Тройной стык Афар ( также называемый Афро-Аравийской рифтовой системой ) расположен вдоль расходящейся границы плит, разделяющей Нубийскую , Сомалийскую и Аравийскую плиты. Эта область считается современным примером континентального рифтинга, приводящего к раздвижению морского дна и образованию океанического бассейна . Здесь Красноморский рифт встречается с Аденским хребтом и Восточно-Африканским рифтом . Последний простирается в общей сложности на 6500 километров (4000 миль) от Афарского треугольника до Мозамбика . [1]
Соединяющиеся три рукава образуют тройное соединение . Самый северный ответвляющийся рукав простирается на север через Красное море и впадает в Мертвое море , в то время как восточный рукав простирается через Аденский залив и соединяется с хребтом Срединно-Индского океана дальше на восток. Оба этих рифтовых рукава находятся ниже уровня моря и похожи на срединно-океанический хребет . [1]
Третий рифтовый рукав идет на юг, простираясь примерно на 4000 километров (2500 миль) через страны Кения , Уганда , Демократическая Республика Конго , Руанда , Бурунди , Танзания , Замбия , Малави и, наконец, Мозамбик . Этот южный рифтовый рукав более известен как Восточно-Африканский рифт или Восточно-Африканская рифтовая система (EARS), когда он включает в себя Афарский треугольник .
Разлом является результатом разрыва или расширения литосферы , включая земную кору , вызванного подъемом мантии, когда более горячая астеносферная магма поднимается в более холодную литосферу , растягивая и утончая ее.
Считается, что тройной рифт начался в эпоху позднего мела и палеогена. В то время Африканская плита испытывала дальние напряжения, вызванные частями северной границы Африканской плиты, субдуцирующими под Евразийскую плиту. Сегодня Аравийская плита испытывает нисходящее натяжение коры, или натяжение плиты , которое отделилось от Африканской плиты. В то же время, что и субдукция на севере, произошел подъем мантии, заставивший кору деформироваться и разбухнуть в купола по всей Восточно-Африканской рифтовой системе. Кенийский купол был тщательно изучен.
Считается, что плюм начался под озером Тана в Эфиопии . [1] На основе экологических корреляций и текущего топографического расположения юрского верхнего известняка и мелового верхнего песчаника, чистый подъем горных пород Эфиопского плато составил бы 2,2 км (1,4 мили) с 150 млн лет назад . Истончение эфиопской литосферы могло привести к запруживанию из мантийного плюма и последующему подъему.
Гани и др. (2007) предполагают, что эпизодическое увеличение врезания Эфиопского плато предполагает эпизодические темпы роста внутри плато, поскольку темпы врезания не имеют никакой корреляции с прошлыми климатическими событиями. В результате принципа изостатического отскока Архимеда , подъем на 2,05 км произошел в течение последних 30 миллионов лет. [2] Бейкер и др. (1972) также предполагают, что подъем этой области является спорадическим и разделенным длительными периодами стабильности и эрозии. Некоторые периоды подъема зафиксированы в конце мелового периода, что привело к 400 метрам (1300 футов) подъема и в конце неогена с ошеломляющей величиной 1500 метров (4900 футов). [3] Эфиопский купол испытал свой самый большой подъем, совпадающий с концом неогенового подъема, связанного с кенийским куполом. Утверждалось, что нынешнее Эфиопское плато является результатом последнего подъема на 500 метров (1600 футов), который, как полагают, произошел в олигоцене–раннем миоцене. Но наиболее общепринятым аргументом в пользу плато является то, что оно является результатом палеогеновых наводнений-базальтов . Подъем, связанный с обоими куполами, привел к крупным структурным особенностям из-за разбухания и искривления расширения земной коры. Две области разбухания привели к большой депрессии между двумя куполами и проседанию вдоль прибрежных районов. Подъем, вызванный Эфиопским куполом, привел к образованию массивной области разлома в 1000 метров (3300 футов) в регионе Афар. [4]
Восточно -Африканский рифт — это активный разлом между Нубийской и Сомалийской протоплитами. Этот разлом вызван повышенным тепловым потоком из мантии под Кенией и регионом Афар. Простираясь с северо-северо-востока на юго-юго-запад, Восточно-Африканский рифт состоит из западной и восточной ветвей. Восточная ветвь (иногда называемая рифтом Грегори ) характеризуется высокой вулканической активностью, а западная ветвь (иногда называемая рифтом Альбертина ) характеризуется более глубокими впадинами , которые содержат озера и отложения. Озера в этой области (например, озеро Танганьика и озеро Руква) расположены в сильно рифтовых впадинах и имеют взаимопроникающую связь с разломами. Многие из озер ограничены нормальными или сдвиговыми разломами. [1] Скорость расширения этого разлома начинается примерно с 6 миллиметров в год (0,24 дюйма/год) на севере и снижается к югу. [5]
Красноморский разлом находится между Африканской (или Нубийской) и Аравийской плитами. Разлом проходит вдоль Красного моря, начиная от Мертвого моря до тройного соединения Афар. Внутри разлома, в Красном море, находится много вулканов, включая Джабаль-аль-Таир . Скорость расширения этого разлома варьируется от 7 до 17 миллиметров в год (от 0,28 до 0,67 дюйма/год). [6]
Аденский хребет — это дивергентная граница плит, которая разделяет Африканскую (или Сомалийскую) и Аравийскую плиты. Она простирается от тройного стыка на восток до зоны разлома Оуэн , где встречается с тройным стыком Аден-Оуэн-Карлсберг между Африканской, Аравийской и Индо-Австралийской плитами. Скорость спрединга для Аденского хребта составляет около 17 миллиметров в год (0,67 дюйма/год) вблизи тройного стыка Афар. [7]
До начала первоначального рифтинга Африка представляла собой единую плиту, но по мере развития рифтинга она начала разделяться на Аравийскую, Сомалийскую и Нубийскую плиты (при этом Нубийскую плиту иногда называют Африканской).
Согласно классификации Маккензи и Моргана 1969 года, тройное сочленение Афар относится к типу хребта-хребта-хребта (RRR), описывая движение трех плит относительно друг друга. Аравийская, Сомалийская и Нубийская плиты являются дивергентными границами или хребтами относительно соседних плит. Согласно модели стабильности Маккензи и Моргана, геометрия RRR будет сохраняться стабильно во времени до тех пор, пока не произойдет изменение тектонического движения.
Впадина Афар — это геологическая впадина высотой от 1000 до -120 м (от 3280 до -390 футов) [4]. В этом районе произошло множество купольных поднятий, включая купол Афар, начавшийся 40 млн лет назад. Это поднятие вызвало массивное расширение земной коры, что привело к образованию горстовых и грабеновых структур, связанных с нормальными, экстенсивными разломами. Подъем закончился обрушением около 25 млн лет назад в впадину Афар, охватывающую более 200 000 км 2 (77 000 кв. миль) и распространяющуюся со скоростью от 6 до 17 миллиметров в год (от 0,24 до 0,67 дюйма/год). [1]
В Восточно-Африканской рифтовой системе сосредоточено много активных вулканических областей по сравнению с другими областями Афро-Аравийской рифтовой системы. Многие выступающие горсты показывают последовательные слои базальтов, которые можно приблизительно датировать с помощью 40 Ar/ 39 Ar-изотопного датирования . Установлено, что им примерно 30 миллионов лет. [1] Серия траппов датируется временем, которое предшествовало началу основных рифтовых событий. Хорович (2005) проиллюстрировал серию траппов, окружающую более новые неогеновые вулканы. Это помогает количественно оценить величину расширения земной коры и дает модель дорифтовой связи земной коры.
Сейсмическая томография собирает данные P-волн и S-волн из движений внутри Земли для создания трехмерной модели скорости недр Земли. Модели различают быструю скорость, высокую аномалию и медленную скорость, медленную аномалию, измерения времени.
Несколько моделей томографии показывают медленную аномальную структуру под южной Африкой . Гранд и др. (1997) моделируют большую аномалию, простирающуюся от основания мантии до глубины около 1000 километров (620 миль). Эта медленная аномалия считается плюмовым подъемом. [8]
Горсты и грабены очень хорошо документированы по всему региону. Хотя они показывают и производят расширение земной коры , для формирования достаточного океанического бассейна необходимо расширение, которое может вместить обширное падение грабенов. Листрические разломы создают правильную модель для этого достаточного расширения земной коры. Эти разломы были документированы Хоровичем (2005) и помогают в дальнейшей проверке будущего этого региона и потенциала для дальнейшего расширения и опускания.
Некоторые события рифтинга в прошлом, как было замечено, имели авлакоген (неудавшийся рукав) вместе с двумя успешными рукавами рифтинга. Некоторые геологи предположили, что Восточно-Африканская рифтовая система станет авлакогеном в будущем, не создав океанический бассейн, но на сегодняшний день авлакогена, похоже, нет, и EARS не показывает никаких свидетельств более медленного рифтинга.
Существует также вероятность формирования зоны субдукции вдоль восточной стороны Сомалийской плиты, вызванной расширением EARS и Срединно-Индоокеанического хребта. Чтобы компенсировать сжатие Сомалийской плиты из-за двух растягивающих краев, океаническая плита может начать субдуцировать под континентальную плиту .
Данные показывают, что Восточно-Африканская рифтовая система является типичным сложным континентально-континентальным рифтинговым событием, начавшимся в палеогене. Оно было вызвано дальним полем напряжения от субдукции Аравийской плиты под Евразийскую плиту и мантийным апвеллингом, поддерживаемым несколькими горячими точками вокруг EARS.
Это поднятие земной коры создало структуры растяжения и горста и грабена, и даже листрические разломы, предполагающие доокеанический бассейн. Если текущая тектоника продолжится без изменений, то считается, что океанический бассейн со срединно-океаническим хребтом в конечном итоге разделит Нубийскую, Сомалийскую и Аравийскую плиты. Однако рифтогенез изучается разнообразными исследованиями с противоречивыми гипотетическими моделями, и его будущее неизвестно.