동아프리카 지구대(East African Rift System;EARS) 또는 동아프리카 열곡대(裂谷帶)는 아프리카의 아파르 삼각지대에서 동아프리카의 모잠비크 동부에 걸쳐 아프리카 대륙의 동쪽을 따라 발달한 폭 35~60km, 연장 4,000km의 열곡대로 대지구대의 일부이다.[1] 이 지구대에 의해 아프리카 판은 둘로 쪼개지고 있으며, 그 속도는 1년에 2~7mm이다.[2][3]
동아프리카 지구대Main rift faults, plates, plate boundaries, GPS plate velocities between adjacent blocks and minimum horizontal stress directions
아프리카 대륙을 열개(裂開)시키는 동아프리카 열곡대는[4]아파르 삼각지대에서 시작되며, 남서쪽으로 연결되어 에티오피아 고원을 둘로 가르고, 모잠비크 인근까지 이어진다. 일련의 단층 분지들과 화산들이 분포하며, 동아프리카 지구대는 동부 지구대와 서부 지구대로 나뉜다.[5] 이 열곡대는 신생대제3기초 올리고세(30∼35 Ma)부터 북쪽에서부터 형성되기 시작하여 현재까지 대륙 내부에서 현생 지구조 확장운동이 일어나고 있다. 더 북쪽의 홍해와 아덴만에서는 현재까지 확장 운동에 의해 새로운 해양지각이 생성되고 있다.[6] 지진 활동 또한 활발하다.[7]
동부 열곡대는 아파르(Afar), 주 에티오피아(Main Ethiopian), 투르카나(Turkana), 케냐(Kenya) 열곡으로, 서부 열곡대는 알버트(Albert), 키부(Kivu), 탕가니카(Tanganyika), 루콰(Rukwa), 말라위(Malawi) 열곡으로 구성되며, 남서 열곡대는 오카방고(Okavango) 열곡을 포함한다.[8]
동부 열곡대는 케냐와 탄자니아의 중앙부를 지난다.[9]
아파르 함몰지(Afar Depression)와 주 에티오피아 열곡대(Main Ethiopian Rift)를 포함한다.[10]
주 에티오피아 열곡대
주 에티오피아 열곡대(Main Ethiopian Rift: MER)는 에티오피아-케냐 간 국경지대인 투르카나호에서 홍해 및 아덴만 열곡대와 만나는 아파르 함몰지(Afar Depression)까지 대략 폭 70-80 km, 길이 700 km의 연장을 가진다.[11] 동아프리카 지구대의 최북단에 해당한다.[12][13] 3천만년 전에 화산활동이, 1100만년 전[14] 확장이 시작되었으며, 많은 양의 현무암 분출에 의해 융기되었다. 열곡 중심축에서는 제4기 지각의 확장이 일어나는 원지(Wonji) 단층대가 발달하며, 단층대를 따라 커다란 화산체가 분포한다.[8]
케냐 열곡대
그레고리(Gregory) 열곡으로도 알려져 있는 케냐 열곡대는 투르카나호에서 탄자니아 북부까지 연장되는 열곡대이며, 신생대제3기마이오세 초기에 북쪽에서는 투르카나호에서부터 형성되기 시작하여 중기 및 말기 마이오세에 활성화되면서 남쪽으로 확장되었다.[8] 이 열곡대에 의해 케냐는 활발한 지진 활동을 보인다.[15]
앨버트(Albertine) 열곡대는 서부 열곡대의 일부이며, 앨버트호에서 탕가니카호까지 연장된다. 앨버트 열곡대에는 주변의 선캄브리아기 암석에서 유래된 사암과 셰일 지층이 있다. 앨버트, 리노 지구대는 서부 열곡대의 북부 분절이며 리노 지구대는 북서 방향의 아스와 전단대(Aswa shear zone)에 의해 끊긴다.[20][21]
동아프리카 열곡대에 의해 아프리카판과 소말리아판 사이에 빅토리아(Victoria), 로부마(Rovuma), 루완들(Lwandle)이라 이름붙여진 미판(microplates; 소규모의 판)이 존재한다.[32] 빅토리아 미판(microplates)은 동부와 서부 열곡대 사이에 위치한다.[33]소말리아판과 로부마 미판은 시계방향으로, 빅토리아 미판은 반시계방향으로 회전하고 있는데[34] 빅토리아 미판의 회전은 그동안 탄자니아 강괴의 플룸 운동에 의한 것으로 해석되었으나 보다 최근에는 동아프리카 지구대의 서부 및 동부 열곡대의 유동(rheology)에 의한 것으로 해석된다.[35]
동아프리카 지구대에는 많은 휴화산과 활화산이 분포되어 있다. 킬리만자로산, 케냐산등은 휴화산이며, 올 도이뇨 렝가이 화산은 세계 유일의 나트로카보나타이트 화산이다. 동아프리카 열곡대의 신생대 화산 활동은 북부, 특히 동부 열곡대에 분포하며, 남부에서는 드물다. 북동부 아프리카의 화산 활동은 이 지역의 플룸과 관련되어 있다.[36]
“동아프리카 열곡대의 지질 및 광화작용”. 한국광물학회지. 2013년. 동아프리카 열곡대는 아라비아반도와 아프리카 북동부의 경계에서 부채꼴 형태로 남쪽으로 뻗은 대단층 함몰지구대이다. 아프리카 판 내부에 발달한 열곡대의 폭은 35~60 km이며 연장은 약 4,000km로 알려져 있다.
“Present-day kinematics of the East African Rift”. Advancing Earth and Space Science. 2014년 3월 20일. 2021년 9월 2일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 9월 2일에 확인함. The EAR is composed of a series of fault-bounded basins and volcanic centers stretching through East Africa in a roughly NS direction, with seismicity, active faulting, and volcanism generally localized along narrow belts separating largely aseismic domains.
“동아프리카 열곡대의 지질 및 광화작용”. 한국광물학회지. 2013년. 이 열곡대는 제3기초 올리고세(30∼35 Ma)부터 북쪽에서부터 형성되기 시작하여 현재까지 남쪽으로 진행하고 있는 대륙 내부에서 현생 지구조 확장운동이 일어나고 있는 지질학적으로 매우 흥미로운 지역이다... 열곡대는 에티오피아에서 남서쪽으로 발달하다 에티오피아 남부에서 동, 서 및 남서 열곡 분기대로 나누어진다...북쪽 홍해와 아덴만에서는 현재까지 확장 운동에 의해 새로운 해양지각이 생성되고 있다.
“Seismicity of the East African Rift System for the period 2013 to 2016”. Journal of African Earth Sciences. 2021년. The activity is demonstrated in terms of faulting and volcanism where significant and damaging earthquakes have been recorded and reported from time to time. Previous studies showed that the East African Rift System exhibits significantly high seismic activity (Kebede and Kulhánek, 1991; Macheyeki et al., 2008) and suggested the correlation of earthquakes occurrence with the geologic features
“M5.9 – 27km ENE of Nsunga, Tanzania”. 미국 지질조사국. 2016년 9월 10일. 2016년 9월 10일에 확인함. The East Branch of the Rift System runs north-to-south through Kenya and central Tanzania, several hundred kilometers to the east of the September 10 earthquake.
“Present-day kinematics of the East African Rift”. Advancing Earth and Space Science. 2014년 3월 20일. 2021년 9월 2일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 9월 2일에 확인함. The northernmost branch of the EAR is the Main Ethiopian Rift, a single-extensional rift basin between Nubia and Somalia extending from the Afar triple junction [Wolfenden et al., 2004; Keir et al., 2009] to the Lake Turkana depression in northern Kenya.
Ebinger, Cynthia (April 2005). “Continental break-up: The East African perspective”. 《Astronomy and Geophysics》. The Main Ethiopian Rift (MER) is the northernmost sector of the East African Rift system, which meets the NE–spreading Red Sea and Gulf of Aden rifts in the Afar depression.
Ebinger, Cynthia (April 2005). “Continental break-up: The East African perspective”. 《Astronomy and Geophysics》. Extension in the MER started at ˜11 Ma with the initiation of high–angle border faults commonly marked by eruptive volcanic centres, with a progressive narrowing in the zone of deformation.
“The seismicity in Kenya (East Africa) for the period 1906–2010: A review”. ScienceDirect, Journal of African Earth Sciences. 2014년 1월. Kenya is seismically active since the Kenya rift valley traverses through the country from north to south bisecting the country into eastern and western regions...The Kenya rift valley and the Kavirondo (Nyanza) rift are the most seismically active where earthquakes of local magnitude (Ml) in the order of <2.0–5.0 occur.
“M5.9 – 27km ENE of Nsunga, Tanzania”. 미국 지질조사국. 2016년 9월 10일. 2016년 9월 10일에 확인함. In this context, today’s earthquake is some 200 km or more to the east of the West Branch of the Rift System, which runs along the border between the Democratic Republic of the Congo and both Uganda (in the north) and Tanzania (to the south).
“Seismicity of the East African Rift System for the period 2013 to 2016”. 《Journal of African Earth Sciences》. 2021년. ...the EARS has the western and eastern branches (Fig. 1). The western branch is seismically very active (Delvaux et al., 2012) and the active faults are providing good information in understanding of the tectonics activities of the region.
“Present-day kinematics of the East African Rift”. Advancing Earth and Space Science. 2014년 3월 20일. 2021년 9월 2일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 9월 2일에 확인함. Most of the seismicity of the EAR is concentrated in the magma-poor Western Rift, which initiated around 25 Ma simultaneously with the Eastern branch [Roberts et al., 2012]... The Western branch is characterized by low-volume volcanic activity, large (M > 6.5) magnitude earthquakes, and hypocenters at depths up to 30–40 km [Yang and Chen, 2010; Craig et al., 2011].
“M5.9 – 27km ENE of Nsunga, Tanzania”. 미국 지질조사국. 2016년 9월 10일. 2016년 9월 10일에 확인함. The location of the September 10, 2016 earthquake broadly places it in the East African Rift System, a 3,000-km-long Cenozoic age continental rift extending from the Afar triple junction (between the horn of Africa and the Middle East), to western Mozambique. In this context, today’s earthquake is some 200 km or more to the east of the West Branch of the Rift System, which runs along the border between the Democratic Republic of the Congo and both Uganda (in the north) and Tanzania (to the south).
Jackson, James; Blenkinsop, Tom (1993). “The Malawi Earthquake of March 10, 1989: Deep Faulting Within the East African Rift System”. 《Tectonics》12 (5): 1,131–1,139. Bibcode:1993Tecto..12.1131J. doi:10.1029/93tc01064. The March 10, 1989 earthquake (Mw 6.1) in Malaŵi is the first such deep event to have occurred within the main topographic expression of the late Cenozoic east African rift system. Its focal mechanism and depth (32 ± 5 km) allow it to be plausibly associated with slip on a deep part of a major normal fault zone bounding the Malawi rift.
“Present-day kinematics of the East African Rift”. Advancing Earth and Space Science. 2014년 3월 20일. 2021년 9월 2일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 9월 2일에 확인함. South of the Malawi Rift, active deformation extends along the seismically active Urema graben and further south along the Chissenga seismic zone and the Urrongas protorift swell [Hartnady, 2006], where the Mw7.0 Machaze, Mozambique, earthquake of 23 February 2006 occurred [Fenton and Bommer, 2006; Yang and Chen, 2008].
“Magnitude 6.8 quake kills at least two in Congo”. 《NBC News》. 2005년 12월 5일. 2005년 12월 5일에 확인함. ...The region is located along the Great Rift Valley, which runs for 3,000 miles between Syria and Mozambique and passes through the Dead Sea, below Jerusalem's eastern hills.
“Present-day kinematics of the East African Rift”. Advancing Earth and Space Science. 2014년 3월 20일. 2021년 9월 2일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2021년 9월 2일에 확인함. This led Hartnady [2002] to postulate the existence of microplates (among which the Victoria, Rovuma, and Lwandle microplates discussed in this paper, Figure 1) embedded between the main Nubia and Somalia plates.
“M5.9 – 27km ENE of Nsunga, Tanzania”. 미국 지질조사국. 2016년 9월 10일. 2016년 9월 10일에 확인함. The Victoria microplate lies between these two branches of the rift, and helps to accommodate the dominantly divergent (extensional) tectonics of the Rift System, where rift segments are connected by dominantly strike-slip transform faults.
“The East African rift system, <Distribution and types of volcanism>”. Journal of African Earth Sciences. 2005년 10월. Cenozoic volcanism in the EARS is widespread in the north—especially eastern branch, but sparse in the south...Abundant volcanism in Northeast Africa is related to plume occurrence.