riftul est-african (EAR), în timp ce unele părți ale ramurii estice au fost denumite diferit Rift-ul Keniei sau Riftul Grigore (după geologul care l-a cartografiat pentru prima dată la începutul anilor 1900). Cele două filiale ale EAR sunt adesea grupate cu Riftul etiopian pentru a forma Sistemul Rift Africa de Est (EARS).
Sistemul complet de rupturi se extinde, așadar, cu 1.000 de kilometri doar în Africa și încă câțiva 1000, dacă includem Marea Roșie și Golful Aden ca extensii. În plus, există mai multe structuri bine definite, dar cu siguranță mai mici, numite grabens, care au un caracter asemănător rupt-ului și sunt clar asociate geologic cu rifturile majore. Unele dintre acestea au primit nume care reflectă acest lucru, cum ar fi Riftul Nyanza din vestul Keniei, lângă Lacul Victoria. Astfel, ceea ce oamenii ar putea presupune a fi o singură fisură undeva în Africa de Est este într-adevăr o serie de bazine distincte care sunt toate legate și care produc geologia și topografia distinctivă a Africii de Est.
Figura 3: Formarea „manualului” de tip horst și graben (stânga) în comparație cu terenul efectiv de rift (dreapta sus) și topografie (dreapta jos). Observați cum lățimea prelevată de zonele trapezoidale care suferă defecte normale și formarea horst și graben crește de sus în jos în panoul din stânga. Rifturile sunt considerate caracteristici de extensie (plăcile continentale se trag în afară) și afișează deseori acest tip de structură.
Faceți clic pentru a mări.
Cum s-au format aceste Rifturi?
Mecanismul exact al formării riftului este o dezbatere continuă între geologi și geofizicieni. Un model popular pentru EARS presupune că fluxul de căldură crescut din manta (strict astenosfera) provoacă o pereche de „bulgări” termice în Kenya centrală și în regiunea Afar din Etiopia nord-centrală. Aceste umflături pot fi văzute cu ușurință ca terenuri înalte, pe orice hartă topografică a zonei (Figura 1).
Pe măsură ce aceste bulgări se formează, acestea se întind și fracturează crusta fragilă exterioară într-o serie de defecțiuni normale care formează structura clasică horst și graben a văilor rupte (figura 3). Cele mai multe gândiri geologice actuale susțin că bombardamentele sunt inițiate de penele de manta de pe continent, încălzind crusta supraviețuitoare și determinând extinderea și fracturarea acesteia.
În mod ideal, fracturile dominante create apar într-un model format din trei fracturi sau zone de fractură care radiază dintr-un punct cu o separare unghiulară de 120 de grade. Punctul din care cele trei ramuri radiază se numește „triplă joncțiune” și este bine ilustrat în regiunea Afar din Etiopia (figura 4), unde două ramuri sunt ocupate de Marea Roșie și Golful Aden, iar a treia ramură de rift rulează spre sud prin Etiopia.
Procesul de întindere asociat cu formarea riftului este adesea precedat de erupții vulcanice uriașe care curg pe suprafețe mari și sunt de obicei păstrate / expuse pe flancurile riftului. Unii geologi consideră că aceste erupții sunt „bazalturi de inundații” - lavă este eruptă de-a lungul fracturilor (mai degrabă decât la vulcani individuali) și trece peste pământ în foi ca apa în timpul unei viituri.
Astfel de erupții pot acoperi zone masive de pământ și pot dezvolta grosimi enorme (Capcanele Deccan din India și Capcanele Siberia sunt exemple). Dacă întinderea crustei continuă, ea formează o "zonă întinsă" de crustă subțiată, formată dintr-un amestec de roci bazaltice și continentale care în cele din urmă scade sub nivelul mării, așa cum s-a întâmplat în Marea Roșie și Golful Aden. Întinderea ulterioară duce la formarea crustei oceanice și la nașterea unui nou bazin oceanic.
Figura 4: Triple joncțiune în regiunea Afar din Etiopia. Imaginea arată zone de crustă întinsă și oceanică, precum și zone de bazalturi inundate expuse care au precedat rufele. Zonele nefăcute sau acoperite de bazaltele inundabile reprezintă crusta continentală normală. Pe măsură ce crusta se desparte, sfârșești cu crustă subțiată cu un amestec complex de rocă continentală și vulcanică. În cele din urmă, crusta se reduce până la punctul în care izbucnesc bazaltele de tip oceanic, care este semnalul că se formează o nouă crustă oceanică. Acest lucru poate fi observat în Golful Aden, precum și o mică pivotare în Marea Roșie. Mărimea inițială a bazalelor inundaționale ar fi fost mai mare, dar zone mari au fost îngropate în valea riftului de alte erupții și sedimente vulcanice. Faceți clic pentru a mări.
Partea a II-a. Riftul est-african
Dacă procesul de rufting descris are loc într-un cadru continental, atunci avem o situație similară cu cea care se întâmplă acum în Kenya, unde se formează Africa de Est / Gregory Rift. În acest caz, se face referire la „spargere continentală” (din motive evidente) și oferă o privire asupra a ceea ce ar fi putut fi dezvoltarea timpurie a Riftului etiopian.
Așa cum am menționat în partea I, spargerea Africii de Est este complicată de faptul că s-au dezvoltat două ramuri, una spre vest, care găzduiește marile lacuri africane (unde riftul s-a umplut cu apă) și o altă riftă aproape paralelă la aproximativ 600 de kilometri până la est, care aproape că biruie Kenya de la nord la sud, înainte de a intra în Tanzania unde pare să moară (Figura 2).
Lacul Victoria se află între aceste două ramuri. Se crede că aceste rifturi urmează în general suturi vechi între masele continentale antice care s-au ciocnit miliarde de ani în urmă pentru a forma cratonul african și că scindarea din regiunea Lacului Victoria s-a produs din cauza prezenței unui mic nucleu de rocă metamorfică antică, Cratonul din Tanzania, care a fost prea greu pentru ca prăpastia să se descurce. Deoarece prăpastia nu a putut merge direct prin această zonă, în schimb a deviat în jurul ei ducând la cele două ramuri care pot fi văzute astăzi.
Așa cum se întâmplă în Etiopia, un punct fierbinte pare a fi situat sub centrul Keniei, așa cum o demonstrează cupola topografică de acolo (Figura 1). Acest lucru este aproape exact analog cu Etiopia, și, de fapt, unii geologi au sugerat că cupola din Kenya este același hotspot sau plumă care a dat naștere la riftul inițial etiopian. Oricare ar fi cauza, este clar că avem două rupturi care sunt suficient de separate pentru a justifica acordarea de nume diferite, dar suficient de aproape pentru a sugera că sunt legate genetic.
Eșarfe de baringo: Această imagine arată mai multe cicatrici defecte care sunt progresiv mai departe. În esență, ne uităm la marginile mai multor blocuri de cai dintr-un graben care conține Lacul Baringo. Drepturi de autor la imagine Alex Guth. Faceți clic pentru a mări.
Alte puncte de interes:
Ce altceva putem spune despre ascensiunile etiopiene și din Kenya? Destul de mult; chiar dacă ramurile estice și occidentale au fost dezvoltate prin aceleași procese, acestea au caractere foarte diferite. Ramura de Est este caracterizată de o activitate vulcanică mai mare, în timp ce Ramura de Vest este caracterizată de bazine mult mai adânci care conțin lacuri mari și o mulțime de sedimente (inclusiv Lacurile Tanganyika, al doilea lac cel mai adânc din lume și Malawi).
Recent, în Riftul etiopian au fost observate erupții de bazalt și formare activă de crevete, care ne permite să observăm direct formarea inițială a bazinelor oceanice pe uscat. Acesta este unul dintre motivele pentru care sistemul de afacere est-african este atât de interesant pentru oamenii de știință. Cele mai multe rifturi din alte părți ale lumii au progresat până în momentul în care acestea sunt fie sub apă, fie au fost umplute cu sedimente și sunt astfel greu de studiat direct. Cu toate acestea, sistemul est-african Rift este un laborator excelent pentru a studia un sistem modern, în curs de dezvoltare activă.
Această regiune este importantă și pentru înțelegerea rădăcinilor evoluției umane. Multe descoperiri de hominizi se întâlnesc în interiorul riftului, iar în prezent se crede că evoluția fisurilor poate să fi jucat un rol integral în modelarea dezvoltării noastre. Structura și evoluția riftului au făcut ca Africa de Est să fie mai sensibilă la schimbările climatice care duc la multe alternanțe între perioadele umede și cele aride. Această presiune de mediu ar fi putut fi impulsul necesar pentru ca strămoșii noștri să devină bipedali și mai creștini, în timp ce încercau să se adapteze la aceste climaturi schimbătoare (vezi articolele Geotimes 2008: Rocking the Cradle of Humanity de Beth Christensen și Mark Maslin și Ipotezele Tectonice ale Omului Evoluție de M.Royhan Gani și Nahid DS Gani).
Digul Igneu din Cheile Njorowa: Acest lucru a fost luat la Cheile Njorowa din Parcul Național Hells Gate. Defileul a fost sculptat de apă și este destul de spectaculos în multe privințe, dar aici avem un dig igienic care taie prin peretele canionului, cu Dr. Wood și unul dintre ghizii noștri pentru amploare. Drepturi de autor la imagine Alex Guth. Faceți clic pentru a mări.
concluzii:
East Africa Rift System este un sistem complicat de segmente care oferă un analog modern care ne ajută să înțelegem modul în care continentele se despart. Este, de asemenea, un excelent exemplu de câte sisteme naturale pot fi împletite - acest cadru geologic unic ar fi putut modifica climatul local care, la rândul său, a făcut ca strămoșii noștri să dezvolte abilitățile necesare pentru a merge pe verticală, a dezvolta cultura și a reflecta modul în care o astfel de fisură a ajuns să fie. La fel ca Marele Canion, sistemul Rift Est-Africane ar trebui să se ridice pe orice listă de minuni geologice de vizitat.
Despre autori:
James Wood este doctorat de la Universitatea Johns Hopkins și este în prezent profesor de Geologie la Universitatea Tehnologică Michigan din Houghton, Michigan, unde predă Istoria Pământului, Geochimie, Cartografiere la distanță și conduce un curs de teren în fiecare primăvară în Africa de Est. Principalele sale interese în cercetare sunt depozitele de energie, în principal gaz și petrol, și lucrul pe teren în văile rupte. Mai multe informații despre cursul de câmp din Africa de Est puteți găsi pe www.geo-kenya.com.
Alex Guth este în prezent candidat la doctorat la Michigan Tech și se uită la efectele climatului asupra lacului deșert asupra fluxurilor expuse și aluviunului din Valea Rift-ului din Africa de Est. O asistă pe dr. Wood cu tabăra de geologie. Ea a produs recent o hartă geologică a jumătății de sud a Riftului Kenya, care poate fi găsită pe www.geo-kenya.com. Site-ul ei poate fi vizualizat la: pages.mtu.edu/~alguth/.