Истончение коры в Восточной Африке предвещает образование нового океана и меняет представления об эволюции человека
Восточная Африка, которую часто называют колыбелью человечества, действительно разрывается на части, и этот процесс зашел гораздо дальше, чем считалось ранее. Исследователи обнаружили, что земная кора в районе рифта Туркана значительно истончилась, что предвещает окончательный разрыв континента. Это открытие не только меняет представления о тектонических процессах в регионе, но и предлагает новый взгляд на то, как сформировалась всемирно известная летопись ископаемых останков предков человека.
Рифт Туркана, который простирается на 500 километров через территорию Кении и Эфиопии, является частью более крупной Восточно-Африканской рифтовой системы. В этом районе Африканская и Сомалийская тектонические плиты расходятся со скоростью около 4,7 миллиметра в год. В процессе рифтогенеза земная кора растягивается в горизонтальном направлении, что приводит к её искривлению, разломам и выбросу магмы из глубины. Однако не каждый эпизод рифтогенеза заканчивается распадом континента, но рифт Туркана, судя по всему, обречен на эту участь.
Автор исследования Кристиан Роуэн, аспирант Ламонт-Доэртиской обсерватории Земли Колумбийского университета, заявляет, что рифтогенез в этой зоне оказался более продвинутым, а кора — более тонкой, чем кто-либо предполагал. Используя уникальный набор высококачественных сейсмических измерений, полученных в сотрудничестве с Институтом бассейна Туркана, ученые визуализировали структуру осадочных пород и определили глубину залегания верхней границы коры. Вдоль оси рифта толщина коры составляет всего около 13 километров, что значительно тоньше, чем 35-километровая кора вдали от центра рифта. Это явный признак процесса локального истончения, который в геологии называют формированием «шейки» континентальной коры. При растяжении средняя часть коры истончается и удлиняется, в то время как более удаленные участки остаются неизменными. Чем тоньше становится кора, тем она слабее, что способствует продолжению рифтогенеза, и в конечном итоге кора разрывается.
По словам геофизика Энн Бесель, соавтора исследования, этот критический порог разрушения коры уже достигнут, поэтому регион более склонен к разделению. Однако этот процесс займет миллионы лет. Рифт Туркана начал раскалываться около 45 миллионов лет назад, а формирование локального истончения, по оценкам исследователей, началось после эпизода масштабных вулканических извержений примерно 4 миллиона лет назад. Потребуется еще несколько миллионов лет, прежде чем этот процесс приведет к океанизации — следующей стадии рифтогенеза, когда магма хлынет через трещины и создаст новое океаническое дно, куда устремятся воды Индийского океана с севера. Ученые также нашли свидетельства более раннего периода рифтогенеза, который не завершился разрывом континента, но ослабил и истончил кору, способствуя нынешней фазе. Это открытие бросает вызов некоторым традиционным представлениям о том, как распадаются континенты.
Интересно, что результаты исследования имеют прямое отношение и к изучению эволюции человека. Рифт Туркана подарил науке более 1200 ископаемых останков гомининов, охватывающих последние 4 миллиона лет, что составляет треть всех подобных находок в Африке. Многие палеоантропологи считали этот регион главным центром эволюции предков человечества. Однако Роуэн и его коллеги предлагают иное объяснение. После широкомасштабного вулканизма около 4 миллионов лет назад началось проседание рифта Туркана, где стали быстро накапливаться тонкозернистые отложения, благоприятные для сохранения ископаемых. Таким образом, условия в этом месте оказались идеальными для формирования непрерывной летописи окаменелостей. Возможно, рифт Туркана не был уникально важным местом для эволюции и разнообразия наших предков-гомининов, а был просто местом, где условия способствовали сохранению их останков. Пока это только гипотеза, но другие исследователи теперь могут использовать полученные результаты, чтобы проверить эти идеи в сочетании с климатическими и тектоническими моделями.
Исследование в журнале Nature Communications.