Восточно-Африканская рифтовая система, представляющая собой активную зону разломов, привлекает пристальное внимание геологов начиная, по крайней мере, с К концу XIX века система разломов достигает длины 6400 км. По мнению ученых, её последующее развитие может привести к разделению Африканского континента (литосферной плиты) на две части и формированию нового океанического бассейна в отдалённой перспективе, через миллионы лет. Корреспондент «Научной России» выяснил детали происходящих в Восточно-Африканской рифтовой системе процессов у заместителя директора Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта (ИФЗ) РАН, доктора геолого-минералогических наук, профессора РАН Романа Витальевича Веселовского.
Ученый отмечает, что в Восточно-Африканской рифтовой системе наблюдается континентальный рифтогенез. Этот процесс изначально сопровождается снижением толщины континентальной коры и мантийной литосферы, находящейся под ней, после чего происходит полный разлом литосферы и формирование океанической коры – то есть появляется новый океан. Аналогичный процесс имел место в районе Красного моря примерно 25-20 миллионов лет назад.
«Скорость раздвига Нубийской плиты (на западе) и Сомалийской плиты (на востоке), которые ранее были частью единой Африканской плиты, измеряется миллиметрами в год. Это среднее значение, рассчитанное за продолжительный геологический период, охватывающий десятки, сотни тысяч и даже миллион лет. Следовательно, нельзя утверждать, что этот процесс ускорился. Плиты перемещаются относительно друг друга, и этот процесс фиксируется, в частности, посредством землетрясений. Во время землетрясения плиты могут сдвинуться на десятки сантиметров, иногда на метры, причем это происходит за доли секунды. Однако такие события происходят нечасто, поэтому в среднем за большой промежуток времени скорость раздвига плит составляет несколько миллиметров в год. Методами космической геодезии, такими как GPS, определяется фактическая скорость движения плит.
Разлом образовался как непосредственное последствие расхождения литосферных плит – Сомалийской и Нубийской. Этот процесс привел к формированию и углублению рифтовой долины. Под рифтом находится мощный восходящий поток вещества из мантии, который со временем истончает земную кору и литосферу.
«Движение литосферных плит всегда связано с магматическими процессами. Магма образуется в мантии, расположенной под земной корой. Любой магматизм сопряжен с выделением газов. В частности, в зонах континентального рифтогенеза, таких как Восточно-Африканская рифтовая система, нередко происходят взрывные извержения, сопровождающиеся значительным выделением газов, содержащихся в магме. Р.В. Веселовский отметил, что гранитная (кислая) магма отличается высокой вязкостью и медленно поднимается к поверхности, а высвобождающиеся при снижении давления газы вызывают взрывные извержения.
Недавний анализ изотопного состава неона в газах геотермальных источников кальдеры Мененгай (Кения) предоставил убедительные данные, подтверждающие глубинное происхождение мантийного плюма под Восточно-Африканской рифтовой системой. Результаты исследования были опубликованы в Geophysical Research Letters. Обнаруженное сходство состава с вулканическими породами, характерными для Танзании, Эфиопии и Гавайских островов, свидетельствует об общем источнике – мантийном суперплюме, формирующемся на границе ядра и мантии Земли. Поднимаясь к поверхности, этот плюм вызывает частичное плавление литосферной мантии, приводит к расколу и утонению континентальной земной коры и формированию разломной сети, которая в геологическом масштабе времени потенциально способна привести к расколу континента.