美媒:东非正与非洲大陆缓慢分离

美媒:东非正与非洲大陆缓慢分离

美媒:东非正与非洲大陆缓慢分离

(化石网cnfossil.com)据参考消息网(编译/王笛青):美国《大众机械》月刊网站2月2日报道,数千年前,东非的植被远比现在茂盛得多。如今的沙漠在非洲湿润期(约9600年前到5300年前)更像是稀树草原,而生命也很繁盛。发现于撒哈拉沙漠的岩画描绘了众多动物在河岸和广阔湖泊边饮水的场景,古埃及文明那时也正处于萌芽阶段。

随后,一切都干涸了,东非的气候发生变化,越来越干燥。随着湖泊的消失,早期埃及人迁徙到尼罗河两岸肥沃的土地上。骆驼形象也开始出现在撒哈拉沙漠的岩画中,这表明动物们正在通过迁徙到新栖息地来适应气候变化。

如今,数千年的干旱已经对非洲大陆的根基造成了影响。随着东非大裂谷的断层变深,东非正在与非洲大陆的其他地区分离。

哥伦比亚大学地质学家、物理学家、荣誉教授克里斯托弗·肖尔茨发现,哪怕是现存的湖泊也已大幅萎缩。肖尔茨及其研究团队调查了肯尼亚的图尔卡纳湖。该湖长约250公里,宽30公里,部分区域水深可达120米。但其目前的规模仍远不及湿润期末期。那时,湖泊部分区域的水深接近300米。如此庞大的水体会对地壳施加巨大的压力,实际上放慢了其下方构造断层的运动速度。肖尔茨及其团队通过计算机模拟发现,随着湖泊水位下降导致下方地壳承受的水压减弱,断层内部的运动正在加剧。

研究人员在近期发表于英国《自然》周刊的研究报告中写道:“这是首个将东非裂谷系统中断层时间平均滑动速率与气候驱动的湖泊水位变化联系起来的定量证据。该研究量化了肯尼亚北部图尔卡纳湖在非洲湿润期末期从高水位过渡到低水位时断层滑动速率的变化。”

由于图尔卡纳湖以及其他邻近水体均由裂谷形成,它们位于由东非裂谷下方构造板块分离造成的复杂断层系统之上。通过对图尔卡纳湖底部沉积物岩芯进行年代测定,肖尔茨的团队揭示了过去一万年间该湖的水量损失情况。他们的数据显示,在湿润期末期,湖泊水位急剧下降,断层的扩张速率也随之急剧上升。

此外,随着非洲湿润期后蒸发活动导致水位下降和水压降低,图尔卡纳湖南岛火山的地震活动加剧。由于湖水减少,火山下方的地幔减压作用加剧,更多岩石熔化并渗入岩浆房,导致岩浆房膨胀,断层线构造活动增强。岩浆带来的额外压力加剧了影响南图尔卡纳盆地周围断层系统的构造应力。对湖泊蒸发导致的应力变化进行的分析表明,图尔卡纳湖的情况只会扩大裂谷系统,而岩浆带来的压力又会加剧这些影响。

东非正以每年约6.35毫米的速度缓慢地与非洲大陆其他地区分离。一旦东部的索马里板块与西部的努比亚板块拉开足够远的距离,这两个板块将被海洋隔开。肖尔茨的研究结果表明,在图尔卡纳湖地区,与水位下降相关的裂谷加速作用在过去5000年间使得该构造分离过程的年速率增加了约3%。

肖尔茨说:“这些湖泊水位的变化会影响地壳应力状态,进而作用于断层系统的活动,同时也会影响岩浆活动,而岩浆活动又会进一步调节裂谷带的断裂作用。因此,气候可能会影响应变的局部化,还可能影响大陆裂谷演化过程中的裂谷作用模式。”




上一篇 下一篇 TAG: 地质