裂谷-东非地球地壳的裂缝

东非和亚洲的裂谷(有时被称为大裂谷[GRV]或东非裂谷系[EAR或EAR])是地壳中一个巨大的地质裂缝,长数千公里,宽达125英里(200公里),深数百至数千米。19世纪末首次被命名为大裂谷(Great Rift Valley),从太空中可以看到,这个山谷也是原始人化石的重要来源,最著名的是坦桑尼亚的奥杜瓦峡谷(Olduvai Gorge)。...

东非和亚洲的裂谷(有时被称为大裂谷[GRV]或东非裂谷系[EAR或EAR])是地壳中一个巨大的地质裂缝,长数千公里,宽达125英里(200公里),深数百至数千米。19世纪末首次被命名为大裂谷(Great Rift Valley),从太空中可以看到,这个山谷也是原始人化石的重要来源,最著名的是坦桑尼亚的奥杜瓦峡谷(Olduvai Gorge)。

Ethiopia, Rift Valley, aerial view

主要收获:大裂谷

  • 大裂谷是非洲东部地壳中的一条巨大裂缝。
  • 地壳裂缝遍布世界各地,但东非的裂缝最大。
  • 裂谷是一系列复杂的断层线,从红海一直延伸到莫桑比克。
  • 裂谷区的图尔卡纳湖盆地被称为“人类的摇篮”,自20世纪70年代以来一直是原始人类化石的来源。
  • 2019年的一篇论文表明肯尼亚和埃塞俄比亚裂谷正在演化为一个单一的斜裂谷。

裂谷是索马里板块和非洲板块交界处构造板块移动产生的一系列古代断层、裂谷和火山的结果。学者们认识到GRV的两个分支:东半部,即维多利亚湖以北的一部分,向东北/西南方向延伸,与红海相接;西半部从维多利亚向莫桑比克的赞比西河(Zambezi river)呈近南北走向。东支裂谷首次出现在3000万年前,西支裂谷首次出现在1260万年前。就裂谷演化而言,大裂谷的许多部分处于不同的阶段,从林波波河谷的前裂谷到马拉维裂谷的初始裂谷阶段;至坦噶尼喀裂谷区北部的典型裂谷期;埃塞俄比亚裂谷区的晚期裂谷阶段;最后到了阿法尔山脉的海洋裂谷阶段。

这意味着该地区仍处于相当活跃的构造状态:有关不同裂谷区域的年龄,请参见Chorowicz(2005年)。

地理和地形

东非裂谷是一个长长的山谷,两侧有隆起的路肩,这些路肩通过或多或少的平行断层向下延伸至中央裂谷。主谷被归类为大陆裂谷,从地球表面以北12度延伸到以南15度​ 赤道它绵延3500公里,与厄立特里亚、埃塞俄比亚、索马里、肯尼亚、乌干达、坦桑尼亚、马拉维和莫桑比克等现代国家的主要部分以及其他国家的小部分相交。河谷宽度在30公里至200公里(20-125英里)之间变化,最宽的部分位于北端,与埃塞俄比亚阿法尔地区的红海相连。整个东非河谷的深度各不相同,但其大部分长度超过1公里(3280英尺),最深的是埃塞俄比亚,深度超过3公里(9800英尺)。

路肩陡峭的地形和山谷的深度在城墙内创造了特殊的小气候和水文。山谷中的大多数河流都很短,很小,但也有一些沿着裂谷延伸数百公里,流入深湖盆地。该山谷作为动物和鸟类迁徙的南北走廊,并抑制东西移动。当冰川在更新世统治欧洲和亚洲大部分地区时,裂谷湖盆地是动物和植物的避风港,包括早期人类。

裂谷研究史

继19世纪中后期包括著名的大卫·利文斯通(David Livingstone)在内的数十位探险家的工作之后,东非裂谷断裂的概念由奥地利地质学家爱德华·苏厄斯(Eduard Suess)确立,并由英国地质学家约翰·沃尔特·格雷戈里(John Walter Gregory)于1896年命名为东非大裂谷。1921年,Gregory将GRV描述为地堑盆地系统,包括西亚红海和死海的山谷,即非洲-阿拉伯裂谷系统。格雷戈里对GRV地层的解释是,两条断层已经打开,一个中心部分下降,形成了山谷(称为地堑)。

自Gregory的调查以来,学者们将裂谷重新解释为板块交界处一条主要断层线上多条地堑断层的结果。这些断层发生在古生代到第四纪之间,时间跨度约为5亿年。在许多地区,多次发生裂谷事件,包括过去2亿年中至少七个裂谷阶段。

裂谷古生物学

20世纪70年代,古生物学家理查德·利基(Richard Leakey)将东非裂谷地区指定为“人类的摇篮”,毫无疑问,人类物种中最早的原始人类成员出现在其边界内。为什么会发生这种情况只是一个猜测,但可能与陡峭的山谷墙和内部形成的小气候有关。

在更新世冰河时期,裂谷的内部与非洲其他地区隔离开来,并在大草原上形成了淡水湖。和其他动物一样,我们的早期祖先可能在那里找到了避难所,当时冰层覆盖了地球的大部分地区,然后在它高大的肩膀上进化成了原始人类。Freilich及其同事对青蛙物种的遗传学进行了一项有趣的研究,结果表明,在这种情况下,河谷的微气候和地形至少是一道生物地理屏障,导致物种分裂为两个独立的基因库。

它是东部分支(肯尼亚和埃塞俄比亚的大部分地区),在那里,许多古生物学研究已经确定了原始人类。从大约200万年前开始,东支的屏障逐渐消失,这是人类物种在非洲以外传播的同一时期(这个时钟可以称为同一时间)。

裂谷演化

德国地质学家Sascha Brune及其同事于2019年3月报告的裂谷分析(Corti et al.2019)表明,尽管裂谷最初是两个重叠的断开裂谷(埃塞俄比亚和肯尼亚),但位于图尔卡纳坳陷的侧向偏移已经演化并继续演化为单个斜向裂谷。

2018年3月,肯尼亚西南部的苏斯瓦地区出现了一条50英尺宽、英里长的大裂缝。科学家们认为,原因不是最近板块的突然移动,而是数千年来形成的长期地下裂缝表面的突然侵蚀。最近的暴雨导致土壤在裂缝上崩塌,使其暴露在表面,就像一个落水洞。

选定来源

  • 布林克霍恩,J.和M.格罗夫。“东非中石器时代的结构”,《第四纪科学评论》195(2018):1-20。印刷品。
  • 乔罗维茨,琼。“东非裂谷系统”,《非洲地球科学杂志》43.1-3(2005):379-410。印刷品。
  • 与肯尼亚裂谷相连导致埃塞俄比亚裂谷传播中断,《自然通讯》10.1(2019):1309。印刷品。
  • 阿兰·戴诺(Alan L.)等人,《东非阿舍利人到中石器时代过渡的年表》,《科学》360.6384(2018):95-98。印刷品。
  • 埃塞俄比亚无尾猿的比较系统地理学:大裂谷和更新世气候变化的影响〉,BMC进化生物学16.1(2016):206。印刷品。
  • 非洲:裂谷〉,地质百科全书。Cocks编辑、L.Robin M.编辑和Ian R.Plimer编辑。牛津:爱思唯尔,2005年。26–34. 印刷品。
  • Sahnouni,Mohamed,et al.《科学》362.6420(2018):1297-301,《阿尔及利亚艾因·布切里特190万年和240万年前的文物和石器刻痕骨骼》。印刷品。
  • Simon,Brendan,et al.“阿尔伯特湖裂谷(乌干达,东非裂谷系)的变形和沉积演化”,《海洋和石油地质学》86(2017):17-37。印刷品。

  • 发表于 2021-09-21 19:58
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  • 分类:历史

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