計算機模擬證實，在東非大裂谷系統下方探測到的不尋常變形和裂谷平行地震各向異性是非洲超級岩漿柱造成的。地球物理學家莎拉-斯坦普斯（D. Sarah Stamps）解釋說，大陸裂解是地球深處拉伸和斷裂的結合。這一過程與岩石圈（地球的剛性外層）的伸長有關。隨著岩石圈變得更加緊繃，岩石圈的上部會發生脆性變化，從而導致岩石斷裂和地震。

薩拉-斯坦普斯（D. Sarah Stamps）領導的研究利用三維熱力學建模發現，非洲超級隆起–一個巨大的地幔上湧–導致了在東非大裂谷系統中觀察到的不尋常的裂谷平行變形。這增加了圍繞驅動斷裂的主要力量的爭論的複雜性，表明岩石圈浮力和地幔牽引力相結合。

斯坦普斯通過計算機建模和全球定位系統以毫米級精度繪製地表運動圖來研究這些過程，他把大陸裂谷的不同變形方式比作玩”矽膠泥”。

弗吉尼亞理工大學理學院地球科學系副教授斯坦普斯說：”如果你用錘子敲打矽膠泥，它實際上會破裂。但如果你慢慢地把它拉開，矽膠就會拉伸。因此，在不同的時間尺度上，地球岩石圈的表現是不同的。”

無論是拉伸還是斷裂，大陸裂縫產生的形變通常遵循與裂縫相關的可預測方向模式： 變形往往與裂谷垂直。東非大裂谷系統是地球上最大的大陸裂谷系統，它就具有這種垂直於裂谷的變形。但是，在使用全球定位系統儀器對裂谷系統進行了長達12 年多的測量後，斯坦普斯也觀測到了與裂谷系統平行的反方向變形。她在大地測量學和構造物理學實驗室的團隊一直在努力尋找原因。

助理教授莎拉-斯坦普斯（D. Sarah Stamps）。資料來源：弗吉尼亞理工大學

在最近發表在《地球物理研究雜誌》（Journal of Geophysical Research）上的一項研究中，研究小組利用三維熱力學模型探索了東非大裂谷系統背後的過程，該模型由該研究的第一作者塔希里-拉喬納里森（Tahiry Rajaonarison）開發。他的模型顯示，裂谷系統不尋常的、裂谷平行的變形是由與非洲超級隆起相關的向北地幔流驅動的，非洲超級隆起是一個巨大的地幔上湧，從西南非洲地下的地球深處升起，向東北方向穿過非洲大陸，隨著向北延伸變得越來越淺。

他們的發現與研究人員利用Rajaonarison 的建模技術於2021 年發表的一項研究中的見解相結合，有助於澄清科學界關於哪種板塊驅動力主導東非大裂谷系統的爭論，從而解釋其垂直於裂谷和平行於裂谷的變形：岩石圈浮力、地幔牽引力或兩者兼而有之。

作為一名博士後研究員，斯坦普斯開始利用全球定位系統站的數據觀測東非大裂谷系統不尋常的、裂谷平行的形變，這些數據站從大約2.5 萬公里外測量來自30 多顆環繞地球運行的衛星的信號。她的觀測結果為圍繞裂谷系統驅動因素的爭論增添了一層複雜性。

一些科學家認為，東非的斷裂主要是由岩石圈浮力驅動的，這種浮力相對較淺，主要歸因於斷裂系統的高地形（即非洲超海灣）和岩石圈的密度變化。還有人指出水平地幔牽引力是主要的驅動力，它是與東非地下水平流動的地幔相互作用而產生的更深層的力。

研究小組2021 年的研究通過三維計算模擬發現，裂谷及其變形可能是由這兩種力量共同驅動的。他們的模型顯示，岩石圈浮力是造成更可預測的、與裂谷垂直的變形的原因，但這些力量無法解釋斯坦普斯的全球定位系統測量所發現的異常的、與裂谷平行的變形。

在他們最新發表的研究中，Rajaonarison 再次使用了三維熱力學模型，這次他重點研究了裂谷平行變形的來源。他的模型證實，在東非大裂谷系統下觀察到的異常變形和裂谷平行地震各向異性是由非洲超級卷積造成的。

斯坦普斯說，地震各向異性是岩石在特定方向上的定向或排列，是對地幔流動、熔塊或岩石圈中預先存在的結構構造的反應。在這種情況下，岩石的排列與非洲超級火山口向北的地幔流動方向一致，這表明地幔流動是岩石的來源。

Rajaonarison說：”我們的意思是，地幔流動並沒有驅動某些變形的東西向、與裂谷垂直的方向，但它可能導致了與裂谷平行的異常向北變形。我們的研究證實了之前的觀點，即岩石圈浮力是裂谷的驅動力，但我們也帶來了新的見解，即異常形變可能發生在東非”。

更多地了解大陸裂解的過程，包括這些異常的過程，將有助於科學家們破解大陸斷裂背後的複雜性，幾十年來他們一直在嘗試破解大陸斷裂。斯坦普斯說：”我們對拉賈奧納里森博士的數值建模結果感到興奮，因為它提供了關於通過大陸裂解塑造地球表面的複雜過程的新信息。”