Sadržaj
- Dio I. Istočni afrički riftni sustav
- Što je sustav prijeloma u istočnoj Africi?
- Kako su nastali ovi prijelomi?
- II dio. Istočnoafrička pukotina
- Ostale zanimljive točke:
- Zaključak:
- O autorima:
Jezero Bogoria i gejzir - Autorsko pravo slike Alex Guth.
Slika 1: Obojeni digitalni model nadmorske visine koji prikazuje granice tektonskih ploča, obrise uzvisina koji pokazuju toplinske izbočine i velika jezera istočne Afrike. Kliknite za povećanje Osnovna mapa je NASA-ina radarska topografska slika Space Shuttlea.
Dio I. Istočni afrički riftni sustav
Istočnoafrički riftni sustav (EARS) jedno je geološko čudo svijeta, mjesto gdje zemaljske tektonske sile trenutno pokušavaju stvoriti nove ploče dijeljenjem starih. Jednostavno rečeno, proboj se može smatrati lomom u zemljinoj površini koji se vremenom širi ili, tehnički gledano, kao izduženi bazen omeđen suprotstavljenim strmim potopom normalnih grešaka.
Geolozi još uvijek raspravljaju točno o tome kako dolazi do raskola, ali postupak je toliko dobro prikazan u istočnoj Africi (Etiopija-Kenija-Uganda-Tanzanija) da su geolozi priložili ime novom pločici koja će biti; Nubijska ploča čini većinu Afrike, dok je manja ploča koja se odvlači dobila ime Somalijska ploča (Slika 1). Ove dvije ploče se odmiču jedna od druge, a također udaljene su od arapske ploče prema sjeveru.
Točka gdje se ove tri ploče susreću u regiji Afar u Etiopiji tvori ono što se naziva trostrukim spajanjem. Međutim, sav rascjep u istočnoj Africi nije ograničen na Afrički rog; I na jugu se odvija mnogo aktivnosti na pucanju nafte, protežući se u Keniji, Tanzaniji i regiji Afrike Velika jezera. Svrha je ovog rada razmotriti opću geologiju ovih rascjepa i istaknuti geološke procese koji su uključeni u njihovo nastajanje.
Slika 2: Nazivi slojeva slojeva za istočni afrički sustav rifta. Manji segmenti ponekad daju svoja vlastita imena, a imena dodijeljena glavnim rascjepnim segmentima mijenjaju se ovisno o izvoru. Kliknite za povećanje Osnovna mapa je NASA-ina radarska topografska slika Space Shuttlea.
Što je sustav prijeloma u istočnoj Africi?
Najstariji i najbolje definirani raskol javlja se u regiji Afar u Etiopiji, a ovaj se raskol obično naziva etiopska pukotina. Dalje prema jugu pojavljuje se niz pukotina koji uključuju zapadnu granu, "jezero Albert Rift" ili "Albertine Rift" koja sadrži istočnoafrička velika jezera i istočni ogranak koji grubo dijeli Keniju od sjevera prema jugu na liniji malo zapadnije od Nairobija (slika 2).
Ove dvije grane zajedno nazvane su Istočnoafrička pukotina (EAR), dok su dijelovi istočne grane različito nazvani Kenijski rift ili Gregory Rift (nakon geologa koji ga je prvi preslikao u ranim 1900-ima). Dvije grane EAR-a često se grupiraju s etiopskim rascjepom kako bi tvorili Istočni Afrički sustav raskola (EARS).
Cjelokupni sustav rasjeda stoga se prostire na 1000 tisuća kilometara samo u Africi i još nekoliko 1000 ako kao produžetke uključimo Crveno more i Adenski zaljev. Pored toga, postoji nekoliko dobro definiranih, ali definitivno manjih struktura, nazvanih grabež, koje imaju karakter rasjeda i geološki su jasno povezane s glavnim rascjepima. Nekima od njih data su imena koja odražavaju to, poput nasipa Nyanza u zapadnoj Keniji, u blizini jezera Victoria. Dakle, ono što bi ljudi mogli pretpostaviti da je riječ o jednom rascjepu negdje u istočnoj Africi, doista je niz različitih slivova koji su povezani i proizvode posebnu geologiju i topografiju istočne Afrike.
Slika 3: Formiranje horsta i grabena iz udžbenika (lijevo) u usporedbi sa stvarnim rascjepom terena (gornja desna) i topografijom (donje desno). Zapazite kako se širina koju trapezoidna područja podliježu normalnom rasjedanju i stvaranju horsta i grabena povećava od vrha do dna na lijevoj ploči. Plodovi se smatraju ekstenzijskim obilježjima (kontinentalne ploče se razdvajaju) pa često prikazuju ovu vrstu građevine.
Kliknite za povećanje
Kako su nastali ovi prijelomi?
Točan mehanizam stvaranja rasjeda je tekuća rasprava među geolozima i geofizičarima. Jedan popularni model za EARS pretpostavlja da povišeni protok topline iz plašta (strogo astenosfera) uzrokuje par toplinskih "ispupčenja" u središnjoj Keniji i regiji Afar na sjeveru centralne Etiopije. Ove izbočine mogu se lako vidjeti kao uzdignuti gorje na bilo kojoj topografskoj karti područja (slika 1).
Kako se ove izbočine formiraju, oni se protežu i lome vanjsku krhku koru u nizu normalnih grešaka tvoreći klasičnu strugu horsta i grabena riftskih dolina (slika 3). Većina trenutno geoloških razmišljanja smatra da ispupčenja pokreću plašt plašta ispod kontinenta koji zagrijavaju gornju koru i izazivaju je da se širi i lomi.
U idealnim se slučajevima dominantni prijelomi stvaraju u obrascu koji se sastoji od tri prijeloma ili zona loma koji zrače iz točke s kutnim odvajanjem od 120 stupnjeva. Točka iz koje zrače tri grane naziva se "trostrukim spajanjem" i dobro je ilustrirana u afričkoj regiji Etiopije (slika 4), gdje su dvije grane zauzete Crvenim morem i Adenskim zaljevom, a treća rascjepka grana na jug kroz Etiopiju.
Procesu istezanja povezanom s stvaranjem pukotina često prethodi ogromna vulkanska erupcija koja protječe na velikim površinama i obično je sačuvana / izložena na bočnim dijelovima pukotina. Neki geolozi smatraju da ove erupcije predstavljaju "poplavni bazalti" - lava se eruktira duž lomova (radije nego kod pojedinih vulkana) i protječe preko zemlje u plahtama poput vode tijekom poplave.
Takve erupcije mogu pokriti ogromne površine zemlje i razviti ogromne debljine (primjeri su Deccan zamke Indije i Sibirskih zamki). Ako se rastezanje kore nastavi, ona tvori "istegnutu zonu" prorijeđene kore koja se sastoji od mješavine bazaltnih i kontinentalnih stijena koje se na kraju spuštaju ispod razine mora, kao što se dogodilo u Crvenom moru i Adenskom zaljevu. Daljnje istezanje dovodi do stvaranja oceanske kore i rađanja novog korita oceana.
Slika 4: Trostruko spajanje u afarskoj regiji Etiopije. Slika prikazuje područja istegnute i oceanske kore kao i područja izloženih poplavnih bazalta koji su prethodili pucanju. Područja koja nisu zasjenjena ili prekrivena poplavnim bazaltima predstavljaju normalnu kontinentalnu koru. Kako se kora razdvaja, onda završite sa prorjeđenom kore sa složenom mješavinom kontinentalnog i vulkanskog stijena. Na kraju se kora stane do točke u kojoj se izbijaju okeanski bazalti, što je signal da se formira nova oceanska kora. To se može vidjeti u Adenskom zaljevu, kao i mala klizačica unutar Crvenog mora. Izvorni opseg poplavnih bazalta bio bi veći, ali velika su područja ukopana u nizu rijeka drugim vulkanskim erupcijama i sedimentima. Kliknite za povećanje
II dio. Istočnoafrička pukotina
Ako se opisani postupak razdvajanja događa u kontinentalnom okruženju, tada imamo situaciju sličnu onoj koja se sada događa u Keniji gdje se formira istočnoafrički / gregory rift. U ovom se slučaju naziva "kontinentalni rifting" (iz očitih razloga) i daje uvid u ono što je moglo biti rani razvoj etiopske pukotine.
Kao što je spomenuto u I dijelu, rascjep istočne Afrike je kompliciran činjenicom da su se razvile dvije grane, jedna prema zapadu koja je domaćin velikim afričkim jezerima (gdje se pukotina punila vodom) i druga gotovo paralelna pukotina, oko 600 kilometara do istok koji gotovo dijeli Keniju od sjevera prema jugu prije ulaska u Tanzaniju gdje se čini da izumire (slika 2).
Jezero Victoria sjedi između ove dvije grane. Smatra se da ovi prijelomi uglavnom slijede stare šavove između drevnih kontinentalnih masa koje su se sudarale prije nekoliko milijardi godina kako bi tvorile afrički kraton i da se rascjep oko područja jezera Victoria dogodio zbog prisustva male jezgre drevne metamorfne stijene, Craza Tanzanije, to je bilo previše teško da bi se pukotina mogla probiti. Budući da pukotina nije mogla ići ravno kroz ovo područje, umjesto toga se razišla oko nje, vodeći do dvije grane koje se danas mogu vidjeti.
Kao što je slučaj u Etiopiji, čini se da je žarište smješteno ispod središnje Kenije, o čemu svjedoči tamošnja povišena topografska kupola (slika 1). To je gotovo točno analogno rascjepu Etiopije, a u stvari, neki geolozi sugeriraju da je kenijska kupola isto žarište, odnosno plod koji je pokrenuo početni etiopski razdor. Bez obzira na uzrok, jasno je da imamo dva razdvajanja koja su dovoljno odvojena da bi se opravdalo davanjem različitih imena, ali dovoljno blizu da sugeriraju da su genetski povezani.
Baringo marame: Na ovoj slici su prikazane nekoliko grešaka grešaka koji se napreduju sve dalje. U osnovi gledamo rubove nekoliko horst blokova unutar grabena koji sadrži jezero Baringo. Autorska prava slike Alex Guth. Kliknite za povećanje
Ostale zanimljive točke:
Što još možemo reći o etiopskom i kenijskom raskolu? Zapravo puno; iako su se istočna i zapadna grana razvijala istim procesima imaju vrlo različite karaktere. Istočni ogranak karakterizira veća vulkanska aktivnost dok zapadni ogranak karakteriziraju mnogo dublji slivovi koji sadrže velika jezera i puno sedimenata (uključujući jezera Tanganyika, drugo najdublje jezero na svijetu i Malavi).
U posljednje vrijeme u etiopskoj pučini primjećene su erupcije bazalta i aktivno stvaranje pukotina što nam omogućava izravno promatranje početnog formiranja oceanskih bazena na kopnu. To je jedan od razloga zašto je Istočnoafrički rift sustav toliko zanimljiv znanstvenicima. Većina pukotina u drugim dijelovima svijeta napredovala je do te mjere da su sada ili pod vodom ili su napunjeni sedimentima i stoga ih je teško izravno istražiti. Istočnoafrički riftni sustav, međutim, odličan je terenski laboratorij za proučavanje modernog, aktivno razvijajućeg sustava rift.
Ova je regija također važna za razumijevanje korijena ljudske evolucije. Mnogo nalaza fosilnih hominida pojavljuju se u pukotini, a trenutno se misli da je evolucija pukotina možda igrala sastavnu ulogu u oblikovanju našeg razvoja. Struktura i razvoj pukotina možda su učinili Istočnu Afriku osjetljivijom na klimatske promjene što dovodi do mnogih izmjena između vlažnih i sušnih razdoblja. Taj pritisak na okoliš mogao je biti pokretač potreban da bi naši preci postali dvopodni i pametniji dok su se pokušavali prilagoditi ovim promjenjivim klimama (vidi članke Geotimesa 2008: Rocking kolijevka čovječanstva Beth Christensen i Marka Maslina, te Tektonske hipoteze čovjeka Evolucija od M.Royhan Gani i Nahid DS Gani).
Ignog nasipa u Njorowi klisuri: Ovo je snimljeno u klisuri Njorowa u Nacionalnom parku Hells Gate. Klisura je bila urezana vodom i po mnogočemu je prilično spektakularna, ali ovdje imamo magnetski nasip koji se probijao kroz zid kanjona, s dr. Woodom i jednim od naših vodiča za razmjere. Autorska prava slike Alex Guth. Kliknite za povećanje
Zaključak:
Istočnoafrički riftni sustav je kompliciran sustav segmenata pukotina koji pruža moderni analog da nam pomogne razumjeti kako se kontinenti razdvajaju. To je također sjajan primjer koliko se prirodnih sustava može ispreplesti - ovo jedinstveno geološko okruženje možda je izmijenilo lokalnu klimu što je zauzvrat moglo uzrokovati da su naši preci razvili vještinu potrebnu za hodanje uspravno, razvijanje kulture i razmišljanje o takvom raskoraku došao da bude. Kao i Grand Canyon, Istočni Afrički Rift System trebao bi biti visoko na bilo kojem popisu geologa koji treba posjetiti.
O autorima:
James Wood ima doktorat sa sveučilišta Johns Hopkins, a trenutno je profesor geologije na Michigan Tehnološkom sveučilištu u Houghtonu u Michiganu gdje predaje zemaljsku povijest, geokemiju, daljinsko mapiranje i provodi terenski tečaj svakog proljeća u istočnoj Africi. Njegovi glavni istraživački interesi su ležišta energije, uglavnom plina i nafte, te terenski rad u dolinama pukotinama. Više informacija o tečaju za Istočnu Afriku možete naći na www.geo-kenya.com.
Alex Guth trenutno je doktorat na Michigan Tech-u i promatra utjecaje klime na pustinjski lak na izložene tokove i aluvij u Istočnoafričkoj Rift dolini. Ona pomaže dr. Woodu u terenskom kampu geologije. Nedavno je izradila geološku kartu južne polovice kenijske pukotine koju možete pronaći na www.geo-kenya.com. Njezinu web stranicu možete pogledati na: pages.mtu.edu/~alguth/.