Isi
- Bagian I. Sistem Keretakan Afrika Timur
- Apa itu Sistem Keretakan Afrika Timur?
- Bagaimana Rift ini terbentuk?
- Bagian II. Keretakan Afrika Timur
- Tempat Menarik Lainnya:
- Kesimpulan:
- Tentang Penulis:
Danau Bogoria dan geyser - Hak cipta gambar Alex Guth.
Gambar 1: Model Elevasi Digital Berwarna menunjukkan batas lempeng tektonik, garis besar ketinggian menunjukkan per tonjolan termal dan danau besar di Afrika Timur. Klik untuk memperbesar. Basemap adalah gambar topografi radar Space Shuttle oleh NASA.
Bagian I. Sistem Keretakan Afrika Timur
East African Rift System (EARS) adalah salah satu keajaiban geologis dunia, tempat di mana kekuatan tektonik bumi saat ini berusaha membuat lempeng baru dengan memisahkan yang lama. Dalam istilah sederhana, keretakan dapat dianggap sebagai fraktur di permukaan bumi yang melebar dari waktu ke waktu, atau lebih teknis, sebagai cekungan memanjang yang dibatasi oleh lawan yang dengan tajam mencelupkan sesar normal.
Para ahli geologi masih memperdebatkan bagaimana keretakan terjadi, tetapi prosesnya ditampilkan dengan sangat baik di Afrika Timur (Ethiopia-Kenya-Uganda-Tanzania) sehingga ahli geologi telah menempelkan nama pada calon yang baru; Lempeng Nubian membentuk sebagian besar Afrika, sedangkan lempeng yang lebih kecil yang menarik telah diberi nama Lempeng Somalia (Gambar 1). Kedua lempeng ini saling bergerak membentuk satu sama lain dan juga menjauh dari lempeng Arab ke utara.
Titik di mana ketiga lempeng ini bertemu di wilayah Afar di Ethiopia membentuk apa yang disebut persimpangan tiga. Namun, semua keretakan di Afrika Timur tidak terbatas pada Tanduk Afrika; ada banyak aktivitas rifting lebih jauh ke selatan juga, meluas ke Kenya dan Tanzania dan wilayah Danau Besar Afrika. Tujuan dari makalah ini adalah untuk membahas geologi umum dari celah-celah ini dan menyoroti proses geologis yang terlibat dalam pembentukannya.
Gambar 2: Nama segmen rift untuk Sistem Rift Afrika Timur. Segmen yang lebih kecil kadang-kadang diberi nama sendiri, dan nama yang diberikan pada segmen celah utama berubah tergantung pada sumbernya. Klik untuk memperbesar. Basemap adalah gambar topografi radar Space Shuttle oleh NASA.
Apa itu Sistem Keretakan Afrika Timur?
Keretakan tertua dan terdefinisi dengan baik terjadi di wilayah Afar di Ethiopia dan keretakan ini biasanya disebut sebagai Keretakan Ethiopia. Lebih jauh ke Selatan serangkaian keretakan terjadi yang meliputi cabang Barat, "Danau Albert Rift" atau "Albertine Rift" yang berisi Danau Besar Afrika Timur, dan cabang Timur yang secara kasar membagi dua Kenya utara-ke-selatan pada sebuah garis sedikit di sebelah barat Nairobi (Gambar 2).
Kedua cabang ini bersama-sama disebut East African Rift (EAR), sementara bagian-bagian dari cabang Timur telah secara bervariasi disebut Kenya Rift atau Gregory Rift (setelah ahli geologi yang pertama kali memetakannya pada awal 1900-an). Dua cabang EAR sering dikelompokkan dengan Rift Ethiopia untuk membentuk East Rift System Afrika (EARS).
Oleh karena itu, sistem keretakan lengkap meluas 1000s kilometer di Afrika saja dan beberapa lagi 1000 jika kita memasukkan Laut Merah dan Teluk Aden sebagai ekstensi. Selain itu ada beberapa struktur yang jelas tapi pasti lebih kecil, yang disebut grabens, yang memiliki karakter mirip keretakan dan jelas terkait secara geologis dengan keretakan utama. Beberapa di antaranya diberi nama yang mencerminkan hal ini seperti Nyanza Rift di Kenya Barat dekat Danau Victoria. Jadi, apa yang orang mungkin anggap sebagai celah tunggal di suatu tempat di Afrika Timur sebenarnya adalah serangkaian cekungan keretakan yang berbeda yang semuanya terkait dan menghasilkan geologi dan topografi khas Afrika Timur.
Gambar 3: Formasi horst dan graben "Buku Teks" (kiri) dibandingkan dengan medan rift yang sebenarnya (kanan atas) dan topografi (kanan bawah). Perhatikan bagaimana lebar yang diambil oleh area trapesium yang mengalami patahan dan horst normal dan ambil formasi meningkat dari atas ke bawah pada panel kiri. Perpecahan dianggap sebagai fitur ekstensional (pelat kontinental terpisah) dan sering kali menampilkan jenis struktur ini.
Klik untuk memperbesar.
Bagaimana Rift ini terbentuk?
Mekanisme pasti dari pembentukan keretakan adalah perdebatan yang sedang berlangsung di antara ahli geologi dan ahli geofisika. Salah satu model populer untuk EARS mengasumsikan bahwa aliran panas yang ditinggikan dari mantel (benar-benar astenosfer) menyebabkan sepasang "tonjolan" termal di Kenya tengah dan wilayah Afar di utara-tengah Ethiopia. Tonjolan ini dapat dengan mudah dilihat sebagai dataran tinggi yang ditinggikan pada peta topografi area mana pun (Gambar 1).
Saat tonjolan ini terbentuk, mereka meregangkan dan memecah kerak rapuh bagian luar menjadi serangkaian sesar normal yang membentuk horst klasik dan mengambil struktur lembah keretakan (Gambar 3). Sebagian besar pemikiran geologis saat ini berpendapat bahwa tonjolan dimulai oleh bulu mantel di bawah benua yang memanaskan kerak atasnya dan menyebabkannya mengembang dan patah.
Idealnya fraktur dominan yang dibuat terjadi dalam pola yang terdiri dari tiga fraktur atau zona fraktur yang memancar dari suatu titik dengan pemisahan sudut 120 derajat. Titik di mana tiga cabang memancar disebut "persimpangan tiga" dan digambarkan dengan baik di wilayah Afar di Ethiopia (Gambar 4), di mana dua cabang ditempati oleh Laut Merah dan Teluk Aden, dan cabang rift ketiga mengalir ke selatan melalui Ethiopia.
Proses peregangan yang terkait dengan pembentukan celah sering didahului oleh letusan gunung berapi besar yang mengalir di area yang luas dan biasanya dipertahankan / terpapar pada sisi-sisi celah. Erupsi ini dianggap oleh beberapa ahli geologi sebagai "dasar banjir" - lava meletus di sepanjang rekahan (bukan di gunung berapi individu) dan mengalir di atas tanah dalam lembaran seperti air selama banjir.
Letusan semacam itu dapat meliputi area luas tanah dan mengembangkan ketebalan yang sangat besar (Perangkap Deccan India dan Perangkap Siberia adalah contohnya). Jika peregangan kerak berlanjut, itu membentuk "zona peregangan" kerak menipis yang terdiri dari campuran batuan basaltik dan benua yang akhirnya turun di bawah permukaan laut, seperti yang terjadi di Laut Merah dan Teluk Aden. Peregangan lebih lanjut mengarah pada pembentukan kerak samudera dan kelahiran cekungan samudera baru.
Gambar 4: Triple Junction di wilayah Afar, Ethiopia. Gambar menunjukkan area kerak membentang dan samudera serta area basal banjir terbuka yang mendahului rifting. Daerah yang tidak ternaungi atau ditutupi oleh basal banjir mewakili kerak benua yang normal. Saat kerak ditarik terpisah, Anda berakhir dengan kerak yang menipis dengan campuran kompleks batuan kontinental dan vulkanik. Akhirnya kerak menipis ke titik di mana basal tipe samudera meletus yang merupakan sinyal bahwa kerak samudera baru sedang terbentuk. Ini dapat dilihat di Teluk Aden serta sepotong kecil di Laut Merah. Luas asli dari dasar banjir akan lebih besar, tetapi area yang luas telah terkubur di dalam lembah keretakan oleh letusan gunung berapi dan sedimen lainnya. Klik untuk memperbesar.
Bagian II. Keretakan Afrika Timur
Jika proses rifting yang dijelaskan terjadi dalam pengaturan benua, maka kita memiliki situasi yang mirip dengan apa yang sekarang terjadi di Kenya di mana Rift Afrika / Gregorius Timur terbentuk. Dalam hal ini disebut sebagai "keretakan benua" (untuk alasan yang jelas) dan memberikan gambaran sekilas tentang apa yang mungkin merupakan perkembangan awal Keretakan Ethiopia.
Seperti disebutkan dalam Bagian I, perpecahan Afrika Timur diperumit oleh fakta bahwa dua cabang telah berkembang, satu ke barat yang menampung Danau-Danau Besar Afrika (tempat perpecahan diisi dengan air) dan perpecahan yang hampir paralel sekitar 600 kilometer ke arah timur yang hampir membagi dua Kenya utara-ke-selatan sebelum memasuki Tanzania di mana tampaknya mati (Gambar 2).
Danau Victoria berada di antara dua cabang ini. Diperkirakan bahwa keretakan ini umumnya mengikuti jahitan lama antara massa benua kuno yang bertabrakan miliaran tahun yang lalu untuk membentuk kraton Afrika dan bahwa perpecahan di sekitar wilayah Danau Victoria terjadi karena kehadiran inti kecil batuan metamorf kuno, yang Tanzania craton, itu terlalu sulit untuk dipecah. Karena keretakan tidak bisa langsung menembus area ini, itu malah menyimpang di sekitarnya mengarah ke dua cabang yang dapat dilihat hari ini.
Seperti halnya di Ethiopia, titik panas tampaknya terletak di bawah Kenya tengah, sebagaimana dibuktikan oleh kubah topografi yang tinggi di sana (Gambar 1). Ini hampir persis analog dengan keretakan Ethiopia, dan pada kenyataannya, beberapa ahli geologi telah menyarankan bahwa kubah Kenya adalah hotspot atau bulu yang sama yang memunculkan keretakan awal Ethiopia. Apa pun penyebabnya, jelas bahwa kita memiliki dua celah yang cukup terpisah untuk membenarkan memberi mereka nama yang berbeda, tetapi cukup dekat untuk menyarankan bahwa mereka terkait secara genetik.
Kerai Baringo: Gambar ini menunjukkan beberapa sesar yang semakin jauh. Pada dasarnya kita melihat tepi beberapa blok pertama dari dalam graben yang berisi Danau Baringo. Hak cipta gambar Alex Guth. Klik untuk memperbesar.
Tempat Menarik Lainnya:
Apa lagi yang bisa kita katakan tentang Perpecahan Etiopia dan Kenya? Sebenarnya cukup banyak; meskipun cabang-cabang Timur dan Barat dikembangkan oleh proses yang sama, mereka memiliki karakter yang sangat berbeda. Cabang Timur ditandai dengan aktivitas vulkanik yang lebih besar sementara Cabang Barat ditandai dengan cekungan yang lebih dalam yang berisi danau besar dan banyak endapan (termasuk Danau Tanganyika, danau terdalam ke-2 di dunia, dan Malawi).
Baru-baru ini, letusan basal dan pembentukan celah aktif telah diamati di Rift Ethiopia yang memungkinkan kita untuk secara langsung mengamati pembentukan awal cekungan laut di darat. Ini adalah salah satu alasan mengapa Sistem Rift Afrika Timur sangat menarik bagi para ilmuwan. Sebagian besar celah di bagian lain dunia telah berkembang ke titik bahwa mereka sekarang berada di bawah air atau telah diisi dengan sedimen dan karenanya sulit untuk dipelajari secara langsung. Namun Sistem Rift Afrika Timur, adalah laboratorium lapangan yang sangat baik untuk mempelajari sistem rift yang modern dan aktif berkembang.
Wilayah ini juga penting untuk memahami akar evolusi manusia. Banyak fosil hominid yang ditemukan terjadi dalam keretakan, dan saat ini diperkirakan bahwa evolusi keretakan mungkin telah memainkan peran integral dalam membentuk perkembangan kita. Struktur dan evolusi keretakan mungkin telah membuat Afrika Timur lebih sensitif terhadap perubahan iklim yang menyebabkan banyak pergantian antara periode basah dan kering. Tekanan lingkungan ini dapat menjadi pendorong yang diperlukan bagi nenek moyang kita untuk menjadi bipedal dan lebih pintar ketika mereka berusaha untuk beradaptasi dengan perubahan iklim ini (lihat artikel Geotimes 2008: Mengayun-ayunkan Tempat Kemanusiaan oleh Beth Christensen dan Mark Maslin, dan Hipotesis Tektonik Manusia). Evolusi oleh M.Royhan Gani dan Nahid DS Gani).
Tanggul gunung berapi di Njorowa Gorge: Ini diambil di Njorowa Gorge di Hells Gate National Park. Ngarai itu diukir oleh air, dan cukup spektakuler dalam banyak hal, tetapi di sini kita memiliki tanggul beku yang memotong dinding ngarai, dengan Dr. Wood dan salah satu pemandu kami untuk skala. Hak cipta gambar Alex Guth. Klik untuk memperbesar.
Kesimpulan:
Sistem Rift Afrika Timur adalah sistem segmen rift yang rumit yang menyediakan analog modern untuk membantu kita memahami bagaimana benua pecah. Ini juga merupakan contoh yang bagus tentang berapa banyak sistem alami yang dapat terjalin - pengaturan geologis yang unik ini mungkin telah mengubah iklim lokal yang pada gilirannya menyebabkan nenek moyang kita mengembangkan keterampilan yang diperlukan untuk berjalan tegak, mengembangkan budaya dan merenungkan bagaimana keretakan seperti itu datang untuk menjadi. Sama seperti Grand Canyon, Sistem Rift Afrika Timur harus tinggi pada daftar ahli geologi dari keajaiban geologi untuk dikunjungi.
Tentang Penulis:
James Wood memiliki gelar PhD dari Universitas Johns Hopkins dan saat ini menjabat sebagai Profesor Geologi di Universitas Teknologi Michigan di Houghton, Michigan, tempat ia mengajar Sejarah Bumi, Geokimia, Pemetaan Jarak Jauh dan melakukan kursus lapangan setiap musim semi di Afrika Timur. Minat penelitian utamanya adalah simpanan energi, terutama gas dan minyak, dan melakukan pekerjaan lapangan di lembah rift. Informasi lebih lanjut tentang kursus lapangan Afrika Timur dapat ditemukan di www.geo-kenya.com.
Alex Guth saat ini adalah kandidat PhD di Michigan Tech dan sedang melihat efek iklim pada pernis gurun pada aliran yang terbuka dan alluvium di Lembah Rift Afrika Timur. Dia membantu Dr. Wood dengan kamp lapangan geologi. Dia baru-baru ini menghasilkan peta geologis bagian selatan Kenya Rift yang dapat ditemukan di www.geo-kenya.com. Situs webnya dapat dilihat di: pages.mtu.edu/~alguth/.