Американские геофизики выяснили причину аномальной деформации Восточно-Африканского рифта. С помощью компьютерного моделирования они установили, что необычное движение земной коры вдоль линии разлома вызывает гигантский поток горячего вещества из глубин мантии – так называемый Африканский суперплюм. Результаты исследования опубликованы в Journal of Geophysical Research.
Восточно-Африканская рифтовая система – крупнейший на планете континентальный разлом, где Африканская тектоническая плита постепенно раскалывается на две части. В таких зонах основное движение литосферы, как правило, направлено перпендикулярно оси рифта – в стороны. Однако данные GPS-наблюдений, которые команда геофизиков из Политехнического университета Виргинии собирала более 12 лет, показали, что в этом регионе существует и другое, параллельное разлому, смещение земной поверхности на север.
Чтобы объяснить это явление, исследователи под руководством Тахири Раджаонарисона и Сары Стэмпс построили трехмерную термомеханическую модель. Расчеты показали, что аномальное движение коры связано с мантийным потоком, который исходит от Африканского суперплюма. Этот гигантский восходящий столб раскаленного вещества зарождается глубоко под юго-западной частью Африки и течет на северо-восток, постепенно приближаясь к поверхности. Модель подтвердила, что именно этот поток оказывает воздействие на литосферу, вызывая ее смещение к северу.
Полученные результаты вносят ясность в давний научный спор о движущих силах раскола африканского континента. Ранее рассматривались две основные гипотезы: воздействие поверхностных сил плавучести литосферы, связанных с перепадами высот и плотности пород, и влияние глубинных сил мантийной тяги. Новое исследование доказывает, что в процессе участвуют оба механизма. Силы плавучести отвечают за «классическое» растяжение рифта с востока на запад, а глубинный поток суперплюма создает дополнительное смещение вдоль разлома.
Выводы моделирования также согласуются с данными о сейсмической анизотропии под рифтом. Этот эффект, при котором скорость сейсмических волн зависит от направления их распространения, указывает на упорядоченную структуру пород в мантии. Ориентация этой структуры совпадает с направлением потока суперплюма. Таким образом, ученые получили комплексную картину, которая показывает, что разлом континента – это результат взаимодействия как поверхностных, так и глубинных геологических процессов.
