Tartalom
- I. rész: Kelet-afrikai Rift rendszer
- Mi a Kelet-Afrika Rift rendszer?
- Hogyan alakultak ki ezek a szakadékok?
- II. Rész Kelet-afrikai szakadék
- Egyéb érdekes helyek:
- Következtetések:
- A szerzőkről:
A Bogoria-tó és a gejzír - Szerzői jogvédelem Alex Guth.
1.ábra: Színes digitális magassági modell, amely megmutatja a tektonikus lemezek határait, a magassági magasságok körvonalait, amelyek bemutatják a kelet-afrikai hőhullámokat és nagy tavakat. Kattints a kinagyításhoz. Az alaptérkép egy űrrepülőgép radar topográfiai képe, amelyet a NASA készített.
I. rész: Kelet-afrikai Rift rendszer
A Kelet-afrikai Rift Rendszer (EARS) a világ geológiai csodája, egy olyan hely, ahol a földi tektonikus erők jelenleg a régi rétegek szétválasztásával próbálnak új lemezeket létrehozni. Egyszerűen fogalmazva, a repedés úgy tekinthető a földfelszín repedésének, amely idővel kibővül, vagy technikailag inkább hosszúkás medencéje, amelyet normál hibák meredek merülésével ellentétesen határolnak.
A geológusok továbbra is pontosan megvitatják a rifting alakulását, ám Kelet-Afrikában (Etiópia-Kenya-Uganda-Tanzánia) annyira jól mutatják a folyamatot, hogy a geológusok nevet csatoltak az új leendõ lemezhez; a núbiai tányér Afrika legnagyobb részét képezi, míg a távolodó kisebb tányért Somaliai tányérnak nevezték el (1. ábra). Ez a két lemez elmozdul egymástól és az arab tányértől is észak felé.
Az a pont, ahol ez a három lemez találkozik Etiópia távolabbi régiójában, hármas csomópontnak nevezik. A kelet-afrikai rifting azonban nem korlátozódik Afrika szarvára; sok dörzsölés folytatódik délre is, Kenyába és Tanzániába, valamint Afrika Nagy-tavak régiójába. Ennek a cikknek az a célja, hogy megvitassa ezen szakadékok általános geológiáját, és kiemelje azok kialakulásának geológiai folyamatait.
2. ábra: A kelet-afrikai Rift Rift szegmensnevei. A kisebb szegmenseknek néha megnevezik a saját nevüket, és a fő rift szegmenseknek megadott nevek a forrástól függően változnak. Kattints a kinagyításhoz. Az alaptérkép egy űrrepülőgép radar topográfiai képe, amelyet a NASA készített.
Mi a Kelet-Afrika Rift rendszer?
A legrégebbi és legmeghatározottbb szakadék Etiópia afar régiójában fordul elő, és ezt a szakadást általában etiópiai szakadéknak nevezik. Délen túl számos szakadék fordul elő, beleértve egy nyugati ágot, a "Lake Albert Rift" -et vagy az "Albertine Rift" -et, amely a Kelet-afrikai Nagy-tavakat tartalmazza, és egy olyan keleti ágot, amely Kenya észak-dél felé nagyjából elválaszt egy vonalon. Nairobitól kissé nyugatra (2. ábra).
Ezt a két ágot együttesen Kelet-afrikai Riftnek (EAR) nevezték, míg a keleti ág egyes részeit különféleképpen Kenya Riftnek vagy Gregory Riftnek nevezték (az 1900-as évek elején először térképező geológus után). A két EAR ágat gyakran az etióp rifti csoportba csoportosítják, hogy kelet-afrikai rifti rendszert (EARS) képezzenek.
A teljes rift rendszer tehát csak Afrikában 1000 km-t és további 1000 km-t meghosszabbít, ha a Vörös-tenger és az Aden-öböl kiterjesztéseként szerepel. Ezen kívül számos jól definiált, de határozottan kisebb szerkezetű, úgynevezett graben-ek vannak, amelyek repedésszerű jellegűek, és geológiailag egyértelműen kapcsolódnak a fő szakadékhoz. Néhányuknak neveket kaptak, amelyek ezt tükrözik, például a Nyanza-riftet Nyugat-Kenyában a Victoria tó közelében. Tehát az, amit az emberek feltételezhetnek, hogy valahol Kelet-Afrikában egyetlen szakadék, valójában különálló szakadék-medencék sorozata, amelyek mindegyike kapcsolatban áll és Kelet-Afrika sajátos geológiáját és topográfiáját eredményezi.
3. ábra: A "tankönyv" horst és graben kialakulása (balra) a tényleges szakadási terepen (jobb felső) és a topográfia (jobb alsó) összehasonlítva. Figyelje meg, hogyan növekszik a bal oldali panelen fentről lefelé a normál hibákat, horogokat és graben képződést mutató trapéz alakú területek szélessége. Az emeleteket hosszabbító jellemzőknek tekintik (a kontinentális lemezek széthúzódnak), és ilyen gyakran mutatják ki az ilyen típusú szerkezetet.
Kattints a kinagyításhoz.
Hogyan alakultak ki ezek a szakadékok?
A szakadékképzés pontos mechanizmusa a geológusok és a geofizikusok között folyamatban lévő vita. Az EARS egyik népszerű modellje feltételezi, hogy a köpenyből (szigorúan az asztenoszféra) megnövekedett hőáramlás pár hőhullámot okoz Kenya központjában és Etiópia észak-középső részének Afar régiójában. Ezeket a domborzatokat a terület bármely topográfiai térképén könnyen tekinthetjük magassági hegyvidéknek (1. ábra).
Amint ezek a kidudorodások kialakulnak, a külső törékeny kéreg meghosszabbodása és törése normál hibasorozatok sorozatává alakul ki, amely klasszikus horst és graben szerkezetet képez a szakadék-völgyekben (3. ábra). A legtöbb jelenlegi geológiai gondolkodásmód szerint a dudorokat köpenyek indítják el a földrész alatt a felszíni kéreg felmelegítése és a tágulás és törés miatt.
Ideális esetben a létrejövő domináns törések olyan mintázatban fordulnak elő, amely három törésből vagy törési zónából áll, amelyek egy pontból sugároznak 120 fokos szögkülönbséggel. Az a pont, ahonnan a három ág sugárzik, "hármas csomópontnak" nevezzük, és ezt jól szemléltetjük Etiópia hátsó régiójában (4. ábra), ahol két ágot a Vörös-tenger és az Aden-öböl foglal el, és a harmadik rifti ág fut. délre Etiópián keresztül.
A szakadékképződéshez kapcsolódó nyújtási folyamatot gyakran hatalmas vulkánkitörések előzik meg, amelyek nagy területeken folynak át, és általában megmaradnak / vannak kitéve a szakadék szélén. Ezeket a kitöréseket néhány geológus úgy véli, hogy "árvízbázisok" - a láva törések mentén jön ki (nem pedig az egyes vulkánoknál), és olyan rétegekben fut át a földön, mint víz az áradás során.
Az ilyen kitörések kiterjedhetnek a hatalmas területeket és hatalmas vastagságúak lehetnek (példa erre az indiai Deccan csapdák és a szibériai csapdák). Ha a kéreg nyújtása folytatódik, akkor az elvékonyodott kéregből "kinyújtott zónát" képez, amely bazaltikus és kontinentális kőzetek keverékéből áll, amely végül a tenger szintje alá esik, mint ahogy a Vörös-tengerben és az Aden-öbölben történt. A további nyújtás óceáni kéreg kialakulásához és egy új óceán-medence születéséhez vezet.
4. ábra: Hármas csomópont Etiópia távoli régiójában. A képen a kinyújtott és az óceáni kéreg területei, valamint a kitett árvízbázisok területei vannak feltüntetve, amelyek megelőzték a riftingot. Az árnyék nélküli vagy árvízbázisokkal borított területek a szárazföldi normál kéregnek felelnek meg. Amint a kéreg szétesik, vékony kéreg lesz a kontinentális és a vulkáni kőzet komplex keverékével. A kéreg végül az óceáni típusú basztalok kitöréséig vékonyodik, ami azt jelzi, hogy új óceánkéreg alakul ki. Ez az Adeni-öbölben, valamint a Vörös-tenger belsejében egy kis darabka látható. Az árvízbázisok eredeti mérete nagyobb lett volna, ám a völgyben nagy területeket tettek el más vulkáni kitörések és üledékek. Kattints a kinagyításhoz.
II. Rész Kelet-afrikai szakadék
Ha a leírt rifting folyamat kontinentális környezetben zajlik, akkor hasonló helyzet van a mostani Kenyában, ahol a Kelet-afrikai / Gregory Rift kialakul. Ebben az esetben "nyilvánvaló okokból" kontinentális riftingnak nevezik, és bepillantást nyújt az etiópiai rift korai fejlődéséhez.
Mint az I. részben említésre került, Kelet-Afrika riftingját bonyolítja az a tény, hogy két ág fejlődött ki, az egyik nyugatra helyezkedik el, amely az Afrikai Nagy-tavak otthont ad (ahol a szakadék vízzel tele van), és egy másik szinte párhuzamos szakadék, kb. keletre, amely majdnem felszakítja Kenyát északról délre, mielőtt belépne Tanzániába, ahol úgy tűnik, hogy kihal (2. ábra).
A Victoria-tó e két ág között ül. Úgy gondolják, hogy ezek a szakadások általában az ókori kontinentális tömegek közötti régi varratokat követik, amelyek több milliárd évvel ezelőtt ütköztek az afrikai kraton kialakulásához, és hogy a Victoria-tó körüli felbomlás az ősi metamorf kőzet egy kis magjának, az Tanzánia kratonja, ami túl nehéz volt ahhoz, hogy a szakadék át tudjon szakadni. Mivel a szakadék nem tudott egyenesen áthaladni ezen a területen, ehelyett elhajolt a környékén, és a ma látható két ághoz vezetett.
Mint az Etiópiában, úgy tűnik, hogy egy forró pont Kenya központja alatt helyezkedik el, amint azt az ott található magasabb topográfiai kupola is mutatja (1. ábra). Ez szinte pontosan analóg az Etiópia szakadékával, sőt, néhány geológus azt állította, hogy a kenyai kupola ugyanaz a hotspot vagy tollazat, amely az eredeti etiópiai rifting alapját eredményezte. Bármi is legyen az ok, egyértelmű, hogy két különbség van, amelyek elég elválasztottak egymástól, hogy igazolják a különféle nevek megadását, de elég közel állnak ahhoz, hogy feltételezzük genetikai rokonságunkat.
Baringo sál: Ez a kép számos hibajelet mutat, amelyek egyre távolabb vannak. Alapvetően a hobbi blokkok széleit vizsgáljuk egy olyan grabenből, amely a Baringo-tót tartalmazza. Kép szerzői jog Alex Guth. Kattints a kinagyításhoz.
Egyéb érdekes helyek:
Mit mondhatunk még az etióp és a kenyai szakadékról? Valójában nagyon sok; bár a keleti és a nyugati ágakat ugyanazok a folyamatok fejlesztették ki, nagyon eltérő karakterűek. A keleti ágot nagyobb vulkáni aktivitás jellemzi, míg a nyugati ágot sokkal mélyebb medencék jellemzik, amelyek nagy tavakat és sok üledéket tartalmaznak (ideértve a Tanganyika tagokat, a világ második legmélyebb tóját és Malawit).
A közelmúltban az etiópiai riften megfigyelték a bazaltkitöréseket és az aktív hasadékképződést, amely lehetővé teszi számunkra, hogy közvetlenül megfigyeljük a tengeri medencék kezdeti kialakulását a szárazföldön. Ez az egyik oka annak, hogy a Kelet-afrikai Rift Rendszer annyira érdekes a tudósok számára. A világ többi részén a legtöbb szakadék arra a pontra haladt előre, hogy vagy most víz alatt vannak, vagy üledékekkel megtöltötték, és így nehéz közvetlenül tanulmányozni őket. A Kelet-afrikai Rift Rendszer azonban kiváló terepi laboratórium egy modern, aktívan fejlődő rift rendszer tanulmányozására.
Ez a régió az emberi evolúció gyökereinek megértéséhez is fontos. Számos hominid fosszilis lelet fordul elő a szakadékon belül, és jelenleg azt gondolják, hogy a szakadék fejlődése szerves szerepet játszhatott a fejlődésünk alakításában. A szakadék felépítése és alakulása valószínűleg Kelet-Afrikát érzékenyebbé tette a klímaváltozásokra, amelyek számos váltakozást eredményeznek a nedves és a száraz időszak között. Ez a környezeti nyomás lehetett az őseink bátorságának szükségessé válása, hogy kétoldalúvá és okosabbá váljanak, amikor megpróbálták alkalmazkodni ezekhez a változó éghajlati viszonyokhoz (lásd Geotimes 2008 cikkeket: Beth Christensen és Mark Maslin az emberiség bölcsőjének ringatása és az emberi tektonikai hipotézisek). M. evolúcióRoyhan Gani és Nahid DS Gani).
Ignős gát a Njorowa-szorosban: Ezt a Njorowa-szorosban vették fel a Hells Gate Nemzeti Parkban. A szurdokot víz faragta, és sok szempontból meglehetősen látványos, de itt van egy magányos gát, amely átvágja a kanyon falát, Dr. Wooddal és az egyik méretmutatókkal. Kép szerzői jog Alex Guth. Kattints a kinagyításhoz.
Következtetések:
A Kelet-afrikai Rift Rendszer egy bonyolult rift szegmens rendszer, amely modern analóg eszközt kínál a kontinensek széttöredezésének megértéséhez. Ez is jó példa arra, hogy hány természetes rendszer összefonódik-e - ez az egyedülálló geológiai helyzet megváltoztathatta a helyi klimat, ami az őseinkhez viszont arra késztette a képességeket, hogy fejlesszék a függőleges helyzetbe járást, a kultúra fejlődését és fontolgassák, hogyan lehet egy ilyen szakadék. Lett. Csakúgy, mint a Grand Canyon, a Kelet-afrikai Rift Rendszernek magasnak kell lennie a meglátogatandó geológiai csodák geológusainak listáján.
A szerzőkről:
James Wood a Johns Hopkins Egyetemen szerez doktori fokozatot, és jelenleg a geichi professzor a Michigan Michigan Technológiai Egyetemen, a Michigan-i Houghtonban, ahol földtörténelem, geokémia, távoli leképezés oktatását végzi, és minden tavasszal terepi tanfolyamot vezet Kelet-Afrikában. Fő kutatási érdekei az energialerakódások, elsősorban a gáz és az olaj, valamint a talajművelés rifti völgyekben. További információ a Kelet-Afrika terepi tanfolyamról a www.geo-kenya.com oldalon található.
Alex Guth jelenleg a Michigan Tech doktori jelöltje, és az éghajlatnak a sivatagi lakkra gyakorolt hatásait vizsgálja a kelet-afrikai Rift-völgy kitett áramlására és alluviumára. Segít Dr. Wood-nak a geológiai terepi táborban. Nemrég készítette a Kenya Rift déli felének geológiai térképét, amely megtalálható a www.geo-kenya.com oldalon. Weboldalát a következő címen tekintheti meg: pages.mtu.edu/~alguth/.