Kompüter modelləri alimlərə Şərqi Afrika Rift Sisteminin altındakı qəribə bir deformasiya nümunəsini izah etməyə kömək edir. Nəticələr, Yerin dərinliyindəki isti mantiya materialının geniş şəkildə qalxması olan Afrika Superplume-nun riftə paralel gedən qeyri-adi hərəkət mənbəyi, eləcə də seysmik dalğaların aşağıdakı qayalardan keçmə tərzində uyğun bir nümunə olduğunu göstərir.

Kontinental riftinq Yer kürəsinin sərt xarici qabığı uzanmağa və incəlməyə başlayanda baş verir. Litosfer adlanan bu xarici qabıq qabığı və mantiyanın ən yuxarı hissəsini əhatə edir.

Litosfer parçalandıqca, gərginliyin nə qədər tez və harada tətbiq olunmasından asılı olaraq fərqli davrana bilər. Səthə yaxın qayalar qırıla bilər, bu da çatlar və zəlzələlərə səbəb ola bilər. Daha dərinə doğru daha isti material daha tədricən deformasiyaya uğraya bilər.

Geofizik D. Sara Stamps bu fərqli davranışları Silly Putty ilə müqayisə edir.

Virciniya Texnologiya Elmlər Kollecinin bir hissəsi olan Geologiya Elmləri Departamentinin dosenti Stamps dedi: “Əgər Silly Putty-yə çəkiclə vursanız, o, əslində çatlaya və qırıla bilər. Amma onu yavaş-yavaş ayırsanız, Silly Putty uzanır. Beləliklə, müxtəlif zaman miqyaslarında Yer kürəsinin litosferi fərqli şəkildə davranır.”

Əksər kontinental riftlərdə deformasiya nisbətən proqnozlaşdırıla bilən bir nümunə izləyir. Ən güclü hərəkət ümumiyyətlə riftə perpendikulyar, qabığın parçalandığı istiqamətdə baş verir.

Yer kürəsindəki ən böyük kontinental rift sistemi olan Şərqi Afrika Rift Sistemi, gözlənilən riftin perpendikulyar deformasiyasını göstərir. Lakin Stamps 12 ildən çox GPS ölçmələrindən sonra başqa bir şey aşkar etdi. Bölgənin bəzi hissələri də riftin özünə paralel istiqamətdə deformasiyaya uğrayırdı.

Bu gözlənilməz hərəkət Geodeziya və Tektonofizika Laboratoriyasındakı komandası üçün mərkəzi bir sirrə çevrildi.

Afrikanın Altında Nəhəng Bir Superqabıq

“Journal of Geophysical Research” jurnalında dərc olunmuş bir araşdırmada tədqiqatçılar qeyri-adi deformasiyanın nədən qaynaqlana biləcəyini araşdırmaq üçün 3D termomekanik modellərdən istifadə ediblər.

Modelləşdirmə, ilk müəllif, Stamps-ın laboratoriyasında işləyərkən Virginia Tech-də doktoranturadan sonrakı tədqiqatçı Tahiry Rajaonarison tərəfindən hazırlanmışdır.

Simulyasiyalar göstərir ki, rift paralel hərəkəti Afrika Superqabarığ ilə əlaqəli şimala doğru mantiya axını ilə əlaqələndirilir.

Afrika Superqabığı cənub-qərbi Afrikanın dərinliklərindən başlayaraq qitə boyunca şimal-şərqə doğru uzanan nəhəng yüksələn mantiya materialı zonasıdır. Şimala doğru hərəkət etdikcə səthin altında tədricən dayazlaşır.

Modellərə görə, bu dərin mantiya axını, bir qitənin bir-birindən ayrılmasından gözlənilən daha sadə modelə uyğun olmayan deformasiyanı izah edə bilər.

İki Qüvvə Rifti Formalaşdıra Bilər

Bu tapıntılar, Şərqi Afrika Rift Sistemini nəyin idarə etdiyi ilə bağlı uzun müddətdir davam edən müzakirəyə yeni dəlillər əlavə edir.

Alimlər ümumiyyətlə iki əsas ehtimala diqqət yetiriblər: litosfer üzmə qüvvələri, mantiya dartma qüvvələri və ya ikisinin birləşməsi.

Litosfer üzmə qüvvələri səthə nisbətən yaxın təsir göstərir. Onlara litosfer daxilində yüksəklik və sıxlıq fərqləri təsir göstərir. Şərqi Afrikada vacib xüsusiyyətlərdən biri qeyri-adi yüksək relyefə malik geniş bir bölgə olan Afrika Superswell-dir.

Mantiyanın dartma qüvvələri Yerin daha dərinliklərində yaranır. Bunlar litosferin altındakı mantiya materialının hərəkəti və axan mantiyanın onun üzərindəki sərt lövhəyə təsir edə biləcəyi qüvvələr nəticəsində yaranır.

Stamps ilk dəfə postdoktorantura tədqiqatçısı kimi işləyərkən qeyri-adi rift paralel hərəkətini sənədləşdirməyə başladı. O, təxminən 25.000 kilometr uzaqlıqdan Yer kürəsinin orbitində fırlanan 30-dan çox peykdən siqnallar alan GPS stansiyalarından istifadə etdi.

Bu ölçmələr səth hərəkətini millimetr miqyasında izləmək üçün kifayət qədər dəqiq idi.

Onun müşahidələri mövcud mənzərəni mürəkkəbləşdirdi, çünki dayaz üzmə qüvvələri rift boyunca gözlənilən hərəkətin çox hissəsini izah edə bilsə də, onun boyunca gedən hərəkəti izah edə bilmədi.

Əvvəlki Modellər Birləşməyə İşarə Edirdi

2021-ci ildə aparılan bir araşdırmada , komanda iki qüvvə dəstinin necə qarşılıqlı təsir göstərə biləcəyini sınaqdan keçirmək üçün 3D hesablama simulyasiyalarından istifadə etdi.

Həmin modellər hər ikisinin vacib ola biləcəyini göstərirdi.

Litosfer üzmə qüvvələri, riftə perpendikulyar uzanan daha tanış deformasiyanı izah edirdi. Lakin, onlar Stampsın paralel uzanan anomal deformasiyanı təkrarlaya bilmədilər.

Bu, tədqiqatçıları başqa bir mexanizm axtarmağa vadar etdi.

Yeni tədqiqatda Rajaonarison yenidən 3D termomekanik modelləşdirmədən istifadə etdi və bu dəfə xüsusilə izah olunmayan rift-paralel deformasiyaya diqqət yetirdi.

Modellər göstərdi ki, Afrika Superqabığına qoşulmuş şimala doğru mantiya axını müşahidə olunan hərəkəti yarada bilər.

Onlar həmçinin riftin altındakı digər vacib bir xüsusiyyəti də təkrarladılar: rift-paralel seysmik anizotropiya.

Seysmik Anizotropiya Nələri Aşkarlayır

Seysmik anizotropiya, seysmik dalğaların qaya üzərində hərəkət istiqamətindən asılı olaraq fərqli şəkildə yayıldığı bir vəziyyətə aiddir.

Bu, minerallar və süxur strukturları hizalandıqda baş verə bilər. Hizalanma mantiya axını, ərimə cibləri və ya litosferdə artıq mövcud olan köhnə strukturlar tərəfindən yarana bilər.

Bu halda, süxurların istiqaməti Afrika Superplume-nun şimala doğru mantiya axınının istiqaməti ilə uyğun gəlir.

Bu razılaşma, dərin mantiya hərəkətinin səthdə müşahidə olunan qeyri-adi deformasiyaya təsir etdiyinə dair başqa bir ipucu verir.

Rajaonarison dedi: “Biz deyirik ki, mantiya axını bəzi deformasiyaların şərq-qərb, rift-perpendikulyar istiqamətini idarə etmir, əksinə, riftə paralel olaraq anomal şimal deformasiyasına səbəb ola bilər. Biz litosferik üzmə qüvvələrinin rifti idarə etdiyinə dair əvvəlki fikirləri təsdiqlədik, lakin biz Şərqi Afrikada anomal deformasiyanın baş verə biləcəyinə dair yeni bir fikir gətiririk.”

Kontinental Ayrılmanın Daha Mürəkkəb Bir Mənzərəsi

Ümumilikdə, tədqiqatlar göstərir ki, Şərqi Afrika Rift Sistemində baş verən hər şeyə görə heç bir qüvvə məsuliyyət daşımır.

Dayaz litosferik üzmə qüvvələri riftin daha tipik uzanmasında əsas rol oynayır. Eyni zamanda, Afrika Superplume ilə əlaqəli daha dərin mantiya axını qeyri-adi şimala doğru deformasiyaya və onun altındakı seysmik əlamətə görə məsuliyyət daşıya bilər.

Bu qüvvələrin necə qarşılıqlı təsir etdiyini anlamaq vacibdir, çünki Şərqi Afrika Rifti alimlərə qitələrin necə parçalanmağa başladığını öyrənmək üçün təbii laboratoriya təmin edir.

Tədqiqatçılar onilliklər ərzində dərin mantiya hərəkətindən tutmuş səthdəki çatlamalara və zəlzələlərə qədər kontinental riftinqdə iştirak edən bütün proseslər zəncirini anlamağa çalışıblar.

Stamps bildirib ki, “Doktor Rajaonarisonun ədədi modelləşdirməsindən əldə edilən bu nəticə bizi həyəcanlandırır, çünki bu, Yer səthini kontinental riftinq yolu ilə formalaşdıran mürəkkəb proseslər haqqında yeni məlumatlar verir”.