Neue Deformationszone im Ostafrikanischen Grabensystem entdeckt

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Der afrikanische Kontinent teilt sich entlang des divergierenden Ostafrikanischen Grabensystems, welches sich vom Afar-Dreieck im Norden Äthiopiens bis nach Madagaskar erstreckt, langsam in mehrere große und kleine tektonische Blöcke. Das Auseinanderbrechen Afrikas ist eine anhaltende Fortsetzung der tektonischen Teilung des Superkontinentes Pangea vor etwa 200 Millionen Jahren. Nun fand ein internationales Forscherteam heraus, dass der Verlauf des Ostafrikanischen Grabensystems deutlich ausgedehnter ist als bislang angenommen.

“Die Rate des derzeitigen Auseinanderbrechens liegt bei Millimetern pro Jahr, so dass es noch Millionen von Jahren dauern wird, bis sich neue Ozeane entlang des Grabensystems bilden werden”, erklärte Sarah Stamps, Assistenzprofessorin am Virginia Tech College of Science und Hauptautorin einer aktuell veröffentlichten Studien zum Ostafrikanischem Grabensystem. “Die Ausdehnungsrate der divergierenden Platten und das daraus resultierende Absinken des Grabenbodens ist im nördlichen Grabenbereich am schnellsten, also wird das Wasser des Indischen Ozeans am Golf von Aden dort zuerst in das Grabensystem eindringen.“

“Die meisten früheren Studien legten nahe, dass die Ausdehnung des Grabens in engen Zonen um Mikroplatten erfolgt, die sich unabhängig von den umgebenden größeren tektonischen Platten bewegen”, so Stamps. Der jüngste GPS-Datensatz von präzisen Oberflächenbewegungen in Ostafrika, Madagaskar und auf mehreren Inseln im Indischen Ozean verdeutlichen nun, dass der Ausdehnungsprozess komplexer und großflächiger ist als bisher angenommen. Dieser Datensatz wurde im Rahmen der Studie erhoben, die Stamps in Kooperation mit Forschern der University of Nevada-Reno, der Universität Beira Interior in Portugal und dem Institut und Observatorium für Geophysik von Antananarivo an der Universität Antananarivo in Madagaskar durchgeführte.

Verlauf des Ostafrikanischen Grabens (Source: Semhur, 2008)

So konnten die Forscher feststellen, dass der Verlauf des Ostafrikanische Grabensystem deutlich länger ist als bislang angenommen und sich von Ostafrika durch Madagaskar bis weit in den Indischen Ozean erstreckt. Folglich wird auch Madagaskar langfristig auseinanderbrechen, wobei sich das südliche Madagaskar mit der Lwandle-Mikroplatte – einem kleinen tektonischen Block – ostwärts divergiert, während das zentrale Madagaskar sich westwärts mit der somalischen Platte bewegt.

Das Team verwendete neue Oberflächenbewegungsdaten in Kombination mit bereits vorhandenen Geodaten, um verschiedene Bewegungsmöglichkeiten von tektonischen Blöcken in der Region mit Computermodellen zu testen. Durch eine umfassende Reihe von statistischen Tests konnten die Forscher neue Grenzen für die Lwandle-Mikroplatte und die somalische Platte definieren.

Finales Modell des Ostafrikanischen Grabensystems.
Die schraffierte Fläche zeigt die jüngst entdeckte, breite Deformationszone bei Madagaskar. Die Pfeile verdeutlichen die Bewegungsrichtung der tektonischen Platten (Source: Stamps et al., 2020)

“Die genaue Definition der Plattengrenzen und die Beurteilung, ob die Kontinente entlang enger Verformungszonen oder durch weite Zonen diffuser Verformung divergieren, ist entscheidend, um die Natur der Grabenbildung besser zu verstehen”, so Stamps. “In dieser Arbeit haben wir mit Hilfe einer neuen GPS-Geschwindigkeitslösung neu definiert, wie sich der größte Kontinentalriss der Erde konkret ausdehnt”.

Quelle: D.S. Stamps et al. Redefining East African Rift System kinematics, Geology (2020). DOI: 10.1130/G47985.1

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