Naučnici otkrivaju izvor neobične deformacije u najvećem kontinentalnom rascepu na Zemlji

Foto: Shutterstock / Yarr65

Istraživači predvođeni doktorkom Sarom Stamps, koristeći 3D termomehaničke modele, otkrili su da afrički superplum, masivno izdizanje jezgrovog omotača ka površini Zemlje, izaziva neobične deformacije duž Istočnoafričke pukotine. Ovo dodatno komplikuje raspravu o glavnim silama koje izazivaju cepanje Zemlje, sugerišući kombinaciju litosferskog plutanja i sila razvlačenja omotača, piše SciTechDaily.

Kompjuterske simulacije potvrđuju da afrički superplum izaziva neobične deformacije i seizmičku anizotropiju duž i ispod Istočnoafričke raseline.

Preporučujemo

Kontinentalno rasedanje uključuje sile rastezanja i pucanja koje seže duboko u Zemlju, objašnjava geofizičarka Sara Stamps. Ovaj proces je u skladu sa izduživanjem litosfere, čvrstog spoljašnjeg omotača Zemlje. Kako postaje napregnutija, najviši slojevi litosfere reaguju pucanjem i stvaranjem zemljotresa.

Stamps proučava ove procese koristeći GPS i kompjutersko modeliranje kako bi u milimetar pratila različite deformacije na kontinentu koji se cepa. Ona ove procese objašnjava uz pomoć Silly Putty silikonske igračke.

„Ako Silly Putty udarite čekićem, on može da pukne i da se polomi, ali ako ga polako razdvajate, on će se rastegnuti, što pokazuje da se u različitim periodima Zemljina litosfera ponaša na različite načine”.

Bilo da je u pitanju razvlačenje ili pucanje, deformacije koje prate rasedanje kontinenta odvijaju se po predvidivim šablonima u odnosu na raselinu. Deformacije teže da budu okomite u odnosu na rascep. Istočnoafrička pukotina, najveća na svetu, ima ovakve promene. Nakon GPS merenja tokom 20 godina Stamps je primetila i druge promene koje se kreću paralelno u odnosu na raselinu. Njen tim, pri laboratoriji za geodeziju i tehnofiziku, naporno je radio da otkrije uzrok.

U nedavnim studijama, objavljenim u Journal of Geophysical Research, tim je, koristeći 3D termomehaničko modeliranje, pokazao da je neuobičajeno deformisanje tla koje je paralelno sa Istočnoafričkom pukotinom izazvano pokretima Zemljinog omotača ka severu. Ovo kretanje je pak posledica postojanja afričkog superpluma, masivnog izdizanja jezgrovog omotača ka površini Zemlje, koje nastaje ispod jugozapadne Afrike i prostire se ka severoistoku tog kontinenta, postajući sve plići kako se proteže severno.

Nihova istraživanja u sadejstvu sa studijama iz 2021. godine mogla bi razjasniti koje sile pokretanja tektonskih ploča dominiraju Istočnoafričkom raselinom, uzimajući u obzir i paralelne i upravne deformacije: sile litosferskog plutanja, sile povlačenja omotača ili oba. Opservacije uz pomoć GPS satelita koje je sprovela Stamps dodatno su zakomplikovale raspravu o silama koje pokreću rasedanje u istočnoj Africi.

Neki naučnici smatraju da su pokreti posledica sila litosferskog plutanja, a to su sile koje nastaju plitko u zemlji, koje se pripisuju topografiji raseline poznatoj kao afrički supersvel, i razlikama u gustini litosfere.

Drugi ukazuju na dubinske sile koje pokreću omotač horizontalno ispod istočne Afrike kao primarni pokretač rasedanja.

Studija iz 2021. godine pokazala je, uz pomoć 3D kompjuterskih simulacija, da su za rasedanje i deformisanje možda odgovorne kombinacije navedenih sila. Simulacije su pokazale da je litosfersko plutanje odgovorno za očekivane deformacije koje nastaju upravno uz rased, ali da nisu odgovorne za paralelno deformisanje.

U njihovoj novoobjavljenoj studiji, opet uz upotrebu 3D termomehaničkog modeliranja, sa pažnjom usmerenom na izvor paralelnih deformacija, potvrđeno je da je afrički superplum odgovoran za ove neobične promene paralelne sa Istočnoafričkim rasedom.

Seizmička anizotropija je orijentacija ili poravnavanje stena u određenom pravcu kao odgovor na pokretanje omotača, kotlove magme ili pak na već postojeću strukturu litosfere, navodi Stamps. U ovom slučaju to poravnavanje je posledica kretanja ka severu afričkog superpluma što sugeriše tok omotača kao izvor.

„Kažemo da kretanje omotača ne izaziva deformitete koji stoje upravno na pukotinu, ali verujemo da je odgovorno za paralelne anomalije”, kaže Tair Radžaonarison jedan od vodećih članova tima. On dodaje: „Potvrdili smo ranije pretpostavke da su sile litoralnog plutanja prisutne u rasedanju, ali unosimo i novi pogled, da se i anomalije mogu desiti u istočnoj Africi.”

Više saznanja o procesima uključenim u cepanje kontinenta, uključujući i neuobičajene, pomoći će naučnicima da polako otkriju tajne ovih procesa što se pokušava decenijama. „Ushićeni smo zbog rezultata dr Radžaonarisonovog modeliranja, jer nam ono pruža nove informacije o složenim procesima koji oblikuju Zemljinu površinu kroz kontinentalno rasedanje”, navodi Stamps.

(Telegraf Nauka/SciTech Daily)