تم العثور على دليل مبكر على التفكك التكتوني القاري في أفريقيا

تصطدم الصفائح التكتونية للأرض، لتشكل الجبال، أو تتباعد، مما يتسبب في ترقق القشرة الأرضية وتمزقها، مما يؤدي إلى ظهور جسم جديد من الماء. المثال الأكثر شهرة هو نظام الصدع في شرق أفريقيا (EARS)، حيث كانت القارة تتفكك ببطء لعشرات الملايين من السنين. وتترافق هذه العملية مع الزلازل والانفجارات البركانية، ولكن في المرحلة المبكرة لا توجد مظاهر خارجية للعمليات العميقة. إلى الجنوب الغربي من EARS، عبر أفريقيا الوسطى – من تنزانيا إلى ناميبيا – تمتد سلسلة من الوديان المتصدعة المعزولة: لوانغوا، ولوانو، وكافو، وأوكافانغو، وإيسيب. في السابق، سجل الجيوفيزيائيون حالات شاذة هناك – انخفاض سرعة الموجة الزلزالية، وزيادة تدفق الحرارة وضعف الزلزالية الخلفية. فرضية العلماء هي أن سلسلة العيوب هذه ليست مجموعة من الهياكل المنفصلة، ​​ولكنها حد ناشئ واحد بين الصفيحة النوبية وصفيحة ميكروية جديدة تسمى صفيحة سان. إذا كانت الفرضية صحيحة، فإن هذا الصدع يربط EARS بالمحيط الأطلسي عبر سلسلة جبال الحوت تحت الماء، مما يعني أن أفريقيا مقسمة إلى ثلاثة أجزاء. واختبر مؤلفو الدراسة الجديدة هذه الفرضية من خلال دراسة صدع كافو في زامبيا، حيث تطفو الينابيع الحرارية الأرضية إلى السطح. تم أخذ عينات الغاز من ثماني نقاط، داخل وخارج الصدع. ومن خلال مقارنة نسب الهيليوم-3 والهيليوم-4، يمكن تحديد أصل الغاز والعمليات الأساسية. ونشرت النتائج في مجلة الحدود في علوم الأرض. وفي ست عينات من منطقة الصدع، كانت نسبة نظائر الهيليوم أعلى بثماني مرات من القيمة القياسية وأصبحت دليلا مباشرا على وجود غازات الوشاح على السطح. وأظهر التركيب النظائري للكربون في ثاني أكسيد الكربون قيمة قريبة من نطاق الوشاح، مما قدم تأكيدًا ثانيًا مستقلاً. وهذا يثبت أن سوائل الوشاح ترتفع بشكل صارم على طول الصدوع ولا تتوزع تحت المنطقة بأكملها.

هذه النسبة من الغازات في الصدع، عندما يهيمن النيتروجين من صخور القشرة الأرضية مع تركيز عالٍ من الهيليوم الإشعاعي وإضافة صغيرة فقط من ثاني أكسيد الكربون في الوشاح، هي صورة جيوكيميائية نموذجية للمرحلة المبكرة غير الناضجة من التصدع، أي انفصال الصفائح. وهذا ما تؤكده بيانات الدراسات التي أجريت على الصدوع الأخرى – روكوا ومنطقة شمال تنزانيا، حيث لوحظت عمليات مماثلة. مع نضوج الصدع وتزايد الصهارة، تتغير الصورة: يزداد حجم ثاني أكسيد الكربون في الوشاح بشكل حاد، ويبدأ في السيطرة. وبالتالي، تتزامن البيانات الجيوكيميائية مع البيانات الجيوفيزيائية وتشير إلى أن التمزق النشط للغلاف الصخري يحدث تحت صدع كافو في مرحلة مبكرة جدًا. وإذا وجدت إشارات مماثلة في أجزاء أخرى من هذه المنطقة، فسيتم تأكيد تقسيم أفريقيا وفق سيناريو جديد.