В Африке обнаружены древние признаки разлома континента

Новости МирТесен

На протяжении многих лет геологи обсуждали вопрос о том, объединяются ли отдельные рифтовые долины в центральной Африке в единую зону, где начинается разделение континента. Недавнее исследование предоставило неопровержимые свидетельства того, что газы из мантии поднимаются к поверхности через разломы рифта Кафуэ в Замбии, что подтверждает гипотезу о постепенном распаде Африки на три тектонические плиты.

Движение тектонических плит, составляющих земную кору, может происходить по-разному: они либо сближаются, формируя горные хребты, либо удаляются друг от друга, что приводит к истончению и разломам коры и образованию новых водоемов. Ярким примером является Восточно-Африканская рифтовая система (EARS), где континент разделяется в течение уже многих десятков миллионов лет. Этот геологический процесс часто сопровождается землетрясениями и вулканической активностью, хотя на начальных стадиях признаки глубоких изменений могут быть незаметны.

К западу от EARS, пересекая Центральную Африку от Танзании до Намибии, простирается ряд обособленных рифтовых долин: Луангва, Луано, Кафуэ, Окаванго и Эйсеб. Ранее специалисты в области геофизики отметили в этих областях отклонения от нормы — пониженную скорость распространения сейсмических волн, возросший тепловой поток и незначительную сейсмическую активность. Согласно предположению исследователей, эта цепь разломов представляет собой не совокупность дискретных геологических образований, а единую, формирующуюся границу между Нубийской плитой и новой, еще не сформировавшейся микроплитой, получившей название плиты Сан. В случае подтверждения этой гипотезы, разлом будет соединен с EARS и Атлантическим океаном через подводный хребет Китовый хребет, что повлечет за собой разделение Африканского континента на три части.

Чтобы проверить эту гипотезу, авторы исследования провели анализ рифта Кафуэ в Замбии, характеризующегося выходом на поверхность геотермальных источников. В восьми точках, расположенных как непосредственно в разломе, так и за его границами, были отобраны образцы газа. Сопоставление концентраций гелия-3 и гелия-4 позволяет установить происхождение газовой фракции и понять глубинные процессы, лежащие в основе ее формирования. Результаты опубликовал журнал Frontiers in Earth Science.

В шести образцах, взятых в зоне разлома, отношение изотопов гелия оказалось в восемь раз выше нормы, что стало прямым свидетельством выхода газов из мантии на поверхность. Анализ изотопного состава углерода в CO₂ выявил значение, близкое к мантийному, предоставив второе, независимое подтверждение. Это указывает на то, что флюиды, поднимающиеся из мантии, концентрируются именно в разломах, а не распространяются по всей области.

Сочетание газов, характерное для рифтовых зон, когда азот, выделяющийся из коренных пород, преобладает над мантийным CO₂, а содержание радиогенного гелия значительно выше — является типичным геохимическим признаком ранней, незрелой стадии формирования рифта, то есть разделения тектонических плит. Схожие процессы зафиксированы и в других рифтовых зонах, таких как Руква и Северо-Танзанийская зона. С развитием рифта и усилением магматической активности происходят изменения: доля углекислого газа, поступающего из мантии, возрастает и начинает преобладать.

В соответствии с полученными геохимическими данными, они согласуются с геофизическими и свидетельствуют о том, что под рифтом Кафуэ происходит активный разлом литосферы на начальном этапе его формирования. Обнаружение подобных признаков мантии в других частях этой зоны позволит подтвердить новую модель раскола Африки.