Съдържание
- Част I. Източноафриканската разривна система
- Какво представлява разломната система в Източна Африка?
- Как се образуваха тези разриви?
- Част II. Източноафриканският разрив
- Други интересни места:
- Изводи:
- За авторите:
Езерото Богория и гейзер - Авторско право на Алекс Гут.
Фигура 1: Цветен цифров модел за издигане, показващ границите на тектонските плочи, очертания на височините на височината, демонстриращи топлинните издутини и големи езера на Източна Африка. Кликнете за уголемяване. Базовата карта е радарна топография на радар на Space Shuttle от НАСА.
Част I. Източноафриканската разривна система
Източноафриканската разривна система (EARS) е едно от геоложките чудеса на света, място, където понастоящем земните тектонски сили се опитват да създадат нови плочи чрез разделяне на стари. Казано по-просто, разривът може да се мисли като счупване в земната повърхност, което се разширява във времето или по-технически като продълговат басейн, ограничен от противоположно стръмно потапяне на нормални разломи.
Геолозите все още спорят как точно става разривът, но процесът е толкова добре показан в Източна Африка (Етиопия-Кения-Уганда-Танзания), че геолозите са прикрепили име към новата плоча, която трябва да бъде; Нубийската плоча съставлява по-голямата част от Африка, докато по-малката плоча, която се отдръпва, е наречена Сомалийската плоча (Фигура 1). Тези две плочи се отдалечават една от друга и също се отдалечават от арабската плоча на север.
Точката, в която тези три плочи се срещат в района на Афър на Етиопия, образува това, което се нарича тройно кръстовище. Въпреки това цялото разцепление в Източна Африка не е ограничено до Африканския рог; има много рифтинг дейности и на юг, като се простира в Кения и Танзания и региона на Големите езера в Африка. Целта на този документ е да се обсъди общата геология на тези разриви и да се подчертаят геоложките процеси, участващи в тяхното формиране.
Фигура 2: Наименования на сегментните раздели за Източноафриканската система за разлом. По-малките сегменти понякога се дават собствени имена, а имената, дадени на основните разделителни сегменти, се променят в зависимост от източника. Кликнете за уголемяване. Базовата карта е радарна топография на радар на Space Shuttle от НАСА.
Какво представлява разломната система в Източна Африка?
Най-старият и най-добре определен разрив се среща в района на Афър на Етиопия и този разрив обикновено се нарича Етиопска пропаст. По-на юг се появяват поредица от разриви, които включват западен клон, "езерото Албертски рифт" или "Албертинския пролом", който съдържа Източноафриканските големи езера, и източен клон, който грубо разделя Кения на север-юг по линия леко на запад от Найроби (фиг. 2).
Тези два клона заедно са наречени Източноафрикански разрив (EAR), докато части от източния клон са наричани по различен начин Кенийския пролом или Грегъри Рифт (след геолога, който го е картографирал в началото на 1900 г.). Двата клона на EAR често са групирани с етиопския разрив, за да образуват Източноафриканската разривна система (EARS).
Следователно цялостната разривна система се простира само на хиляди километри в Африка и още няколко хиляди, ако включим Червено море и Аденския залив като разширения. В допълнение има няколко добре дефинирани, но определено по-малки структури, наречени грабени, които имат подобен на разрив характер и ясно се асоциират в геологичен план с основните разриви. На някои от тях са дадени имена, отразяващи това като рифта на Нинза в Западна Кения, близо до езерото Виктория. По този начин онова, което хората биха могли да приемат за единичен разрив някъде в Източна Африка, наистина е поредица от различни басейни, които са свързани и произвеждат отличителната геология и топография на Източна Африка.
Фигура 3: "Учебник" образуване на хорст и грабен (вляво) в сравнение с действителния разривен терен (горе вдясно) и топография (долу вдясно). Забележете как ширината, поета от трапецовидните зони, подложени на нормални дефекти, и образуването на хорст и грабен се увеличава отгоре надолу в левия панел. Разривите се считат за екстензивни характеристики (континенталните плочи се раздробяват) и затова често показват този тип структура.
Кликнете за уголемяване.
Как се образуваха тези разриви?
Точният механизъм на образуване на разрив е продължаващ дебат между геолози и геофизици. Един популярен модел за EARS предполага, че повишеният топлинен поток от мантията (строго астеносферата) причинява двойка термични "издутини" в централната част на Кения и района на Афар в северната централна Етиопия. Тези издутини могат лесно да се видят като издигнати планини на всяка топографска карта на района (Фигура 1).
Тъй като тези издутини се образуват, те се разтягат и раздробяват външната крехка кора в серия от нормални разломи, образуващи класическата структура на хорст и грабен на рифтовите долини (Фигура 3). Повечето съвременни геоложки мисли мислят, че издутините са инициирани от мантийни струи под континента, които загряват горната кора и я причиняват да се разшири и разруши.
В идеалния случай създадените доминиращи фрактури се получават по образец, състоящ се от три фрактури или зони на счупване, излъчващи се от точка с ъглово разстояние от 120 градуса. Точката, от която излъчват трите клона, се нарича "троен кръстовище" и е добре илюстрирана в района на Афар на Етиопия (Фигура 4), където два клона са заети от Червено море и Аденския залив, а третият разривен разклонение тече на юг през Етиопия.
Процесът на разтягане, свързан с образуването на разрив, често е предшестван от огромни вулканични изригвания, които протичат върху големи площи и обикновено се запазват / излагат по фланговете на разстоянието. Тези изригвания се смятат от някои геолози за "наводняващи базалти" - лавата се изригва по време на счупвания (а не при отделни вулкани) и тече над сушата в листа като вода по време на наводнение.
Такива изригвания могат да покрият масивни площи земя и да развият огромни дебелини (примерите на Деканските капани на Индия и Сибирските капани са примери). Ако разтягането на кората продължава, тя образува "опъната зона" от изтънена кора, състояща се от смес от базалтови и континентални скали, която в крайна сметка пада под морското равнище, както се е случило в Червено море и Аденския залив. По-нататъшното разтягане води до образуването на океанска кора и раждането на нов океански басейн.
Фигура 4: Троен възел в района на Афър на Етиопия. Изображението показва области на опъната и океанска кора, както и области на открити наводнения базалти, предшестващи разрива. Зоните без засенчване или покрити от наводнения базалти представляват нормална континентална кора. Докато кората се раздърпа, вие завършвате с изтънена кора със сложна смес от континентална и вулканична скала. В крайна сметка кора изтънява до точката, в която се изригват океански тип базалти, което е сигнал, че се образува нова океанска кора. Това може да се види в Аденския залив, както и малка плъзгачка в Червено море. Първоначалният размер на наводненията на базалтите щеше да бъде по-голям, но големи площи бяха погребани в долината на разлома от други вулканични изригвания и утайки. Кликнете за уголемяване.
Част II. Източноафриканският разрив
Ако описаният процес на разделяне се случва в континентална обстановка, тогава имаме ситуация, подобна на сегашната в Кения, където се формира Източноафриканският / Григорийски разрив. В този случай той е посочен като "континентален разрив" (по очевидни причини) и дава поглед върху това, което може да е било ранното развитие на Етиопския пролом.
Както бе споменато в част I, разривът на Източна Африка се усложнява от факта, че са се развили два клона, един на запад, който е домакин на Големите африкански езера (където разривът се пълни с вода) и друг почти успореден разрив на около 600 километра до на изток, който почти разделя Кения на север на юг, преди да влезе в Танзания, където тя сякаш изчезва (Фигура 2).
Езерото Виктория седи между тези два клона. Смята се, че тези разриви обикновено следват стари шевове между древни континентални маси, които се сблъскали преди милиарди години, за да образуват африканския кратон и че разцепването около района на езерото Виктория се е случило поради наличието на малко ядро от древна метаморфна скала, Танзания кратон, това беше твърде трудно, за да се пробие разривът. Тъй като разривът не можеше да мине направо през тази област, вместо това се размина около нея, което води до двата клона, които могат да се видят днес.
Както е в Етиопия, гореща точка изглежда се намира под централна Кения, за което свидетелстват издигнатият топографски купол там (Фигура 1). Това е почти точно аналогично на разделената Етиопия и всъщност някои геолози предполагат, че куполът в Кения е същото горещо място или шлейф, което е породило първоначалното разграждане на Етиопия. Каквато и да е причината, ясно е, че имаме два разрива, които са разделени достатъчно, за да оправдаят даването на различни имена, но достатъчно близо, за да подскажат, че са генетично свързани.
Шалове на Баринго: На това изображение са показани няколко грешки, които са прогресивно по-далечни. По същество разглеждаме краищата на няколко хорст блока от грабен, който съдържа езерото Баринго. Авторско право на Алекс Гут. Кликнете за уголемяване.
Други интересни места:
Какво друго можем да кажем за Етиопския и Кенийския разрив? Всъщност доста; въпреки че източните и западните клонове са били развити по едни и същи процеси, те имат много различни характери. Източният клон се характеризира с по-голяма вулканична активност, докато Западният клон се характеризира с много по-дълбоки басейни, които съдържат големи езера и много утайки (включително езерата Танганьика, второто най-дълбоко езеро в света и Малави).
В последно време в Етиопския пролом се наблюдават изригвания на базалт и активно образуване на цепнатини, което ни позволява директно да наблюдаваме първоначалното формиране на океански басейни на сушата. Това е една от причините Източноафриканската разривна система да е толкова интересна за учените. Повечето разриви в други части на света са прогресирали до степен, че сега са или под вода, или са били запълнени с утайки и по този начин е трудно да се изследват директно. Източноафриканската рифтова система обаче е отлична полева лаборатория за изучаване на модерна, активно развиваща се система на разриви.
Този регион е важен и за разбирането на корените на човешката еволюция. Много находки от вкаменелости на хоминид се срещат в разрива и в момента се смята, че еволюцията на разривите може да е изиграла неразделна роля при формирането на нашето развитие. Структурата и еволюцията на разрива може би са направили Източна Африка по-чувствителна към климатичните промени, които водят до много редувания между влажни и сухи периоди. Този натиск върху околната среда би могъл да бъде тласъкът, необходим на нашите предци да станат двуноги и по-мозъчни, когато се опитваха да се адаптират към този изместващ се климат (вижте статиите на Geotimes 2008: Разтърсване на люлката на човечеството от Бет Кристенсен и Марк Маслин и Тектонските хипотези на човека Еволюция от М.Ройхан Гани и Нахид ДС Гани).
Небрежна дига в дефилето на Njorowa: Това е направено в дефилето на Njorowa в националния парк Hells Gate. Дефилето е издълбано от вода и е доста зрелищно в много отношения, но тук имаме магнитна дига, прорязваща се през стената на каньона, с д-р Ууд и един от нашите водачи за мащаб. Авторско право на Алекс Гут. Кликнете за уголемяване.
Изводи:
Източноафриканската рифтова система е сложна система от разривни сегменти, която предоставя модерен аналог, който да ни помогне да разберем как се разделят континентите. Освен това е чудесен пример за това колко естествени системи могат да бъдат преплетени - тази уникална геоложка обстановка може да е променила местния климат, което от своя страна е накарало нашите предци да развият необходимите умения да вървят в изправено положение, да развиват култура и да обмислят как такъв разрив дойде да бъде. Подобно на Гранд Каньон, Източноафриканската рифтова система трябва да бъде висока в списъка на геолозите, които трябва да посетите.
За авторите:
Джеймс Ууд има докторска степен от университета Джон Хопкинс и в момента е професор по геология в Мичиганския технологичен университет в Хаутън, Мичиган, където преподава земна история, геохимия, дистанционно картографиране и провежда полеви курс всяка пролет в Източна Африка. Основните му изследователски интереси са енергийни залежи, основно газ и нефт, както и извършване на полеви работи в рифтови долини. Повече информация за полевия курс в Източна Африка можете да намерите на www.geo-kenya.com.
Понастоящем Алекс Гут е кандидат на докторант в Michigan Tech и разглежда ефекта на климата върху пустинния лак върху откритите потоци и алувий в източноафриканската рифтова долина. Тя подпомага д-р Ууд в полевия лагер по геология. Наскоро тя изработи геоложка карта на южната половина на Кенийския пролом, която може да бъде намерена на www.geo-kenya.com. Нейният уебсайт може да бъде разгледан на: pages.mtu.edu/~alguth/.