Kandungan
- Bahagian I. Sistem Rift Afrika Timur
- Apakah Sistem Rift Afrika Timur?
- Bagaimanakah bentuk Rift ini?
- Bahagian II. Rift Afrika Timur
- Tempat Menarik Lain:
- Kesimpulan:
- Mengenai pengarang:
Danau Bogoria dan geyser - Hak cipta imej Alex Guth.
Rajah 1: Model Peningkatan Digital berwarna menunjukkan sempadan plat tektonik, menggariskan ketinggian tinggi yang menunjukkan lekapan haba dan tasik besar di Afrika Timur. Klik untuk Memperbesar. Basemap adalah imej topografi radar Shuttle Angkasa oleh NASA.
Bahagian I. Sistem Rift Afrika Timur
Sistem Rift Afrika Timur (EARS) adalah salah satu keajaiban geologi dunia, sebuah tempat di mana kuasa-kuasa tektonik bumi sedang berusaha mencipta piringan baru dengan memisahkan antara yang lama. Secara ringkas, keretakan boleh dianggap sebagai patah di permukaan bumi yang melebar dari masa ke masa, atau lebih tinggi dari segi teknikal, sebagai lembangan pemanjangan yang dibatasi dengan menentang kecacatan normal.
Ahli-ahli geologi masih membahaskan sama ada perselisihan berlaku, tetapi prosesnya dipamerkan dengan baik di Afrika Timur (Ethiopia-Kenya-Uganda-Tanzania) yang ahli-ahli geologi telah melampirkan nama untuk plat baru; Plat Nubian membentuk sebahagian besar dari Afrika, manakala plat kecil yang ditarik telah dinamakan Plot Somalia (Rajah 1). Kedua-dua pinggan ini bergerak jauh dari satu sama lain dan juga jauh dari pinggan Arab ke utara.
Titik di mana ketiga-tiga plat ini bertemu di rantau Afar Ethiopia membentuk apa yang dipanggil simpang tiga. Walau bagaimanapun, semua rift di Afrika Timur tidak terhad kepada Horn of Africa; terdapat banyak aktiviti rift lagi di selatan juga, memanjangkan ke Kenya dan Tanzania dan rantau Great Lakes di Afrika. Tujuan makalah ini adalah untuk membincangkan geologi umum pergeseran ini dan menyerlahkan proses geologi yang terlibat dalam pembentukannya.
Rajah 2: Nama segmen Rift untuk Sistem Rift Afrika Timur. Segmen yang lebih kecil kadang-kadang diberi nama mereka sendiri, dan nama yang diberikan kepada segmen perubahan utama bergantung pada sumbernya. Klik untuk Memperbesar. Basemap adalah imej topografi radar Shuttle Angkasa oleh NASA.
Apakah Sistem Rift Afrika Timur?
Keretakan tertua dan paling jelas berlaku di rantau Afar di Ethiopia dan keretakan ini biasanya dirujuk sebagai Rift Ethiopia. Selanjutnya ke Selatan, satu siri keretakan berlaku termasuk cawangan Barat, "Lake Albert Rift" atau "Albertine Rift" yang mengandungi Tasik Besar Afrika Timur, dan sebuah cawangan Timur yang kira-kira membelah Kenya dari utara ke selatan dalam garis sedikit barat Nairobi (Rajah 2).
Kedua-dua cawangan ini telah dinamakan Rift Timur Afrika (EAR), manakala bahagian-bahagian cawangan Timur telah dipanggil dengan pelbagai Rift Kenya atau Gregory Rift (selepas ahli geologi yang mula-mula memetakannya pada awal tahun 1900-an). Kedua-dua cawangan EAR sering dikelompokkan dengan Rift Ethiopia untuk membentuk Sistem Rift Afrika Timur (EARS).
Oleh itu sistem perengkapan lengkap meluas 1000 kilometer di Afrika sahaja dan beberapa 1000 lagi jika kita memasukkan Laut Merah dan Teluk Aden sebagai sambungan. Di samping itu terdapat beberapa struktur yang jelas tetapi pasti lebih kecil, yang dipanggil grabens, yang mempunyai ciri-ciri seperti cetek dan jelas berkaitan geologi dengan keretakan utama. Sebahagian daripada mereka telah diberikan nama-nama yang mencerminkan ini seperti Nyanza Rift di Kenya Barat berhampiran Lake Victoria. Oleh itu, apa yang orang mungkin menganggap sebagai satu rift di suatu tempat di Afrika Timur adalah benar-benar satu siri cawan lembah yang berbeza yang semuanya berkaitan dan menghasilkan geologi tersendiri dan topografi Afrika Timur.
Rajah 3: "Buku teks" horst dan merebut formasi (kiri) berbanding dengan kawasan rawan sebenar (kanan atas) dan topografi (kanan bawah). Perhatikan bagaimana lebar yang diambil oleh kawasan trapezoid yang mengalami kerosakan normal dan horst dan merebut pembentukan dari atas ke bawah di panel kiri. Rifts dianggap ciri-ciri extensional (plat kontinental menarik selain) dan sering memaparkan jenis struktur ini.
Klik untuk Memperbesar.
Bagaimanakah bentuk Rift ini?
Mekanisme sebenar pembentukan rift adalah perdebatan yang berterusan di kalangan ahli geologi dan ahli geofizik. Satu model yang popular untuk EARS menganggap bahawa aliran haba yang tinggi dari mantel (tegas asthososphere) menyebabkan sepasang "bulges" termal di Kenya tengah dan rantau Afar di utara-tengah Ethiopia. Bulu ini dapat dilihat dengan mudah sebagai dataran tinggi yang tinggi di atas peta topografi kawasan tersebut (Rajah 1).
Oleh kerana bilah-bilah ini membentuk, mereka meregang dan patah kerak rapuh luar ke dalam siri kesalahan biasa yang membentuk horst klasik dan merangkumi struktur lembah rengang (Rajah 3). Pemikiran geologi yang paling terkini memegang bahawa bulges dimulakan oleh bulu mantel di bawah benua pemanasan kerak di atas dan menyebabkan ia berkembang dan patah.
Idealnya fraktur yang dominan yang dihasilkan berlaku dalam corak yang terdiri daripada tiga fraktur atau zon patah yang memancar dari titik dengan pemisahan sudut 120 darjah. Titik di mana tiga cawangan memancarkan disebut "simpang tiga" dan digambarkan dengan baik di rantau Afar Ethiopia (Rajah 4), di mana dua cawangan diduduki oleh Laut Merah dan Teluk Aden, dan cawangan rift ketiga ke selatan melalui Ethiopia.
Proses peregangan yang berkaitan dengan pembentukan kerangka sering didahului oleh letusan gunung berapi yang besar yang mengalir di kawasan yang besar dan biasanya dipelihara / terdedah di tepi lubang. Letusan-letusan ini dianggap oleh beberapa ahli geologi sebagai "basal banjir" - lava itu meletus sepanjang patah (bukannya pada gunung berapi individu) dan berjalan di atas tanah di lembaran seperti air semasa banjir.
Letusan seperti itu boleh meliputi kawasan tanah besar dan mengembangkan ketebalan yang sangat besar (Perangkap Deccan India dan Perangkap Siberia adalah contoh). Sekiranya peregangan kerak berterusan, ia membentuk "zona yang diregangkan" kerak tipis yang terdiri daripada campuran batu basaltik dan benua yang akhirnya jatuh di bawah paras laut, seperti yang berlaku di Laut Merah dan Teluk Aden. Peregangan selanjutnya membawa kepada pembentukan kerak lautan dan kelahiran lembangan lautan baru.
Rajah 4: Triple Junction di rantau Afar di Ethiopia. Imej menunjukkan kawasan kerak dan kerangka lautan serta kawasan basal banjir yang terdedah yang terdahulu. Kawasan yang tidak dihirup atau dilindungi oleh basalt banjir merupakan kerak benua biasa. Kerana kerak ditarik selain anda berakhir dengan kerak tipis dengan campuran kompleks benua dan gunung berapi. Akhirnya, keraknya terus ke titik di mana basalt-jenis lautan telah meletus yang merupakan isyarat bahawa kerangka lautan baru terbentuk. Ini dapat dilihat di Teluk Aden serta sekerat kecil di Laut Merah. Tahap asal basalt banjir akan menjadi lebih besar, tetapi kawasan-kawasan besar telah dikebumikan di dalam lembah yang rusak oleh letusan gunung berapi dan sedimen lain. Klik untuk Memperbesar.
Bahagian II. Rift Afrika Timur
Sekiranya proses penipuan yang dijelaskan berlaku dalam persekitaran benua, maka kita mempunyai keadaan yang serupa dengan apa yang kini berlaku di Kenya di mana terbentuknya Afrika Timur / Gregory Rift. Dalam hal ini ia dirujuk sebagai "rentan benua" (untuk alasan yang jelas) dan memberikan gambaran tentang apa yang mungkin merupakan perkembangan awal Rift Ethiopia.
Seperti yang disebutkan dalam Bahagian I, pengubahan Afrika Timur adalah rumit oleh fakta bahawa dua cabang telah berkembang, satu ke barat yang menjadi tuan rumah Tasik Besar Afrika (di mana keretakan dipenuhi dengan air) dan satu lagi kerangka hampir sejajar kira-kira 600 kilometer ke timur yang hampir membelah Kenya utara ke selatan sebelum memasuki Tanzania di mana ia kelihatan mati (Rajah 2).
Tasik Victoria terletak di antara dua cabang ini. Adalah difikirkan bahawa pergeseran ini biasanya mengikuti jahitan lama antara jajahan benua kuno yang bertembung berbilion tahun lalu untuk membentuk craton Afrika dan perpecahan di sekitar kawasan Tasik Victoria berlaku kerana kehadiran teras kecil batu metamorf kuno, Tanzania craton, yang terlalu sukar untuk merosot. Oleh kerana keretakan tidak dapat terus menerus melalui kawasan ini, ia menyimpang di sekitarnya sehingga ke dua cabang yang dapat dilihat hari ini.
Seperti halnya di Ethiopia, tempat yang panas nampaknya terletak di tengah Kenya, seperti yang dibuktikan oleh kubah topografi tinggi di sana (Rajah 1). Ini hampir sama dengan Ethiopia yang rapi, dan sebenarnya, sesetengah ahli geologi telah mencadangkan bahawa kubah Kenya adalah hotspot atau plum yang sama yang menimbulkan keruntuhan Ethiopia yang awal. Apa pun sebabnya, jelas bahawa kita mempunyai dua rahang yang cukup berpisah untuk membenarkan mereka memberi nama yang berbeza, tetapi cukup dekat untuk menunjukkan bahawa mereka berkaitan secara genetik.
Baringo scarps: Imej ini menunjukkan beberapa suntikan kesalahan yang semakin jauh. Pada asasnya kita melihat tepi beberapa blok horst dari dalam kutukan yang mengandungi Lake Baringo. Hak cipta imej Alex Guth. Klik untuk Memperbesar.
Tempat Menarik Lain:
Apa lagi yang boleh kita katakan mengenai Rifts Ethiopia dan Kenya? Sangat banyak sebenarnya; walaupun cawangan Timur dan Barat telah dibangunkan oleh proses yang sama, mereka mempunyai watak yang sangat berbeza. Cawangan Timur dicirikan oleh aktiviti gunung berapi yang lebih besar manakala Cawangan Barat dicirikan oleh banyak lembangan yang lebih besar yang mengandungi tasik besar dan banyak sedimen (termasuk Lakes Tanganyika, tasik yang paling dalam ke-2 di dunia dan Malawi).
Baru-baru ini, letupan basalt dan pembentukan celah aktif telah diperhatikan di Rift Ethiopia yang membenarkan kita untuk terus memerhatikan pembentukan awal lembangan lautan di darat. Inilah salah satu sebab mengapa Sistem Rift Afrika Timur begitu menarik bagi saintis. Kebanyakan rahang di bahagian lain di dunia telah berkembang ke titik bahawa mereka sekarang berada di bawah air atau telah diisi dengan sedimen dan dengan demikian sukar untuk belajar secara langsung. Sistem Rift Afrika Timur bagaimanapun, adalah sebuah makmal medan yang sangat baik untuk mengkaji sistem yang moden dan aktif membangun.
Wilayah ini juga penting untuk memahami akar evolusi manusia. Banyak penemuan fosil hominid berlaku dalam rengut, dan pada masa ini dianggap bahawa evolusi rontok mungkin telah memainkan peranan penting dalam membentuk pembangunan kita. Struktur dan evolusi keretakan itu mungkin menjadikan Afrika Timur lebih sensitif terhadap perubahan iklim yang menyebabkan banyak penggantian antara tempoh basah dan gersang. Tekanan alam sekitar ini boleh menjadi pemacu yang diperlukan untuk nenek moyang kita untuk menjadi bipedal dan lebih cerdas ketika mereka cuba menyesuaikan diri dengan iklim-iklim peralihan ini (lihat Geotimes 2008 artikel: Menggoyangkan Buaian Kemanusiaan oleh Beth Christensen dan Mark Maslin, dan Hipotesis Tectonic of Human Evolusi oleh M.Royhan Gani dan Nahid DS Gani).
Daging kumuh di Njorowa Gorge: Ini telah diambil di Njorowa Gorge di Hells Gate National Park. Jurang itu diukir oleh air, dan cukup hebat dalam banyak hal, tetapi di sini kita mempunyai pemotongan debu yang meletus melalui dinding lembah, dengan Dr Wood dan salah satu panduan kami untuk skala. Hak cipta imej Alex Guth. Klik untuk Memperbesar.
Kesimpulan:
Sistem Rift Afrika Timur adalah sistem rumit segmen rift yang menyediakan analog moden untuk membantu kita memahami bagaimana benua memecah-belah. Ia juga satu contoh yang baik tentang berapa banyak sistem semulajadi boleh saling berkaitan - penataan geologi yang unik ini mungkin mengubah iklim setempat yang mungkin menyebabkan nenek moyang kita mengembangkan kemahiran yang diperlukan untuk berjalan tegak, mengembangkan budaya dan merenungkan bagaimana keretakan telah menjadi. Sama seperti Grand Canyon, Sistem Rift Afrika Timur harus tinggi pada mana-mana ahli geologi untuk melihat keajaiban geologi.
Mengenai pengarang:
James Wood mempunyai PhD dari Johns Hopkins University dan kini Profesor Geologi di Michigan Technological University di Houghton, Michigan di mana beliau mengajar Sejarah Bumi, Geokimia, Pemetaan Jauh dan menjalankan kursus padang setiap musim bunga di Afrika Timur. Kepentingan penyelidikan utamanya adalah deposit tenaga, terutama gas dan minyak, dan melakukan kerja lapangan di lembah rengang. Maklumat lanjut mengenai kursus medan Afrika Timur boleh didapati di www.geo-kenya.com.
Alex Guth kini menjadi calon PhD di Michigan Tech dan melihat kesan iklim pada varnis padang pasir pada arus terdedah dan aluvium di Lembah Rift Afrika Timur. Dia membantu Dr Wood dengan kem bidang geologi. Beliau baru-baru ini menghasilkan peta geologi separuh selatan Kenya Rift yang boleh didapati di www.geo-kenya.com. Laman webnya boleh dilihat di: pages.mtu.edu/~alguth/.