Valea Marelui Rift din Africa de Est
Doar faptele
Valea Marelui Rift din Africa de Est - un sistem complex de fisuri
Partea 1. Sistemul de rift din Africa de Est
Sistemul de Rift din Africa de Est este una dintre minunile geologice ale lumii, un loc în care forțele tectonice ale Pământului creează noi plăci prin separarea celor vechi. Cu alte cuvinte, o ruptură poate fi considerată o defecțiune a scoarței terestre care se extinde în timp. În termeni științifici, acesta este un bazin alungit delimitat de falii obișnuite opuse, abrupte. Geologii încă dezbat exact cum se formează faliile, dar procesul este atât de bine reprezentat în Africa de Est (Etiopia-Kenia-Uganda-Tanzania) încât geologii au venit cu propriul nume pentru noua placă; Placa nubiană ocupă cea mai mare parte a Africii, iar o placă mai mică, în retragere, a fost numită Somalia (Fig.1 ). Cele două plăci se îndepărtează una de cealaltă și de la placa arabă spre nord. Locul în care cele trei plăci se întâlnesc și formează un triunghi este în regiunea Afar din Etiopia. Dar nu toate rupturile se formează în zona Cornului Africii; activitate de rifting este observată și în sud, extinzându-se în Kenya, Tanzania și zona Marilor Lacuri Africane. Scopul acestei lucrări a fost de a înțelege geologia generală a rifturilor menționate mai sus și de a identifica procesele geologice implicate în formarea lor.
Ce este sistemul de rift din Africa de Est?
Cea mai veche ruptură s-a format în regiunea Afar din Etiopia, motiv pentru care a fost numită ruptură etiopiană. Mai la sud, apar o serie întreagă de fisuri, inclusiv o ramură vestică, Albert Rift, care include Marile Lacuri Africane, și o ramură estică care traversează Kenya de la nord la sud pe o linie ușor la vest de Nairobi (Fig. 2 ). Acestea douaramurile sunt numite Valea Riftului Africii de Est, deși o parte a ramurii de est are alte denumiri - Rift Kenya sau Rift Gregory (numit după geologul care a marcat-o pentru prima dată pe hartă în anii 1900). Cele două ramuri din Africa de Est, împreună cu Riftul Etiopian, sunt adesea denumite Sistemul Rift din Africa de Est. Lungimea totală a întregului sistem de rift este de mii de kilometri numai în Africa și mai multe mii de kilometri, inclusiv Marea Roșie și Golful Aden. În plus, există mai multe formațiuni bine formate, dar cu siguranță mai mici numite grabeni. Grabenii au o structură asemănătoare rifurilor și sunt asociate geologic cu rupturi mari, motiv pentru care unii dintre ei au primit denumirea corespunzătoare, de exemplu, Rift Nyanza, situat în vestul Keniei, lângă Lacul Victoria. Cu toate acestea, ceea ce este adesea confundat cu un singur rift este de fapt o serie de bazine de rift formate care sunt interconectate și fac parte integrantă din geologia și topografia Africii de Est.
Cum s-au format Rifturile din Africa de Est?
Până în prezent, nu există o opinie clară în rândul geologilor și geofizicienilor despre mecanismul formării riftului. Unul dintre cele mai comune modele de formare a sistemului de rift din Africa de Est sugerează că un flux fierbinte care se ridică din manta (și anume astenosferă) dă naștere așa-numitelor „domuri termice” în centrul Keniei și regiunea Afar, în nord. -centrala Etiopiei. Aceste domuri, marcate ca dealuri în creștere, pot fi observate cu ușurință pe orice hartă topografică a zonei (Fig.1 ). Pe măsură ce cupolele cresc, ele se întind și rupe crusta superioară fragilă într-o serie de defecte normale normale (defecte de extensie,în care aripa suspendată se îndepărtează de aripa culcată: cca. translator), formând horsts și grabeni clasici în văile rift (Fig. 3 ). Majoritatea geologilor moderni cred că domurile sunt formate prin erupții de magmă sub continent, încălzind crusta de deasupra și făcând-o să se extindă și să crape. Teoretic, fracturile dominante apar într-o grilă de trei fracturi sau zone de falie, radiind din punctul de intersecție la un unghi de 120 de grade. Punctul din care se ramifică toate cele trei ramuri se numește triunghi sau „tee” și este clar vizibil în regiunea Afar din Etiopia (Fig. 4 ), unde două ramuri sunt ocupate de Marea Roșie și Golful Edenului și a treia ramură a rupturii se întinde prin Etiopia spre sud.
Procesul de întindere asociat cu formarea riftului urmează adesea erupții vulcanice mari care acoperă suprafețe mari și sunt adesea prezente pe flancurile unei fisuri. Unii geologi consideră că astfel de erupții sunt „erupții de bazalt” - lava erupe de-a lungul crăpăturilor (mai probabil decât de la vulcani individuali) și se răspândește pe pământ în straturi, ca apa în timpul unei inundații. Astfel de erupții pot acoperi suprafețe mari și pot forma straturi uriașe (de exemplu, capcanele Deccan din India și capcanele siberiene). Dacă extinderea crustalei continuă, se formează o „zonă de întindere” de crustă subțire constând dintr-un amestec de roci bazaltice și continentale, care în cele din urmă se scufundă sub nivelul mării, așa cum sa întâmplat în Marea Roșie și Golful Eden. Întinderea ulterioară duce la formarea crustei oceanice și la nașterea unui nou bazin.
Partea 2: Rift din Africa de Est
Dacă procesul de rifting descris mai sus are loc în crusta continentală, ca, de exemplu, în Kenya, unde esteRift african/gregorian, acest proces de rifting este denumit „continental” și oferă o idee despre formarea timpurie a rupturii etiopiene.
După cum sa menționat în partea 1, ruptura în Africa de Est este complicată de formarea a două ramuri: una care se extinde spre vest până la Marile Lacuri Africane (unde ruptura este umplută cu apă); celălalt este o ruptură aproape paralelă care se întinde pe 600 de kilometri spre est, tăind practic Kenya în jumătate de la nord la sud, până la granița cu Tanzania, unde se termină ruptura (Fig. 2 ). Lacul Victoria se află între aceste două ramuri. Se crede că aceste rupturi se desfășoară de-a lungul cusăturilor tectonice dintre roci continentale antice care s-au ciocnit cu miliarde de ani în urmă pentru a forma Cratonul african și că greșeala din regiunea Lacului Victoria s-a datorat prezenței unui mic nucleu de rocă metamorfică antică - Cratonul Tanzanian, prin care ruptura a fost destul de dificilă. Întrucât ruptura nu putea trece direct prin această zonă, în schimb a deviat și a înconjurat-o, formând cele două ramuri pe care le putem vedea astăzi. La fel ca în Etiopia, punctul fierbinte pare să se afle sub centrul Keniei, așa cum demonstrează domul topografic falnic (Fig. 1 ). Este practic o copie carbon a Riftului Etiopian și, într-adevăr, unii geologi cred că Domul Kenya este exact același punct fierbinte sau penaj care a dat naștere procesului primitiv de rifting etiopian. Oricum ar fi, este evident că există două rupturi separate una de cealaltă atât de mult încât ar trebui numite diferit, dar atât de apropiate încât se poate presupune cu un grad înalt de certitudine că au un comunorigine.
Alte fapte interesante:
Ce altceva putem spune despre rupturile din Etiopia și Kenya? De fapt, destul de multe. Deși ramurile de est și de vest au fost formate prin aceleași procese, caracteristicile lor diferă semnificativ. Ramura estică se caracterizează printr-o activitate vulcanică ridicată, în timp ce ramura vestică se caracterizează prin bazine mai adânci, cu lacuri mari și roci sedimentare (inclusiv Lacul Tanganyika - al doilea cel mai adânc lac din lume și Lacul Malawi).
Recent, s-au observat erupții de bazalt și formarea activă a fisurilor în rocă în zona riftului etiopiană, ceea ce ne permite să observăm stadiul inițial al formării bazinelor oceanice pe Pământ. Acesta este un alt motiv pentru care oamenii de știință sunt atât de interesați de Sistemul Riftului din Africa de Est. Cele mai multe rupturi din alte părți ale lumii au progresat până la punctul în care sunt fie scufundate, fie umplute cu sedimente și, prin urmare, nu sunt disponibile pentru studiu direct. Între timp, Sistemul de Rift din Africa de Est este un laborator excelent pentru studiul sistemului modern de rift în dezvoltare rapidă. Această regiune este, de asemenea, importantă pentru înțelegerea rădăcinilor evoluției umane. Multe fosile umane au fost găsite în interiorul rupturii, așa că se crede că evoluția rupturii a jucat un rol semnificativ în dezvoltarea umană. Este posibil ca structura și evoluția rupturii să fi făcut Africa de Est mai sensibilă la schimbările climatice, ceea ce a dus la un ciclu regulat de perioade umede și uscate. S-ar putea ca strămoșii noștri să aibă nevoie de o astfel de povară ecologică ca un impuls către bipedism și dezvoltarea inteligenței pentru o adaptare mai reușită la un climat în schimbare (vezi articolele Geotimes 2008: „Leagănul omenirii” editat deBeta Christensen și Mark Maslin și „The Tectonic Hypothesis of Human Evolution”, M. Royhan Ghani și Naheed D.S. Ghani).
Concluzie:
Sistemul de Rift din Africa de Est este un sistem complex de segmente de rift care este un model al modului în care s-au format continentele. Este, de asemenea, un exemplu grozav al câte sisteme naturale pot fi împletite. Condițiile geologice unice au schimbat clima locală, ceea ce, la rândul său, i-a forțat pe strămoșii noștri să dobândească abilități de mers drept, să dezvolte cultura și să speculeze despre cum ar fi putut apărea o astfel de ruptură. La fel ca Marele Canion, Sistemul de Rift din Africa de Est ar trebui să fie în fruntea listei minunilor geologice pe care fiecare geolog ar trebui să le viziteze.
James Wood, Ph.D. în Filosofie la Universitate. Johns Hopkins, în prezent profesor de geologie la Universitatea Tehnologică Michigan la Universitatea Tehnologică Michigan din Houston, unde predă istoria pământului, geochimie, cartografiere greu accesibilă și conduce un curs de teren care are loc în fiecare primăvară în Africa de Est. Principalele sale cercetări se referă la zăcăminte de resurse energetice, în principal petrol și gaze. Desfășoară lucrări de câmp în văile riftului. Mai multe informații despre cursul de teren din Africa de Est pot fi găsite aici: www.geo-kenya.com.
Alex Guth, Ph.D. la Universitatea Tehnologică din Michigan, investighează efectul climei asupra suprafețelor stâncilor din nisipurile mișcătoare și deșerturile aluviale din Valea Riftului din Africa de Est. Ea colaborează cu Dr. Wood într-o tabără de câmp geologic. Doamna Gut a dezvoltat recent o hartă geologică a jumătății de sud a Riftului Kenya, care poate fi găsită pepaginile www.geo-kenya.com. Biografia și activitățile doamnei Gut pot fi găsite pe site-ul ei personal: www.geo.mtu.edu/
Ilustrații
Figura 1. Model digital colorat de ridicare a terenului care arată limitele plăcilor tectonice, contururile de ridicare a terenului, arătând domurile termice și lacurile mari din Africa de Est. Imagine topografică realizată de radarul navei spațiale NASA. Click pe poza pentru marire.
Figura 2. Numele segmentelor sistemului de rift din Africa de Est. Segmentele mai mici iau uneori propriile nume, iar numele principalelor segmente de ruptură se schimbă în funcție de sursă. Click pe poza pentru marire.
Figura 3. Formarea horsts și grabens (stânga) în comparație cu așternutul riftului (dreapta sus) și topografia (dreapta jos). Observați modul în care straturile descrise de secțiunile trapezoidale sunt răsturnate, iar formarea de horsts și grabens crește de sus în jos pe scară. Rifturile sunt considerate caracteristici spațiale (rocile continentale se despart) și adesea descriu acest tip de structură. Imagine topografică realizată de radarul navei spațiale NASA. Click pe poza pentru marire.
Figura 4. Triunghiul din regiunea Afar din Etiopia. Figura prezintă zone de crustă oceanică întinsă, precum și zone de formațiuni bazaltice de platou expuse care au precedat formarea rupurilor. Zonele care nu sunt întunecate sau acoperite cu bazalt erupt reprezintă crusta continentală normală. Pe măsură ce crusta se retrage, se poate observa crusta subțire cu un amestec complex de roci continentale și vulcanice. În cele din urmă, crusta se subțiază până la punctul în care bazalt oceanic erupe.tip, care este un semnal al formării unei noi cruste oceanice. Acest proces poate fi observat în Golful Eden și într-o mică secțiune a Mării Roșii. Mărimea inițială a formațiunilor de bazalt trebuie să fi fost mai mare, dar zone semnificative au fost îngropate în valea riftului de alte erupții vulcanice și depozite sedimentare. Click pe poza pentru marire.
