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東非大裂谷是正在形成的板塊邊界嗎?

2016年12月14日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 186 ℃ 次

【顏如玉的回答(30票)】:

Scotese Animation- Future Plate Motions & Pangea Proxima

謝邀~我的答案是,不會,因為不是所有的嬰兒都能長大成年。

具體過程請看上面的未來板塊移動模擬圖動畫。這個動畫是基於現今世界個板塊的GPS速度觀測數據而做的。而現今各板塊運動速度如下圖所示:

此圖使用的是ITRF2000 參考坐標系,至於ITRF2000 具體是什麼其實不重要。因為雖然不同的參考系會顯示不同的速度場,但是速度之間的差別是不會被掩蓋的。此圖中很明顯的地方是,東非裂谷兩側速度差別不大。非洲,歐洲,印度,大洋洲板塊都在向東亞和西太平洋匯聚,它們很可能將拼成一個巨型大陸。此圖使用的是ITRF2000 參考坐標系,至於ITRF2000 具體是什麼其實不重要。因為雖然不同的參考系會顯示不同的速度場,但是速度之間的差別是不會被掩蓋的。此圖中很明顯的地方是,東非裂谷兩側速度差別不大。非洲,歐洲,印度,大洋洲板塊都在向東亞和西太平洋匯聚,它們很可能將拼成一個巨型大陸。

回到大裂谷和紅海。紅海在張裂成板塊邊界之後僅有很窄的洋中脊,同時幾乎沒有形成洋殼。只有在亞丁灣有一段洋中脊,形成了洋殼。(見下圖)也就是說紅海和東非大裂谷現在還沒有發育成可以自行張裂的洋中脊系統,仍需要地幔深部熱點的催化才能繼續裂開。但是,正如 @雲舞空城 所說,在Erta Ale附近的深部熱點現在活動已經式微,並不能強有力的使紅海和大裂谷發育成真正類似於大西洋一樣的擴張大洋。目前紅海已成為板塊邊界,但東非大裂谷不會繼續發育成板塊邊界。當然,如果稱之為地塊(Block)邊界還是可以的。目前為止,搜集到的證據,是符合以上的觀點的。

經查閱更多資料發現,題主給出的圖中顯示的張裂速度其實是被誇大的。文獻中紅海的GPS速度場並沒有那麼大的速度差,具體如下圖:

以歐亞大陸為固定參考系,沙特阿拉伯地塊向北以15-20mm每年的速度移動,非洲板塊以5mm每年的速度向北移動,索馬裡地塊以7mm每年的速度向東北方移動。紅海擴張的速度約為10mm每年。這也就是說,紅海雖然在緩慢擴張,但當非洲以逆時針旋轉,並向北移動時,沒有任何多餘的空間可供紅海擴張成大洋。這正是最前面貼的Scotese的預測示意圖的依據所在。同樣的,在歐亞非澳四板塊匯聚的大前提下,東非大裂谷也沒有擴張成大洋的空間。以歐亞大陸為固定參考系,沙特阿拉伯地塊向北以15-20mm每年的速度移動,非洲板塊以5mm每年的速度向北移動,索馬裡地塊以7mm每年的速度向東北方移動。紅海擴張的速度約為10mm每年。這也就是說,紅海雖然在緩慢擴張,但當非洲以逆時針旋轉,並向北移動時,沒有任何多餘的空間可供紅海擴張成大洋。這正是最前面貼的Scotese的預測示意圖的依據所在。同樣的,在歐亞非澳四板塊匯聚的大前提下,東非大裂谷也沒有擴張成大洋的空間。

上圖所示為紅海亞丁灣的細節,箭頭所穿過的楔形塊體叫做Danakil Block,它正漸漸遠離非洲板塊,其一方面在左側形成伸展盆地,另一方面向右側移動,擠壓紅海的空間。上圖所示為紅海亞丁灣的細節,箭頭所穿過的楔形塊體叫做Danakil Block,它正漸漸遠離非洲板塊,其一方面在左側形成伸展盆地,另一方面向右側移動,擠壓紅海的空間。

有關東非大裂谷的現今GPS速度數據,我搜集到的如下:

這是東非大裂谷的全貌,分為東支eastern branch和西支western branch。這是東非大裂谷的全貌,分為東支eastern branch和西支western branch。

參照系不同的話,得到的GPS速度場是不同的,旋轉和速度的絕對值是會因基準坐標系變化而變化的。以上兩圖都是以非洲大陸為參照,大裂谷東側的各個地塊向東的移動速度都小於5mm每年。如果以這麼慢得速度發展下去,裂谷還沒有變成板塊邊界時,歐亞非大陸就已經開始拼合,來自東面的印度洋板塊將會擠壓大裂谷。大裂谷發育成板塊邊界幾乎是不可能的。

Olivine在果殼網上的觀點與我基本一致,有興趣的話推薦一看m.guokr.com/post/452081

最後,以上文獻資料不一定全面,歡迎有乾貨的知友參與討論或者來打臉。

【傑森斯坦森的回答(51票)】:

我也不是搞構造的,來提供另一種觀點:

東非裂谷是「紅海-亞丁灣-東非裂谷」這個三岔裂谷帶上發育較晚的那一隻。

是否會逐漸停止發育成為坳拉槽呢?aulacogene。

所謂三岔裂谷,是在地幔柱的作用下,地殼發育的三隻夾角近120度的裂谷。根據威爾遜旋回,這種裂谷進一步將發育為新生洋殼。然而,能夠繼續擴張的只是其中兩隻,還有一隻會停止發育。

這也是為什麼板塊的分離都是兩兩分離,而不是以120度夾角互相分離~

引用幾個 引用幾個 @Olivine 以前發過的圖。

【bazzibubble的回答(28票)】:

先上結論:是的。

這個學名叫生長邊界,也叫分離邊界。

如果東非裂谷繼續擴張會怎樣?

如果繼續擴張,會出現新生的海洋。現在紅海就處於這個階段。

再擴張,會變成寬闊的海洋。大西洋就處於這個階段。

再擴張,洋殼斷裂形成海溝。太平洋就處於這個階段,正處於衰退之中。

物極必反大洋衰退,只保留殘餘海盆。地中海就處於這個階段。

最後大洋完全消失,大陸和大陸撞在一起,形成褶皺山系。喜馬拉雅山就是這麼來的。

這個理論叫「威爾遜旋回」。

我不是搞構造的,只能簡單說一下,作拋磚引玉。

【大江東去的回答(5票)】:

友好地反對@Close Tony和@雲舞空城的答案。

首先,我不是做構造的。

其次,@雲舞空城是我非常尊敬的知乎er之一,所有地質的問題他都有很認真的在回答。(沒錯,我都有看。手動點贊。)而我並不認識@Close Tony。所以這個答案僅僅是學術討論,並無私人恩怨,不涉及人身攻擊。

(*ゝ_●?*)?=s=t=a=r=t==============

接下來正文:

我的觀點是,我不知道EARs會不會繼續發育,但是武斷地說EARs會停止或繼續發育都是錯誤的。

論據如下:

1.東非大裂谷的形成原因還存在爭議,但是已在其中觀察到了溢流性玄武岩的存在。

2.地幔對流的研究還處於初級階段,未能上升到理論。所以對於地幔活動的預測還言之過早。

另外講一講反對的理由。

反對@雲舞空城的理由@雪影已經提到了印度洋三聯點。另外補充一下,東太平洋洋脊也有兩個三聯點。如圖

反對@Close Tony的原因是:

1.其答案中的視頻並不能作為支撐材料。該視頻分類為「創意視頻」。因為沒有其他信息,根據相關推薦,我推測這是個本科生項目競賽的成果展示。僅能代表其個人觀點。而且視頻中存在很多問題,比如為什麼地中海閉合後,喜馬拉雅-地中海碰撞帶的運動就停止了?為什麼在形成新的超級大陸的時候,閉合的是目前處於成熟期大西洋,而不是目前處於消亡期的太平洋?另外,視頻中橙色部分似乎代表的是高海拔地區,但是其演變和整個大陸的演變並不是特別契合。

2.關於紅海的洋中脊。紅海中存在洋中脊,這一點從谷歌地圖上就能看出來。

當然,這是不是洋中脊還是見仁見智的。不過我覺得能夠看到轉換斷層的發育,所以我認為這是正在發育的洋中脊。

而北部沒有洋中脊的原因,我傾向的解釋是紅海同時受到了地中海碰撞邊界(不好意思,我不知道convergent boundary 怎麼翻譯,請指正)的影響,發育較慢。

構造門外漢,一點愚見,歡迎指教。

標籤:-地理 -地球 -地質學


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