Анатомия разлома и его тектоническая структура

В геологии эту систему называют Восточно-Африканской рифтовой системой (EARS). Ее зарождение началось около тридцати миллионов лет назад в эпоху олигоцена. Процесс стартовал на севере, в районе современного Афарского треугольника, где сходятся границы сразу трех тектонических плит: Аравийской, Нубийской и Сомалийской. Этот узел образует классическое тройное сочленение рифтов типа R-R-R (rift-rift-rift), где сходятся Красноморский рифт, Аденский рифт и континентальная ветвь Восточной Африки.

Южнее Эфиопии единый рифтовый пояс распадается на две крупные изолированные ветви, огибающие древний кратон озера Виктория. Кратоны представляют собой чрезвычайно прочные и холодные участки древней докембрийской коры. Горячему мантийному веществу энергетически выгоднее обойти такой монолитный щит по краям через более молодые и податливые подвижные пояса.

Восточная ветвь (рифт Грегори)

Восточная ветвь берет начало в Эфиопском рифте, прорезает территорию Кении и затухает на севере Танзании. Ее главная геологическая черта заключается в колоссальных объемах вулканизма. Здесь земная кора испытала мощное поднятие, сформировав Кенийский купол высотой до нескольких километров. На фоне растяжения трещины фундамента изливали огромные объемы базальтов и риолитов. В рифте Грегори расположены гигантские стратовулканы, среди которых выделяются гора Кения, вулкан Килиманджаро и уникальный карбонатитный вулкан Ол-Доиньо-Ленгаи. Озера здесь преимущественно мелководные, соленые и содовые из-за высокой испаряемости и обилия вулканического пепла (озера Натрон, Богория, Накуру).

Западная ветвь (рифт Альбертин)

Западная ветвь огибает кратон Виктория с запада, протянувшись через Уганду, Демократическую Республику Конго, Руанду, Бурунди, Танзанию, Замбию и Малави. В отличие от Восточной ветви, магматизм здесь проявлен локально (вулканическое поле Вирунга), зато структурные провалы коры достигают максимальной глубины. Рифт Альбертин сложен серией асимметричных грабенов и полуграбенов, ограниченных крутыми сбросами. По этим впадинам пролегла цепь великих озер: Альберт, Эдуард, Киву, Танганьика и Малави (Ньяса). Озеро Танганьика уходит дном на глубину 1470 метров, являясь вторым по глубине пресноводным водоемом планеты после Байкала. Его дно опущено существенно ниже уровня мирового океана, что типично для развитой фазы континентального рифтинга.

Физический механизм раскола литосферы

Движущей силой процесса выступает конвекция в мантии. Под Восточной Африкой фиксируется гигантская область сверхнизких скоростей сдвиговых сейсмических волн, которую геофизики называют Африканским суперплюмом. От границы ядра и мантии поднимается колоссальный поток перегретого мантийного вещества. У подошвы литосферы плюм растекается в стороны, создавая механические напряжения растяжения в вышележащей плите.

Геофизический процесс развивается в несколько стадий:

  1. Термическое вспучивание коры с образованием широких сводовых поднятий высотой до полутора-двух километров.
  2. Интенсивный прогрев фундамента, приводящий к плавлению нижней коры и магматическому внедрению даек.
  3. Хрупкое разрушение верхней части земной коры с формированием субпараллельных систем нормальных сбросов.
  4. Опускание центральных блоков коры под действием гравитации и растяжения с образованием грабенов.
  5. Постепенное замещение континентальной коры океанической по мере проникновения базальтовой магмы в осевую трещину.

Скорость расхождения плит варьируется от двух до пяти миллиметров в год на юге системы и достигает пятнадцати-двадцати миллиметров в год в северной части Афарской депрессии. По меркам тектоники плит это средняя скорость, вполне сопоставимая с раскрытием Срединно-Атлантического хребта.

Вулканические аномалии региона

Вулканизм рифтовой зоны дает исследователям ценные сведения о составе мантии. Растяжение коры сбрасывает литостатическое давление, что вызывает декомпрессионное плавление пород. В условиях континентального рифтинга состав лав меняется от толеитовых базальтов до ультращелочных расплавов. Впадина Данакиль на севере демонстрирует активные щитовые вулканы с постоянными базальтовыми озерами лавы вроде Эрта-Але.

В Кении и Танзании магмы обогащены щелочами и летучими компонентами. Вулкан Ол-Доиньо-Ленгаи извергает уникальную натрий-карбонатитную лаву черного цвета. Температура этой магмы составляет всего около 540 градусов Цельсия против обычных 1100 градусов для базальта. При контакте с влагой воздуха натрокарбонатиты моментально белеют, превращая ландшафт в подобие лунной поверхности.

Будущее континента через геологическую призму

Восточно-Африканский разлом проходит ту же эволюционную фазу, которую около ста пятидесяти миллионов лет назад проходил единый суперконтинент Пангея перед раскрытием Атлантики. В современную эпоху мы наблюдаем рождение нового океанического бассейна в режиме реального времени.

Через несколько миллионов лет истонченная кора Афарской котловины опустится окончательно. Воды Красного моря и Индийского океана хлынут в депрессию, затопив восточноафриканские низменности. Сомалийская плита с частью Эфиопии, Кении, Сомали и Танзании отделится от основной массы Африки. Образуется огромный остров, похожий на Мадагаскар, а между ним и Нубийской плитой сформируется полноценный океанический срединный хребет с базальтовым дном.

Частые вопросы

Почему в разломе происходят глубокие землетрясения?

В рифтовой зоне землетрясения обычно мелкофокусные (до 15–20 км), так как горячая мантия залегает высоко и кора на больших глубинах ведет себя пластично. Однако под древними холодными блоками коры вдоль рифта Альбертин очаги порой опускаются до 30–40 км из-за механического скалывания прочного фундамента.

Какое озеро в разломе самое опасное?

Озеро Киву на границе Руанды и ДР Конго. Из-за вулканической активности на его дне накопились колоссальные объемы растворенного метана и углекислого газа. При сильном подводном землетрясении или извержении лавы может произойти лимноэрупция — внезапный взрывной выброс удушающих газов в атмосферу.

Связана ли эволюция древнего человека с этим разломом?

Да, напрямую. Формирование рифтовых долин перегородило движение воздушных масс с Атлантики и иссушило восток континента. Влажные тропические леса сменились саваннами, что вынудило древних гоминид приспосабливаться к открытым пространствам и прямохождению. В ущелье Олдувай в Танзании и долине реки Омо в Эфиопии сделаны ключевые палеоантропологические находки.

Почему озеро Виктория не относится к рифтовым?

Озеро Виктория лежит не в грабене, а в пологой синеклизе (прогибе) фундамента между Западной и Восточной рифтовыми ветвями. Оно очень широкое, но мелководное — его средняя глубина составляет всего сорок метров, тогда как глубина грабеновых озер Танганьика и Малави превышает сотни метров.