Obsah
- Časť I. Východoafrický trhový systém
- Čo je to systém východnej Afriky?
- Ako vznikli tieto rozpory?
- Časť II. Východoafrická trhlina
- Ďalšie zaujímavé miesta:
- záver:
- O autoroch:
Jazero Bogoria a gejzír - obrázok Autorské práva Alex Guth.
Postava 1: Farebný digitálny výškový model zobrazujúci hranice tektonických platní, obrysy výškových výšok, ktoré demonštrujú tepelné hrče a veľké jazerá východnej Afriky. Klikni na zväčšenie. Základnou mapou je obraz radarovej topografie raketoplánu NASA.
Časť I. Východoafrický trhový systém
Východoafrický trhový systém (EARS) je jedným z geologických zázrakov sveta, miestom, kde sa zemské tektonické sily v súčasnosti snažia vytvárať nové platne rozdelením starých. Jednoducho povedané, trhlina sa dá považovať za zlomeninu na zemskom povrchu, ktorá sa v priebehu času alebo technicky rozširuje ako podlhovastá kotlina ohraničená protichodne strmými normálnymi chybami.
Geológovia stále diskutujú presne o tom, ako sa deje rifting, ale tento proces je taký dobrý vo východnej Afrike (Etiópia-Keňa-Uganda-Tanzánia), že geológovia pripojili meno k novej platničke; Núbijská doska tvorí väčšinu Afriky, zatiaľ čo menšia doska, ktorá sa sťahuje, sa nazýva Somálska doska (obrázok 1). Tieto dve platne sa pohybujú od seba a tiež od arabskej platne na sever.
Miesto, kde sa tieto tri platne stretávajú v regióne Afar v Etiópii, tvorí tzv. Trojitý prechod. Avšak všetky drancovanie vo východnej Afrike sa neobmedzuje na Africký roh; ďalej na juh je veľa aktivít zameraných na zbrane, siahajúce do Kene, Tanzánie a oblasti Veľkých jazier v Afrike. Účelom tohto príspevku je diskutovať o všeobecnej geológii týchto trhlin a zdôrazniť geologické procesy, ktoré sa podieľajú na ich formovaní.
Obrázok 2: Roztrhnite názvy segmentov pre východoafrický trhový systém. Menšie segmenty majú niekedy svoje vlastné názvy a názvy priradené hlavným segmentom trhliny sa menia v závislosti od zdroja. Klikni na zväčšenie. Základnou mapou je obraz radarovej topografie raketoplánu NASA.
Čo je to systém východnej Afriky?
Najstarší a najlepšie definovaný roztržok sa vyskytuje v regióne Afar v Etiópii a tento rozpad sa zvyčajne označuje ako etiópsky rozpad. Ďalej na juh sa vyskytuje séria trhlin, ktoré zahŕňajú západnú vetvu, „Lake Albert Rift“ alebo „Albertine Rift“, ktorá obsahuje východoafrické veľké jazerá, a východnú vetvu, ktorá zhruba pretína Keňu na priamku mierne západne od Nairobi (obrázok 2).
Tieto dve vetvy sa spoločne pomenovali Východoafrický trh (EAR), zatiaľ čo časti východnej vetvy boli rôzne nazvané Keňský trh alebo Gregory Rift (podľa geológa, ktorý ho prvýkrát zmapoval na začiatku 20. storočia). Dve vetvy EAR sú často zoskupené s etiópskou trhlinou, aby vytvorili východoafrický trhový systém (EARS).
Celý trhový systém preto rozširuje iba 1 000 kilometrov v Afrike a ďalších 1 000, ak ako rozšírenie zahrneme Červené more a Adenský záliv. Okrem toho existuje niekoľko dobre definovaných, ale určite menších štruktúr, nazývaných drapáky, ktoré majú charakter trhliny a geologicky sú jasne spojené s hlavnými trhlinami. Niektorým z nich boli dané mená, ako napríklad Nyanza Rift v západnej Keni pri jazere Victoria. To, čo by ľudia mohli považovať za jediný trhlina niekde vo východnej Afrike, je skutočne rad samostatných ložísk, ktoré spolu súvisia a vytvárajú charakteristickú geológiu a topografiu východnej Afriky.
Obrázok 3: Učebnica horných a uchopovacích útvarov (vľavo) v porovnaní so skutočným rozdrobeným terénom (vpravo hore) a topografiou (vpravo dole). Všimnite si, ako sa šírka, ktorú zaberajú lichobežníkové oblasti, ktoré prechádzajú normálnym zlomením a tvorba horných a ušľachtilých, zväčšuje zhora nadol v ľavom paneli. Trhliny sa považujú za rozširujúce prvky (kontinentálne platne sa ťahajú od seba), a preto často zobrazujú tento typ štruktúry.
Klikni na zväčšenie.
Ako vznikli tieto rozpory?
Presný mechanizmus formovania trhliny je pokračujúcou debatou medzi geológmi a geofyzikmi. Jeden populárny model pre EARS predpokladá, že zvýšený tok tepla z plášťa (prísne astenosféry) spôsobuje pár tepelných „hrčiek“ v strednej Keni a regióne Afar v severo-centrálnej Etiópii. Tieto hrče možno ľahko vidieť ako vyvýšené vyvýšeniny na akejkoľvek topografickej mape oblasti (obrázok 1).
Keď sa tieto hrče vytvárajú, napínajú a lámajú vonkajšiu krehkú kôru na sériu normálnych porúch, ktoré tvoria klasickú horstovú a schmatnutú štruktúru priekopových údolí (obrázok 3). Podľa súčasného geologického myslenia sú hrče iniciované plášťom plášťa pod kontinentom, ktorý ohrieva nadložnú kôru a spôsobuje jej rozšírenie a zlomenie.
V ideálnom prípade sa dominantné vzniknuté zlomeniny vyskytujú vo vzore pozostávajúcom z troch zlomenín alebo zlomových zón vyžarovaných z bodu s uhlovým odstupom 120 stupňov. Bod, z ktorého tri vetvy vyžarujú, sa nazýva „trojitá križovatka“ a je dobre znázornený v regióne Afar v Etiópii (obrázok 4), kde dve vetvy zaberá Červené more a Adenský záliv a vedie tretia vetva. na juh cez Etiópiu.
Rozťahovaciemu procesu súvisiacemu so vznikom trhliny často predchádzajú obrovské sopečné erupcie, ktoré tečú cez veľké oblasti a sú zvyčajne zachované / odkryté na bokoch trhliny. Niektorí geológovia považujú tieto erupcie za „povodňové bazalty“ - láva je prerazená pozdĺž zlomenín (skôr ako pri jednotlivých sopkách) a počas povodne preteká po zemi v listoch ako voda.
Takéto erupcie môžu pokrývať rozsiahle oblasti zeme a rozvíjať obrovské hrúbky (príklady sú dekanské pasce Indie a sibírske pasce). Ak napínanie kôry pokračuje, tvorí „napínanú zónu“ riedenej kôry, ktorá pozostáva zo zmesi čadičových a kontinentálnych hornín, ktoré nakoniec klesnú pod hladinu mora, ako sa to stalo v Červenom mori a Adenskom zálive. Ďalšie rozťahovanie vedie k tvorbe oceánskej kôry a vzniku nového povodia oceánu.
Obrázok 4: Trojitá križovatka v regióne Afar v Etiópii. Obrázok ukazuje oblasti natiahnutej a oceánskej kôry, ako aj oblasti exponovaných povodňových bazaltov, ktoré predchádzali loupeniu. Oblasti, ktoré nie sú zatienené alebo pokryté povodňami, predstavujú normálnu kontinentálnu kôru. Keď je kôra ťahaná od seba, skončíte riedenou kôrou s komplexnou zmesou kontinentálneho a sopečného kameňa. Nakoniec sa kôra stenčí do bodu, keď dôjde k prepuknutiu bazaltov oceánskeho typu, čo je signál, že sa vytvára nová morská kôra. To možno vidieť v Adenskom zálive, ako aj malý kúsok v Červenom mori. Pôvodný rozsah povodňových bazálov by bol väčší, ale veľké oblasti boli v riftovom údolí zakopané o ďalšie sopečné erupcie a sedimenty. Klikni na zväčšenie.
Časť II. Východoafrická trhlina
Ak sa popísaný proces riftingu vyskytuje v kontinentálnom prostredí, potom sa vyskytuje situácia podobná situácii, ktorá sa teraz vyskytuje v Keni, kde sa formuje východoafrický / Gregory Rift. V tomto prípade sa to nazýva „kontinentálne roztrhávanie“ (zo zrejmých dôvodov) a poskytuje pohľad na to, čo mohlo byť skorým vývojom etiópskej trhliny.
Ako sa uvádza v časti I, delenie východnej Afriky je komplikované skutočnosťou, že sa vyvinuli dve vetvy, jedna na západ, v ktorej sa nachádzajú veľké africké jazerá (kde je trhlina naplnená vodou) a druhá takmer rovnobežná trhlina asi 600 km k na východ, ktorý takmer pretína Keňu zo severu na juh pred vstupom do Tanzánie, kde podľa všetkého vymrie (obrázok 2).
Medzi týmito dvoma vetvami leží jazero Victoria. Predpokladá sa, že tieto trhliny vo všeobecnosti nasledujú za starými stehmi medzi starými kontinentálnymi masami, ktoré sa zrazili pred miliardami rokov a vytvorili africký kráter, a že k rozdeleniu okolo oblasti Viktórie jazera došlo v dôsledku prítomnosti malého jadra starovekej metamorfovanej horniny, Tanzánsky kráter, to bolo príliš ťažké na to, aby sa trhlina pretrhla. Pretože trhlina nemohla prejsť priamo touto oblasťou, namiesto toho sa okolo nej rozchádzala, čo viedlo k dvom vetvám, ktoré možno vidieť dnes.
Ako je to v Etiópii, zdá sa, že horúce miesto sa nachádza pod strednou Keňou, o čom svedčí zvýšená topografická kupola (obrázok 1). Je to takmer presne analogické s trhlinami v Etiópii a niektorí geológovia v skutočnosti tvrdia, že kenská kupola je rovnaký hotspot alebo oblak, ktorý dal podnet na počiatočné etiópske rifting. Nech je príčina akákoľvek, je jasné, že máme dva rozpory, ktoré sú dostatočne oddelené, aby im bolo možné dať rôzne mená, ale dosť blízko na to, aby naznačovali, že sú geneticky príbuzné.
Baringoové šály: Tento obrázok ukazuje niekoľko chybových závesov, ktoré sú postupne ďalej. V podstate sa pozeráme na okraje niekoľkých horných blokov zvnútra uchopeného móla, ktoré obsahuje jazero Baringo. Autorské práva na obrázky Alex Guth. Klikni na zväčšenie.
Ďalšie zaujímavé miesta:
Čo ešte môžeme povedať o Etiópskych a Keňských trhlinách? Vlastne dosť; Aj keď východné a západné vetvy boli vyvinuté rovnakými procesmi, majú veľmi odlišné charaktery. Východná vetva sa vyznačuje väčšou sopečnou aktivitou, zatiaľ čo západná vetva sa vyznačuje oveľa hlbšími povodiami, ktoré obsahujú veľké jazerá a veľa sedimentu (vrátane jazier Tanganika, 2. najhlbšie jazero na svete a Malawi).
Nedávno boli v Etiópskom priepade pozorované erupcie čadiča a aktívna tvorba štrbín, čo nám umožňuje priamo pozorovať počiatočnú tvorbu oceánskych povodí na súši. To je jeden z dôvodov, prečo je východoafrický trhový systém pre vedcov taký zaujímavý. Väčšina trhlin v iných častiach sveta pokročila do tej miery, že sú teraz buď pod vodou alebo boli naplnené usadeninami, a preto je ťažké ich priamo študovať. Východoafrický trhový systém je však vynikajúcim poľným laboratóriom na štúdium moderného, aktívne sa rozvíjajúceho systému trhlin.
Táto oblasť je tiež dôležitá pre pochopenie koreňov ľudskej evolúcie. V zlomoch sa vyskytuje mnoho nálezov fosílnych hominidov a v súčasnosti sa predpokladá, že evolúcia trhlin môže zohrávať integrálnu úlohu pri formovaní nášho vývoja. Štruktúra a vývoj trhliny môže spôsobiť, že východná Afrika bude citlivejšia na zmeny podnebia, ktoré vedú k mnohým zmenám medzi vlhkým a suchým obdobím. Tento environmentálny tlak by mohol byť hnacou silou našich predkov, aby sa stali bipedálnymi a inteligentnejšími, keď sa pokúšali prispôsobiť týmto meniacim sa klimatickým podmienkam (pozri články Geotimes 2008: Búpa Christensena a Marka Maslina a Tektonické hypotézy človeka) Evolúcia M.Royhan Gani a Nahid DS Gani).
Igneous hrádza v Njorowa Gorge: To sa uskutočnilo na rokline Njorowa v národnom parku Hells Gate. Priepasť bola vyrezaná vodou a je v mnohých ohľadoch pomerne veľkolepá, ale tu máme vyvieračskú hrádzu prerezávajúcu stenu kaňonu, s Dr. Woodom a jedným z našich sprievodcov pre mierku. Autorské práva na obrázky Alex Guth. Klikni na zväčšenie.
záver:
Východoafrický trhový systém je komplikovaný systém trhlinových segmentov, ktoré poskytujú moderný analóg, ktorý nám pomáha pochopiť, ako sa kontinenty rozpadajú. Je to tiež vynikajúci príklad toho, koľko prírodných systémov sa môže vzájomne prelínať - toto jedinečné geologické prostredie mohlo zmeniť miestne podnebie, ktoré mohlo zase spôsobiť, že naši predkovia rozvíjali zručnosti potrebné na to, aby chodili vzpriamene, rozvíjali kultúru a uvažovali o tom, ako taký roztržok prišiel byť. Rovnako ako Grand Canyon, aj východoafrický trhový systém by mal byť vysoko na zozname geologických zázrakov, ktoré treba navštíviť.
O autoroch:
James Wood má titul PhD na Johns Hopkins University av súčasnosti je profesorom geológie na Michiganskej technologickej univerzite v Houghtone v Michigane, kde vyučuje dejiny Zeme, geochémiu, diaľkové mapovanie a každý rok na jar vo východnej Afrike vedie terénny kurz. Jeho hlavné výskumné záujmy sú ložiská energie, najmä plyn a ropa, a práca v teréne v priekopových dolinách. Viac informácií o terénnom kurze vo východnej Afrike nájdete na www.geo-kenya.com.
Alex Guth je v súčasnosti PhD kandidátom na Michigan Tech a skúma účinky podnebia na púštny lak na exponované toky a alucium vo východoafrickom Rift Valley. Woodovi pomáha s poľným táborom geológie. Nedávno vytvorila geologickú mapu južnej polovice kenskej trhliny, ktorú nájdete na adrese www.geo-kenya.com. Jej webovú stránku si môžete pozrieť na adrese: sites.mtu.edu/~alguth/.