Jordskorpen i Afrika rives

Forskere er vitne til en dykkende hendelse i East African Rift Valley

Relikvie av en "Dyking-hendelse" © Offentlig domene
lese høyt

For første gang har forskere vært vitne til at jorden brøt sammen midt på et kontinent og smeltet stein ble presset til overflaten. En slik "dykkende hendelse" regnes som en av nøkkelfaktorene for platetektonikk og dermed for prosessene som former jordens overflate til i dag.

Jordskorpen er delt inn i flere plater av forskjellig størrelse, som hele tiden beveger seg mot hverandre. I løpet av jordens historie brøt store kontinenter fra hverandre flere ganger. Men hvordan kan dette skje? For den tynnere oseaniske skorpen er mekanismen velkjent: i såkalt "Dyking Events" svulmer smeltet fjell opp til overflaten og skyver seg mellom to plater. Som såkalte "dyker" er slike inntrenginger fremdeles synlige millioner av år senere. For den mye tykkere kontinentale skorpen har dette imidlertid aldri blitt sett før - før nå.

Magmawall glir mellom to plater

"For å bryte et kontinent, er det først nødvendig å overvinne styrken i litosfæren, " forklarer Eric Calais, professor i geofysikk ved Purdue University og en av forskerne som nå har vært vitne til hendelsen i Tanzania og om den i den nåværende "Nature". Rapporter problem. "Men hvis vi beregner kreftene til platetektonikk, finner vi ut at de ikke er sterke nok til å gjøre det. Men vi vet at kontinenter kan splitte seg, og at dette har skjedd flere ganger i det siste. Men hvordan kan det skje? En måte er å gi systemet et lite trykk igjen og igjen - og det er nøyaktig hva Dyke-inntrengninger gjør. "

Forskere på jobb: Sarah D. Frimerker og Elifuraha Saria installerer et GPS-instrument i Tanzania. © Eric Calais

Under en slik inntrenging trenger magma seg fra dype reservoarer gjennom den omliggende berget og stiger opp mot overflaten. Den skyver fjellet fra hverandre og over tid svulmer litosfæren på dette punktet på grunn av varmen. Magmaen fyller opp rifter og sprekker i oppstigningen. Etter hvert skaper dette en vertikal Magmawall, som presser jordskorpen på dette punktet fra hverandre.

"Når disse hendelsene gjentar seg i millioner av år, dannes det til slutt et hav mellom de to platene, " forklarer Calais. "Slike dykkingshendelser er en del av teoriene, men forskere har aldri vært på rett sted til rett tid og med de rette verktøyene for å registrere dem." De første stadiene av slik havdannelse er Imidlertid observerte forskere nå først i Tanzania. utstilling

Minibeben som en indikasjon på det uvanlige

Sommeren 2007 vakte en serie mindre jordskjelv i det nordlige Tanzania oppmerksomheten fra det internasjonale forskerteamet som var i Nairobi, Kenya på den tiden. Det så ut som skjelvene stammet fra Lake Natron, en depresjon nær den østlige grenen av den østafrikanske Rift Valley. Franske forskere hadde tidligere designet seismometre i regionen, som registrerte opptil 600 skjelv i løpet av to uker. Tanzaniske geologer ga GPS-målinger av området, som Calais sammenlignet med tidligere verdier for å identifisere mulige skift.

Faktisk hadde undergrunnen i Natron-området forskjøvet for sterk, men til å bli forklart av jordskjelvene alene. Noe uvanlig måtte skje. "Etter disse jordskjelvene gikk en av vulkanene i området inn i en eksplosiv utbruddsfase, noe som indikerte at magma var involvert, " sa Calais. "Det gikk opp for oss at det kunne være en dykkende hendelse."

Kart med jordskjelv og "Dyking Event" fra året 2007 (svarte sirkler symboliserer jordskjelv, rød linje viser plasseringen av "dykkingshendelsen"). Purdue University / Calais laboratorium

Bare datakombinasjonen opptar hendelsen

Sammen med kolleger i Luxembourg evaluerte forskeren deretter data fra radarinterferometri, som ga detaljerte opptak av bakkebevegelser. Samtidig undersøkte et belgisk team bakken og kartla mer enn 20 kilometer med åpne søyler som bekrefter InSAR-dataene. Totalt sett etterlot hendelsen seg en vegg av magma, som hadde presset til nesten ti kilometer lang og halvannen meter bredde mellom platene.

"Først etter at vi hadde gjort alle målingene, spesielt InSAR-dataene, var det tydelig at kombinasjonen av alle verdier bare kunne forklares med penetrering av et dyke, " sier Calais. Begivenheten ble initiert av et sakte glid av tektoniske plater langs en feil til og med noe lignende hadde aldri blitt observert før. Dislokasjoner beveger seg vanligvis plutselig og skaper jordskjelv, men dette var en veldig rolig seismisk hendelsesrekkefølge som varte i omtrent en uke. "

Dyking på Grabenbruch i flere tiår?

Forskeren utelukker ikke at det har vært flere slike dykkhendelser langs den østafrikanske rasen de siste tiårene, da de er vanskelige å oppdage. "Hvis det er bevis for at slike hendelser har skjedd i den siste tiden, er det ingen grunn til å tro at de ikke har skjedd de siste million årene, " sier forskeren. "Dette kan være et viktig bidrag til dynamikken i det østafrikanske Rift Valley System."

Forskerne ønsker nå å fortsette å observere regionen for å registrere mulige konsekvenser av hendelsen. "Når en stor hendelse som dette skjer, endres stresstilstanden i de øvre lagene på jorden, og vi forventer at den blir fulgt av flere hendelser, " sier Calais. "Andre Magmareservoire kunne blitt rørt og utløst nok et Dyking-arrangement. Det vil ta en stund før systemet slapper av og trekker seg. "

(Purdue University, 11.12.2008 - NPO)