Warum ist Afrika auseinander Rippen? Seismische Scan kann sagen

Arrays von Sensoren erstreckt sich über mehr als 1.500 Meilen in Afrika sind jetzt sondieren die riesigen Riss in der Erde befindet – ein Riss im Zusammenhang mit der Evolution des Menschen – zu entdecken, warum und wie Kontinente auseinander riss bekommen.

Im Laufe von Jahrmillionen Erde Kontinenten aufzubrechen sind langsam durch tektonische Kräfte der Planeten zerrissen. Alle Ozeanbecken auf der Erde begann als kontinentale Risse, wie der Rio Grande Riss in Nordamerika und Asien die Baikal-Rift in Sibirien.

Die riesige Kluft in Ostafrika wurde geboren, als Arabien und Afrika begann vor etwa 26 Millionen auf 29 Millionen Jahren voneinander entfernt ziehen. Obwohl diese Kluft ist weniger als 1 Zoll (2,54 Zentimeter) pro Jahr gewachsen, die dramatische Ergebnisse enthalten die Bildung und die anhaltende Ausbreitung des Roten Meer sowie die East African Rift Valley, die Landschaft, die hätte sich die ersten Menschen.

"Doch trotz zahlreicher geophysikalischen und geologischen Studien, wir noch nicht wissen viel über die Prozesse, die offene Kontinente und Form kontinentalen Gräben, reißen", sagte der Forscher Stephen Gao, einem Seismologen am Missouri University of Science and Technology in Rolla, Missouri Dies ist teilweise, weil solche Forschung meist auf ältere Segmente der diesen Erdspalten, im Gegensatz zu denen konzentriert hat, die noch in der Entwicklung sind, erklärt er. [Erde Quiz: Mysteries of the Blue Marble]

Seismische SAFARI

Geodynamische Modelle zeigen, dass unter Reifen Risse, eine Region, die Asthenosphäre genannt Auftrieb ist. Die Asthenosphäre ist heißer, schwächer, oberen Teil des Mantels, der unterhalb der Lithosphäre, der Planet äußeren, starren Hülle liegt. Bisher gibt es zwei Anwärter auf was dieser Auftrieb verursachen könnte: Anomalien immer tiefer in den Mantel oder Ausdünnung der Lithosphäre aufgrund von fernen Spannungen.

Um zu helfen, herauszufinden, welche der beiden verschiedenen ursächlichen Modelle die richtige ist, Abstand der seismischen Arrays für African Rift Initiation (SAFARI) Projekt installiert 50 seismischen Stationen quer durch Afrika im Sommer 2012, jeweils etwa 17 bis 50 Meilen (28 bis 80 Kilometer) auseinander.

"Eine der Techniken, die wir nutzen, um die Erde unter den SAFARI-Stationen Bild heißt seismische Tomographie, die im Prinzip ähnlich wie die Röntgen-CAT-Scan-Technik in Krankenhäusern verwendet wird," sagte Gao LiveScience OurAmazingPlanet. "Die einzigen Unterschiede sind, dass unsere Quellen der"Strahlen"Erdbeben und vom Menschen verursachten Explosionen, und die Empfänger die seismischen Stationen wie die 50 SAFARI-Stationen sind."

Insgesamt diese Arrays umfassen eine Länge von ca. 1.550 Meilen (2.500 km) und befinden sich in vier Ländern – Botswana, Malawi, Mosambik und Sambia.

"Ich denke, dass das Projekt einen positiven Einfluss auf die lokalen Gemeinschaften hat," sagte Gao. "Einige unserer 50 SAFARI seismischen Stationen sind auf Schulen und Lehrer und Schüler waren begeistert und waren stolz über die Tatsache, dass ihre Schule für ein Hightech-wissenschaftliches Instrument ausgewählt wurde." "Wir glauben, dass dieses Projekt einige Kinder haben gezeigt, dass die Außenwelt anders und sogar faszinierend."

Die Arrays werden die Gebiete im Rahmen der Okavango, Luangwa und Malawi Gräben, im Südwesten und südlichsten Segmente des ostafrikanischen Grabensystems Bild. Dieser so genannte beginnende Risse sind noch nicht ausgereift und könnte somit werfen Licht auf, warum und wie rifting auftritt.

"Dies ist das erste Großprojekt, die Struktur und die Verformung unter einen beginnenden Riss Bild", sagte Gao. "Der Okavango Riss in Botswana ist so jung wie ein paar Zehner von tausend Jahren, während die meisten anderen Rissen wie der Rio Grande und Baikal Risse 35 Millionen Jahre alt sind."

Auftrieb oder Ausdünnen?

Wenn thermische oder dynamische Anomalien tief in der Mantel haften für rifting, dann aus der Asthenosphäre Auftrieb bereits unter die beginnende Risse auftreten sollten. Im Gegensatz dazu der Ausdünnung der Lithosphäre ist die Ursache des rifting, dann alle Ebenen der Auftrieb sollte unbedeutend, weil die Lithosphäre für großen Auftrieb noch auftreten nicht ausreichend verdünnt haben sollte.

Eine Größenordnung-5.6 Erdbeben im November am nördlichen Ende des Indischen Ozeans mittelozeanische Rücken seismische Wellen, die länger als 1 Sekunde langsamer als vorhergesagt wurden verschickt. Dies unterstützt die Idee, dass der Mantel Schicht unter südlichen Afrika heißer als normal, vielleicht durch einen Strahl des Magmas bekannt wie ein Mantel-Plume, die Geologen vorgeschlagen haben unter diesem Bereich existiert.

Bild der Strukturen unterhalb dieser Risse und festzunageln, was der ursächlichen Mechanismus in Ostafrika ist, brauchen die Forscher Daten aus mehr als nur ein Ereignis. Die seismischen Arrays werden für 24 Monate eingesetzt werden, und jede Station wird die Erde für seismische Wellen 50 Mal pro Sekunde probieren.

"Wir sind bestrebt, geschmolzene Felsen gibt es im Erdmantel unter die Risse zu sehen, wenn es fließt konvektive Mantel, das treibt den ursächlichen Prozess, und wieviel die Kruste in unterschiedliche Teile der Risse verdünnt worden ist", sagte Gao. "Aber dies kann nicht bis zum nächsten Sommer, wenn alle von SAFARI aufgezeichneten Daten verarbeitet werden."

Die Wissenschaftler detaillierte Erkenntnisse bis heute in der 11 Juni Ausgabe von Eos, die Online-Zeitung von der American Geophysical Union.

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